提升设备(有钢丝绳图)

1、矿井提升设备第一节 井架、天轮与提升容器一、井架、天轮与罐道 (一)井 架 井架是矿井地面的重要建筑物之一，它的作用是支撑天轮和承受全部提升重量，固定钢丝绳罐道和卸载曲轨，架设普通罐笼的承接装置。采用挠性罐道时，还承担钢丝绳罐道及其重锤的静拉力。井架按其材质不同，分为以下几种。 1木井架 木井架用于年产量小、服务年限短(68年)的立井及斜井。临时性的掘进施工也采用木井架。 2金属井架金属井架主要用于主井，使用较为广泛。其特点是井架的各构件可制成装配式部件，在现场进行总体安装，这样既可保证井架的制造质量，又可节省现场的安装时间；服务年限长；重量较轻；使用中能够加固、力高，还可重复使用。它的不足之

2、处是钢材消耗量大，造价高；制造和安装精度要求较高；易腐蚀，故维护量大。煤矿安全规程第389条规定：对金属井架、井筒罐道梁和其他装备的固定和锈蚀情况，每年应检查一次。发现松动，应采取加固或其他措施；发现防腐层剥落，应补刷防腐剂，检查和处理结果应留有记录。建井用金属井架，每次移设后都应涂防腐剂。金属井架由立架、斜架和天轮平台三部分组成。 (1)立架：坐落在井口锁口盘上，其上固定有天轮平台、出井口的罐道、卸载曲轨以及安全保护装置(如过卷开关、制动绳式防坠器的缓冲机构)等。 (2)斜架：斜架的下部固定在混凝土基础上，上部同立架铆接。 (3)天轮平台：上面安装着天轮和起重架。为了维修人员高空作业的安全，

3、平台上要装设安全栅栏。平台顶上还应装设避雷针，以避免雷击。 3钢筋混凝土井架 钢筋混凝土井架主要用于井架较低的副井。特点是节约钢材，服务年限长，稳定性好，抗震性强，耐火性能好，维修费用少，比金属井架造价便宜；但其自重大，施工期长。多绳摩擦式提升机常采用混凝土井架，通常称为井塔。(二)天轮1天轮的作用及类型 天轮位于井架的天轮平台上，作用是撑起连接提升机卷筒和提升容器的钢丝绳，并引导钢丝绳转向。 天轮有游动天轮、井上固定天轮、凿井及井下固定天轮3种。游动天轮可以沿轴移动，可保证钢丝绳偏角不大于l30，的规定值，多用于井下暗斜井提升或上(下)山运输。固定天轮不能沿轴向移动，主要用于大型提升设备。

4、2.天轮的结构及其要求 天轮轮缘的结构、轮缘的材质以及绳槽的半径对钢丝绳的使用寿命都有一定的影响。因为提升机启动和停止时，由于天轮的惯性，轮缘与钢丝绳之间会产生相对滑动，使钢丝绳的磨损加剧，因此，应尽量减轻轮缘的重量。 天轮轮缘上的绳槽分带衬垫的和无衬垫的2种。 带衬垫天轮是用木质或橡胶做成的衬垫镶嵌在轮缘的绳槽内，这样既可以减少钢丝绳的磨损又可避免天轮轮缘的磨损，延长天轮和钢丝绳的使用寿命。但当衬垫磨损后，钢丝绳与衬垫的墙触面积减小，使钢丝绳的接触应力增大，加速了钢丝绳与天轮衬垫的磨损。而且由于衬垫磨损后变小，有可能从轮缘中掉出，同时也使罐道与罐耳的磨损增加。所以，煤矿安全规程第422条和4

5、23条规定：当天轮的各段衬垫磨损达到钢丝绳直径的深度时，或者沿侧面磨损达到钢丝绳直径的12时，必须更换。对于摩擦式提升装置，绳槽衬垫磨损剩余厚度不得小于钢丝绳直径，绳槽磨损深度不得超过70，在提升机的日常运行中，应加强对天轮的维护检查，及时处理松动或掉落的衬垫，以防发生事故。 无衬垫天轮的轮缘用具有较高耐磨性的钢材(一般为45号钢)制造。由于没有衬垫的消耗，减小了维修工作量，避免了因衬垫磨损过量或脱落而引起的提升钢丝绳剧烈跳动的故障。但是天轮绳槽处以及钢丝绳的磨损较大，当绳槽磨损量超过规定值时，就要更换天轮。 此外，煤矿安全规程第418条和第422条还规定： 天轮到滚筒上的钢丝绳的最大内、外偏

