矿山运输和提升

1、矿山运输及提升湖南有色冶金劳动保护研究院绪言矿山运输矿井提升电机车胶带输送机井底车场线路设计井下卡车运输矿井地面用的双线式循环架空索道单绳提升设备的构造运动学、动力学和选型设计多绳提升设备的特点和选择矿井生产的全过程离不开矿山运输及提升工作运输、提升直接关系到生产能否正常进行动脉咽喉运输提升运输及提升工作的任务：采场采下的矿石巷道井底车场井筒地面选矿厂公路铁路废石地面废石场器材设备工作地点人员上下班运输、提升工作量大、费用高耗电量一般占总耗电量的3040%辘轳绞车提升机的雏形解放前落后提升、排水、通风解放后快速提高电机车、矿车、普通胶带输送机、钢芯胶带输送机、钢绳牵引胶带输送机、架空索道、井下

2、运输卡车、单绳提升机、多绳提升机近年来发展很快井下卡车、多绳提升机、刚绳芯胶带输送机矿山运输设备分类连续动作式：胶带输送机、循环式架空索道周期动作式（作周期性运行）：机车、卡车辅助机械设备翻车机推车机爬车机阻车器限速器矿井提升设备单绳：钢绳缠绕在卷筒上多绳：钢绳搭在主导轮上课程学习的目的：掌握矿山运输及提升设备的选型计算和轨道线路设计了解矿山运输及提升设备的重要构造、类型、合理使用范围及技术和使用特点重点在介绍原理和使用，通过结构讲述选型滚珠轴承圆柱轴承第一章 矿井轨道第一节 轨道结构及轨型选择轨道运输是金属矿山运输的主要方式主要设备轨道钢轨断面一般是工字形轨枕木质、金属或钢筋混凝土道床碎石矿

3、车牵引设备辅助机械设备轨道：钢轨 型号 理论质量（近似值即型号）轨距： 标准轨距 600mm、762mm、 900mm线路坡度： 定义及计算公式线路纵断面上两点的高差与其间距之比。（通常千分数表示）)(1000)(100032133221112nnnplllllilililiLHHi第二节 弯曲轨道一、最小弯道半径离心力+轨道间距最小弯道半径车辆运行速度、弯道半径、车辆轴距选取原则见第4页二、轨距加宽三、外轨加宽四、轨道间距及巷道加宽第三节 道岔一、单开道岔的构造及工作原理（其它道岔类同）二、道岔的类型单开道岔对称道岔渡线道岔菱形道岔左开右开电动司控道岔风动司控道岔道岔位置显示器第四节 线路分

4、岔联接点的平面布置和计算弯道的表示O、R、K、T线路分岔联接点的平面布置和计算（安排习题课）第二章、矿用车辆用途：井下及井上运输货物通常按用途、货物性质、构造、容积等来分类按构造分类第一节、矿用车辆分类及构造货物人专用物资固定车箱式翻斗式侧卸式底卸式梭式大型 大于2.5立方米中型 大于1小于2.5立方米小型 不大于1立方米按容积分主要技术数据 参见课本14页车皮系数 容积系数矿车组成车箱车架轮轴缓冲器连接器名称的含义：Y冶金G固定0.7斗容6600mm 轨距人车，运送人员。固定车箱式固定车箱式第二节、矿车选型和计算一、基本阻力和附加阻力1、基本阻力 矿车沿水平的直线轨道等速运行时所产生的阻力。

5、2、附加阻力坡道阻力降低坡度惯性阻力无法弯道阻力外轨抬高二、矿车自溜运行利用坡度和惯性三、矿车选型和矿井矿车数的计算各矿车特点 见课本22页。，用系数，分别为矿车的检修和备数目；全矿占用的矿车地点的；某个地点占用的矿车数3 . 125. 11 . 12121121KKKKnZKKZZinii第三节 矿车清底见课本第23页 共6种 悬臂桥式起重机，是安装于竖井井口出车侧室内，用于井口吊大型设备及大件物料的吊装设备，也是检修或更换提升容器及井口设备的起吊工具。第三章 轨道运输的辅助机械设备井下轨道运输的辅助机械设备翻车机推车机爬车机阻车器限速器它们使用在装车站、井底车场、地面轨道运输中第一节、翻车

6、机作用：翻车机是固定车箱式矿车的卸载设备。按结构形式分类前倾式翻车机圆形翻车机一、前倾式翻车机的分类及优缺点二、圆形翻车机的分类及优缺点翻车机的使用条件及优缺点比较翻车机图为华电工程为湖北鄂州电厂提供的C型单车折返式翻车机卸车系统第二节、推车机按用途分类按结构分类按能源的种类分类按推车机和矿车的相对位置分类推车机分类：一、链式推车机二、钢绳推车机三、风动推车机链式推车机链式推车机 推车机集中液压系统是一种对矿井罐笼提升井上、井下操车设备进行集中控制的液压动力系统。一台液压站作为整套操车设备的动力源。四、钢绳推车机的机型选择和计算启动运行阻力等速运行阻力启动功率等速功率等值功率第三节、爬车机链式

7、爬车机钢绳爬车机风动顶车器链式爬车机功率的计算爬车机的计算生产率第四节、阻车器和限速器阻车器的的用途、结构及工作原理了解限速器气动阻车器手动阻车器阻车器第四章、机车运输 机车运输是用机车牵引着一列矿车在轨道上运行。它是水平巷道长距离运输的主要方式。机车分类内燃机车电机车直流电机车交流电机车架线式蓄电池式第一节、矿用电机车的机械设备车架缓冲器和连接器轮对和轴箱弹簧托架轴的传动装置知动系统撒沙装置轮轴直流牵引电动机司机控制器启动电阻自动开关第二节、矿用电机车的电气设备一、牵引电机车特性曲线二、控制器三、受电器四、变阻器五、保护和照明装置第三节、列车运行理论列车运行基本方程式列车：机车和它所牵引的车

8、组的总称。基本假设：电机车和矿车刚性连接列车各部分获得相同的速度和加速度三种假设牵引惰行制动加速运行减速运行减速运行 0qa0dadzaa 1、牵引状态时，根据力的平衡原理有+代入得0aWWF列车运行的静阻力列车的惯性阻力WiQPWQPaQPWaa11. 0aiQPFW11. 0电机车的牵引力2、制动状态时，电动机牵引力为零，同时加入制动力BWiaQPB11. 00PZ 为了保证车轮不在钢轨上滑动，必须使牵引力不超过最大的粘着力，即0PZF扩大到电机车的各主动轮轴上，即nPF 制动力 制动力必须小于或等于粘着力Z，即注意：不允许出现“抱死”现象扩大到电机车的各主动轮轴上，即zPNB000PNB

9、第四节、电机车运输计算确定电机车牵引的矿车数计算需要的电机车数目的：一、电机车选型装矿点分散且溜井贮矿量小时，选用多台小吨位机车装矿点集中、贮矿量大和运距长时选用大吨位机车1.当采用双机牵引时，选用两台同型号机车二、计算所需要的原始资料班设计生产率运输距离（公式）平面图和纵断面图 （确定位置、曲线半径及直线和曲线的连接，同时确定坡度，一般为千分之三到千分之十）拟采用的电机车及矿车规格根据矿山的规模来确定按电机车的起动条件计算牵引重量按制动条件计算牵引重量取两者的小值来计算车组中的矿车数按牵引电动机的温升条件对上述结果进行校验并得出结论三、确定电机车牵引的矿车数电机车往返一次的时间一台电机车每班