6、角都不得超过l30 。单层缠绕时，内偏角应保证不咬绳。 ， 通过天轮的钢丝绳必须低于天轮的边缘，其高差：提升用天轮不得小于钢丝绳直径的15倍；悬吊用天轮不得小于钢丝绳直径的l倍。 (三)罐道 1罐道的类型和应用 罐道是提升容器的导向装置，作用是消除在提升过程中提升容器的横向摆动，使容器在井筒中高速、安全、平稳地运行。罐道沿井筒轴线固定在罐道梁上或悬挂在井架上。 罐道分为挠性和刚性两种。挠性罐道采用钢丝绳。刚性罐道一般用钢轨、各种型钢和方木，刚性罐道固定在金属型钢或特制的钢筋混凝土罐道梁上。 木罐道易腐蚀、变形大、磨损快、提升不平稳，同时也不能满足大载荷、高速度的要求。因此木罐道已逐渐被钢罐道和

7、钢丝绳罐道所代替。 钢罐道有钢轨罐道和用型钢组合而成的矩形罐道。钢轨罐道的侧向刚性小，易造成容器的横向摆动，当配套使用刚性罐耳时，其磨损较大，所以钢轨罐道一般用于提升速度和终端载荷都不大的提升设备。组合刚性罐道的截面是空心矩形，由两个角钢或槽钢焊接而成，也有用整体轧制型钢的。组合刚性罐道的优点是罐道刚性强，提升容器运行平稳，罐道与罐耳磨损小，服务年限长，在终端负荷和提升速度都很大时，使用这种罐道更为合适。 钢丝绳罐道每个容器一般用四根钢丝绳导向，钢丝绳可布置在容器四角，罐道绳上端用固定装置固定在井架上，罐道绳下端采用连接装置和重锤拉紧。与刚性罐道相比，钢丝绳罐道安装工作量小，建设时间短，维护简

8、便，高速运行平稳、可靠，无罐道梁窝，可减小井壁厚度，通风阻力小。但采用钢丝绳罐道时，容器之间及容器与井壁之间的间隙要求较大，增大了井筒净断面积，井塔或井架的荷重增大，这些都限制了钢丝绳罐道的应用。特别是当地压较大，井筒垂直中心线发生错动，甚至井筒发生弯曲时，不能采用钢丝绳罐道，必须用刚性罐道。 按罐道对提升容器的位置，罐道可分为正面、两侧面和单侧面3种布置。单侧罐道布置主要用于钢轨罐道。正面布置比两侧布置的罐道运行平稳，但在卸载位置正面罐道要断开，需在侧面加导向装置。 2罐道的使用维护要求(1)为了使提升容器运行平稳，提升容器的罐耳在安装时，与罐道之间所留间隙应符合煤矿安全规程第385条的规定

9、： 使用滑动罐耳的刚性罐道每侧不得超过5mm； 木罐道每侧不得超过lOmm： 钢丝绳罐道的罐耳滑套直径与钢丝绳直径之差不得大于5； 采用滚轮罐耳的组合钢罐道的辅助滑动罐耳，每侧间隙应保持l015。(2)在提升过程中，由于各个阶段的提升速度不同，提升容器的受力也不同，因此会产生一定的摆动，如果提升容器间以及提升容器与井壁、罐道梁、井梁之间的间隙过小，它们之间就可能发生相互碰撞，以致产生重大事故。所以煤矿安全规程第387条规定，立井提升容器间及提升容器与井壁、罐道梁、井梁之间的最小间隙，必须符合表31的规定。表31立井提升容器间及提升容器与井壁、罐道梁、井梁之间的最小间隙值 间隙类别最小间隙罐道和

10、井架布置容器与容器之间容器与井壁之间容器与罐道梁之间容器与井梁之间备 注罐道布置在容器一侧20015040150罐耳与罐道卡子之间为20罐道布置容木罐道20050200有卸载滑轮的容器，滑器两侧钢罐道15040150轮与罐道梁间隙增加25mm罐道布置容木罐道20020050200器正面钢罐道20015040150钢丝绳罐道500350350设防撞绳时，容器之间最小间隙为200mm 提升容器在安装或检修之后，第一次开车前必须检查各个间隙，不符合规定时，不得开车。 采用钢丝绳罐道，当提升容器之间的间隙小于表3一l的规定时，必须设防撞绳。 凿井时，2个提升容器的导向装置最突出部分之间的间隙，不得小于