10、可完成的往返次数完成每班出矿量需要的往返次数每班运输废石、人员、材料设备等所需要的往返次数，可根据矿山情况决定需要的电机车数量需要的电机车总台数（要有备用电机车）四、确定电机车数量第五节 硅整流设备的选择及电机车的使用和维修一、变流设备电动发电机组水银整流器硅整流器应用较少已停产优点多、广泛应用二、牵引变流所容量的决定因素牵引变流所的连续负荷牵引变流所的最大负荷三、电机车的使用和维修硅整流器第六节 电机车运算例题（习题课）第五章 井底车场运输重车线空车线绕道辅助线路 井底车场是井下运输和提升系统的枢纽站，由若干巷道组成。担负运转矿石、废石、人员、材料和设备等的任务，同时也是其它辅助设施设置的场

11、所。其组成如下：第一节 竖井井底车场（重点）井底车场的型式与选择井底车场线路平面布置及计算井底车场线路纵断面计算井底车场通过能力第二节 斜井井底车场第六章、胶带输送机运输第一节、概述胶带输送机胶带系统整体图整体效果第二节、钢绳芯胶带输送机的原理、构造和特点DT型通用固定式带式输送机 DT型通用固定式带式输送机 DT型通用固定式带式输送机是化工、煤炭、冶金、建材、电力、轻工、粮食及交通运输等部门广泛使用的运输设备。适用于输送容量为0.5-2.5吨/米3的块状、粉状等散状物料，也可输送成件物料。 DJA型波状挡边带式输送机 DJA型波状挡边带式输送机采用具有波状挡边和横隔板的输送带。技术先进、结构

12、新颖、占地面积小，是大倾角输送松散物料的理想设备。 LS、GX型螺旋输送机 LS、GX型螺旋输送机是散状物料的通用设备，设计制造符合JB/T7679-1995螺旋输送机专业标准。 刮板输送机是一种适用于任何角度、输送各类散状物料的新型设备。主要有水平型、垂直型和Z型布置形式。 SSJ、STJ、STD型井下用输送机主要用于煤矿井下综采、高档普采或一般普采工作面的顺槽运输，也可用于巷道掘井运输。配套的电动机、电气等设备具有隔爆性能，可用于有煤尘瓦斯的环境中。 外装电动滚筒外装电动滚筒 油冷式电动滚筒 油冷式轻型电动滚筒 主要技术参数：主要技术参数： 带宽（mm）滚筒直径（mm）带速（m/s）功率（

13、kw）B=5003204005006308000.4-41.5-30B=650B=800B=1000B=1200B=1400槽型摩擦上调心托辊组槽型上调心托辊组槽型托辊组弹簧缓冲托辊组钢制橡胶螺旋托辊摩擦下调心托辊组双向螺旋上下橡胶托辊组合金橡胶清扫器 TDSZ50转向皮带输送机是一种移动转向式皮带输送机，主要用于平房仓的散装进仓作业，该机主要由输送部分，转向部分和行走部分组成。主要适用于大、中型粮食仓库的进仓作业。 HQ69型移动式带式输送机，适用于港口、矿山、煤炭、粮食、货场、仓库等部门，是一种转扬简单、应用范围广、生产效率高的输送设备。 有效输送长度10米15米输送带宽度500-800(

14、mm)500-800(mm)输送带速度0.81.6m/s0.81.6m/s输送能力(V=1.0m/s)70278m3/h70278m3/h机架调节倾角920920输送最大高度3910mm5700mm输送最小高度2000mm2700mm拉紧行程300mm300mm电动机功率2.2kw5.5kw2.2kw5.5kw传动机构减速比16.616.6钢丝绳12-61917米26米胶带4(3+1.5)22米31.8米 FU型链式输送机是引进国外先进技术，设计制造的一种用于水平(或倾角15)的输送粉状、粒状物料的新型机械，在技术上处于国内领先水平。 型号槽宽(mm) 理想粒度(mm)10%最大粒度(mm)最

15、适用输送量m3/h附注链条线速m/min101213.515162025FU150150 4 869913122815231.链运机倾角152. 物料湿度5%主要技术参数：主要技术参数： 鳞板输送机第三节、胶带摩擦传动第四节、钢绳芯胶带输送机的选型计算第五节、钢绳牵引胶带输送机一、结构及工作原理（胶带、钢绳和槽型耳胶） 钢绳牵引胶带输送机是用钢绳作牵引机构，胶带作承载机构的一种输送机。当两条无极钢绳被两个主绳轮传动时，就借助胶带耳槽与钢绳之间的摩擦力带动胶带和带上货物移动。 耳槽和胶带各自独立闭合，有自己独立的张紧装置。（即钢绳和胶带各自张紧各自闭合）胶带输送机胶带钢绳中间支架分绳装置传动装置

16、安全保护装置钢条挂胶帆布上下覆盖胶充填胶耳胶二、输送机参数确定输送机的倾角倾斜向上运输时，倾角不大于18度倾斜向下运输时，倾角不大于12度胶带的速度 107页表6-16及钢绳与衬垫钢绳与衬垫的粘着系数胶带宽度胶带重量钢绳选择钢绳各点张力的计算钢绳垂度及验算钢绳安全系数的验算电动机功率计算及型号选择管状输送机整体图管状输送机管状输送机结构圆形料场第七章、卡车运输第一节、概述国外广泛采用，国内部分矿山已采用主要的优缺点：优点：机动灵活、应用范围广，不需要铺轨架线需要设备数量少、重量轻、劳力少简化巷道大大提高劳动生产率缺点：废气污染井下空气轮胎消耗量大维修量大、费用高1.巷道规格较大，斜坡道坡度不超

17、过百分之三十755bSGA35503722565095800第二节、卡车运输道路斜坡道型式及选择无轨设备巷道分类斜坡道的布置形式斜坡道形式选择应考虑的因素斜坡道的坡度选择巷道断面、弯道半径及路面状况井下车辆的简介及主要技术经济指标第三节、井下卡车选择10吨井下自卸卡车【系统配置】 发动机采用德国道依茨（Deutz）公司的水冷低污染BF4M1013C柴油机，功率为104kw/2300rpm；并配置加拿大ESC铂金干式尾气净化装置； 传动系统采用Dana公司的产品。变矩器型号为SOH C270，变速箱型号为 SOH R28000； 制动系统采用液压多盘湿式制动器，工作制动为液压制动，停车/紧急制动

18、为液压释放弹簧制动； 前后车架采用中央铰接、液压双缸转向；横向摆动采用中央回转支承横向摆动机构； 工作装置采用后倾翻式卸载方式。 【技术参数】 设备重量：11,000kg 转向角度：40 载荷重量：22,000kg 爬坡能力：35% 最大装载重量：11,000kg 倾翻时间：16-18s 最大堆装斗容：5.5m3 回落时间：11s 最大平装斗容：4.5m3 转弯半径：4900200mm（内）、7300200mm（外） 行驶速度：一挡：3.5km/h；二挡：7.0km/h；三挡：13km/h；四挡：23km/h 20吨井下自卸卡车【系统配置】 发动机采用卡特公司的水冷低污染柴油机，并配置铂金干式

19、尾气净化装置； 传动系统采用卡特公司的产品。 制动系统采用液压多盘湿式制动器，工作制动为液压制动，停车/紧急制动为液压释放弹簧制动； 前后车架采用中央铰接、液压双缸转向；横向摆动采用中央回转支承横向摆动机构； 工作装置采用后倾翻式卸载。 【技术参数】 设备重量：19,000kg 转向角度：42 载荷重量：39,000kg 爬坡能力：35% 最大堆装斗容：11m3 倾翻时间：19s 最大平装斗容：9.5m3 回落时间：12s 转弯半径：5466200mm（内）、8944200mm（外）行驶速度：一挡：5.3km/h；二挡：11.4km/h；三挡：19.5km/h；四挡：26km/h2m3地下柴油

20、铲运机 发动机采用德国道依茨（Deutz）公司的风冷低污染F6L912W柴油机，功率为63kw/2300rpm；并配置加拿大ESC铂金干式尾气净化装置； 传动系统采用美国Clark公司的产品。变矩器和变速箱一体，型号为1201FT20321，前后驱动桥型号为HURTH112； 制动系统采用液压多盘湿式制动器，工作制动为液压制动，停车/紧急制动为液压释放弹簧制动； 前后车架采用中央铰接、液压单缸转向；横向摆动采用中央回转支承横向摆动机构； 关键液压件采用力士乐（Rexroth）公司或美国Mico公司的产品。【技术参数】 外形尺寸：6816x1770 x2000 mm 最小离地间隙：260mm 轴

21、距：2525mm 轮 距：1508mm 最大转向角：42最大 横向摆角：10 转弯半径：2461mm（内）/4772mm（外） 装备重量：4500kg 最大爬坡能力：25% 输出功率：65kw/2300rpm 额定载重量：12500kg 最大车速：档：4.6km/h 档：8.6km/h 档：13.5km/h 工作油泵：（双联）齿轮泵压力160bar，最大流量164+82L/min 电器系统:24V 负极搭铁2m3地下电动铲运机 采用三相异步电动机Y280S-PS，功率75KW/1485rpm，电流电压156A、380/1000VAC，频率50Hz-60Hz；传动系统采用美国Clark公司的产品

22、。变矩器和变速箱一体，型号为1201FT20321，前后驱动桥型号为HURTH112； 制动系统采用液压多盘湿式制动器，工作制动为液压制动，停车/紧急制动为液压释放弹簧制动； 前后车架采用中央铰接、液压单缸转向；横向摆动采用中央回转支承横向摆动机构； 关键液压件采用力士乐（Rexroth）公司或美国Mico公司的产品。【技术参数】 外形尺寸：6816x1770 x2000 mm 最小离地间隙：260mm 轴距：2525mm 轮 距：1508mm 最大转向角：42最大 横向摆角：10 转弯半径：2461mm（内）/4772mm（外） 装备重量：4500kg 最大爬坡能力：25% 输出功率：65k

23、w/2300rpm 额定载重量：12500kg 最大车速：档：4.6km/h 档：8.6km/h 档：13.5km/h 工作油泵：（双联）齿轮泵压力160bar，最大流量164+82L/min 电器系统:24V 负极搭铁DQ-20型地下卡车外形图DQ-20系统配置1.发动机采用德国道依茨（Deutz）公司的风冷低污染F8L413W柴油机，功率为132KW/2300rpm；并配置加拿大ESC铂金干式尾气净化装置；2.传动系统采用美国Clark公司的产品。变矩器型号为5000，变速箱型号为R36421，前后驱动桥型号为19D；3.制动系统采用液压多盘湿式制动器，工作制动为液压制动，停车/紧急制动为

24、液压释放弹簧制动；4.前后车架采用中央铰接、液压单缸转向；横向摆动采用中央回转支承横向摆动机构；5.工作装置采用后倾翻式卸载方式；6.关键液压件采用美国Mico公司的产品。DQ-20型地下卡车技术参数外形尺寸：899224402602mm最小离地间隙：380mm轴距：5200mm轮距：1970mm最大转向角：42最大横向摆角：10转弯半径：5050mm（内）/9200mm(外）装备重量17800kg最大爬坡能力25%发动机：Deutz F8L431W输出功率：208马力/2300rpm电器系统：24V负极搭铁最大车速：档：7km/h 档：12km/h 档：20km/h 档：32km/h工作油泵

25、：（双联）齿轮泵压力160bar,最大流量36.8+25L/min额定载重量：20000kg车箱容积：10.5m重载举升时间：16s空载下落时间：8s最大牵引力：16.9t卸载高度：4570mm尾气排放：高于国家相关标准。JY-5系列多功能服务车 JY系列井下多功能服务车通用底盘是专为井下矿山设计，适应井下特殊环境的运输设备，主要用于井下矿山各种辅助作业。设备通过了“机械工业中小型矿山机械质量监督检测中心”的检测，通过了原有色金属工业总公司的技术鉴定，达到90年代国际先进水平。底盘上可配置剪式升降平台、小型野压吊、运人车厢、混凝土输送罐、井下加油灌（带加油机构）等多种工作装置。JY系列包括载重

26、5吨和10吨的井下服务通用底盘。JY-5系统配置1.1发动机采用德国道依茨（Deutz）公司的风冷低污染F6L12W柴油机，功率为63KW/2300rpm；并配置加拿大ESC铂金干式尾气净化装置；1.2传动系统采用美国Clark公司的产品。变矩器和变速箱一体，型号为1201FT20321，前后驱动桥型号为HURTH112；1.3制动系统采用液压多盘湿式制动器，工作制动为液压制动，停车/紧急制动为液压释放弹簧制动；1.4前后车架采用中央铰接、液压单缸转向；横向摆动采用中央回转支承横向摆动机构；1.5关键液压件采用力士乐（Rexroth）公司或美国Mico公司的产品。JY-5技术参数外形尺寸：66

27、1218002000mm最小离地间隙：260mm轴距：3412mm轮距：1508mm最大转向角：40最大横向摆角：10转弯半径：3800mm（内）/5780mm(外）装备重量6600kg最大爬坡能力25%发动机：Deutz F6L912W输出功率：65kw/2300rpm额定载重量：5000kg最大车速：档：4.8km/h 档：10.0km/h 档：22.0km/h工作油泵：（双联）齿轮泵压力160bar最大流量36.8+25L/min电器系统：24V负极搭铁自卸卡车数量的确定自卸卡车台班运输能力自卸卡车的台数废气中的有害成分一氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物、油烟废气净化措施1、选择优质燃料2

28、、加强设备的检修3、尾气净化4、加强通风和管理第四节、井下卡车废气污染的控制第八章、架空索道运输第一节、概述架空索道的定义索道特点分类优缺点及比较第二节、双线式循环索道的组成部分第三节 索道选线及支架配置选择索道线路的基本原则索道线路的支架配置第四节 双线式循环索道的选型计算货车容积和货车间距承载索的选择拉紧区段的最大长度牵引索的选择牵引计算第五节 单线式循环索道的选择与计算特点传动索的最小张力计算传动索的最大张力验算传动索的安全系数第二篇 矿井提升第九章 竖井单绳提升第一节 概述 矿井提升设备的主要组成部分：提升容器（罐笼或箕斗）、提升钢绳、提升机、天轮、井架和装卸载附属装置。第二节 提升容

29、器罐笼的结构及承接装置箕斗平衡锤提升容器的选择提升容器规格的选择单层罐笼双层罐笼罐笼的分类罐笼的分类： (1)按提升钢丝绳的数量可分为单绳罐笼和多绳罐笼。单绳罐笼一般用于不超过400米的矿井，多绳罐笼一般用超过350米的矿井。 (2)按罐笼的层数可分为单层、双层和多层罐笼。 (3)按罐笼的罐道型式可分为钢丝绳罐道罐笼和刚性罐道罐笼两种，刚性罐笼又可分为钢轨罐道和组合钢罐道。 (4)按承载矿车的型号可分为0.5T、1T、1.5T、3T矿车罐笼。 单绳罐笼和多绳罐笼的罐体，均由两个垂直的三节间侧盘体用横梁连接而成。罐体的结构型主要有扁钢行架式和框架式两种，其中后者使用比较广泛。罐体节点的连接主要有铆接、栓接和焊接三种。 插爪式斜井人车可用绞车牵引，在倾角不大于30度的斜井中、安全可靠的运送人员。可以单独使用头车运行，也可以由头车、挂车与尾车组合成列运行。XRC系列插爪式斜井人车可用绞车牵引，在倾角不大于30度的斜井中、安全可靠的运送人员可以单独使用头车运行，也可以由头车、挂车与尾车组合成列运行竖井箕斗自卸箕斗1、用途、用途： 立井提升箕斗是竖井提升中广泛使用的提升矿物的一种提升容器，具有效率高、容易实现自动化、使用维护方便等特点。2、种类：、种类：按罐道分，有钢丝绳罐道和刚性罐道两