11、(02+提升高度(m)3000m)；井筒深度小于300m时，上述间隙不得小于300mm。(3)当罐道与罐耳的磨损较大时，由于间隙大，罐耳易脱离罐道，提升容器摆动大，钢丝绳的磨损加快，还可能与井壁相撞。所以煤矿安全规程第386条规定，罐道和罐耳的磨损达到以下程度时，必须更换： 木罐道任一侧磨损量超过l5ram，或者其总间隙超建40。 ”钢轨罐道轨头任一侧磨损量超过8，或轨腰磨损量超过原有厚度的25；罐耳的任一侧磨损量超过8mm，或在同一侧罐耳和罐道的总磨损量超过Omm，或罐耳和罐道的总间隙超过20mm。 组合钢罐道任一侧磨损量超过原有厚度的50。 钢丝绳罐道与滑套的总间隙超过15。(4)钢丝绳罐

12、道应优先选用密封式钢丝绳。每个提升容器(或平衡锤)设有四根罐道绳时，每根罐道绳的最小刚性系数不得小于500Nm，各罐道绳张紧力之差不得小于平均张紧力的5，内侧张紧力大，外侧张紧力小。一个提升容器(或平衡锤)设有2根罐道绳时，每根罐道绳的最小刚性系数不得小于l000Nm，各罐道绳张紧力应相等。单绳提升的2根主提升钢丝绳必须采用同一捻向或不旋转钢丝绳。 二、提升容器 提升容器是直接装运煤炭、矸石、人员、材料和设备的工具，按照用途和结构的不同可分为：箕斗、罐笼、矿车、斜井人车和吊桶5种。煤矿安全规程第380条规定：立井中升降人员，应使用罐笼或带乘人间的箕斗。在井筒内作业或因其他原因，需使用普通箕斗或

13、救急罐升降人员时，必须制定安全措施。下面主要介绍罐笼、箕斗、矿车。 (一)普通罐笼 1罐笼的分类与组成 普通罐笼为多用途的提升容器，它既可以提升煤炭和矸石，也可以升降人员、运送材料和设备。罐笼主要用于副井提升，也可用于小型矿井的主井提升。 ，罐笼按其所装矿车的名义装载量确定罐笼的吨位，分为lt、15t和3t罐笼。每种罐笼又有单层和多层之分。我国煤矿使用的罐笼主要是立井单绳普通罐笼和立井多绳罐笼、翻转罐笼和斜井用罐笼。 单 单绳普通罐笼结构如图35所示，主要由以下部分组成：(1)主体部分：包括骨架、罐盖、罐底、侧板和轨道等。 (2)罐耳：用来使提升容器沿着井筒中的罐道稳定运行。 (3)连接装置：

14、用以连接罐笼和提升钢丝绳。 (4)阻车器：用来防止罐笼里的矿车，在提放时跑出罐笼 (5)防坠器：用来防止断绳时罐笼坠下。多绳罐笼与单绳罐笼稍有不同，多绳罐笼自重较大，罐笼中 罐笼中留有添加配重的空间，不设防坠器，可连接多根钢丝绳并装设钢丝绳张力平衡装置。 2罐笼结构的要求对于专为升降人员和升降人员与物料的罐笼(包括有乘人间的箕斗)，煤矿安全规程第381条对其结构做了以下规定： (1)乘人层顶部应设置可以打开的铁盖或铁门，两侧装设扶手，当发等事故时，抢救人员可以通过梯子间上到罐顶，方便进入罐笼，对人员进行抢救和对设备进行维修，同时也便于更换罐道和下放超长物料。(2)为保证人员的安全，并避免乘罐人

15、员随身携带的工具或物料掉入井筒，罐底必须满铺钢板，如果需要设孔时，必须设置牢固可靠的门；两侧用钢板挡严，并不得有孔。 (3)进出口必须装设罐门或罐帘，高度不得小于1.2m。罐门或罐帘下部边缘至罐底的距离不得超过250mm，罐帘横杆的间运不得大于200mm。罐门不得向外开，门轴必须防脱。(4)提升矿车的罐笼内必须装有阻车器，以保证可靠地挡住铆军，防止罐笼运行中矿车溜出造成恶性事故。(5)单层罐笼和多层罐笼的最上层净高(带弹簧的主拉杆除外)不得小于1.9m，其他各层净高不得小于18m。带弹簧的主拉杆必须设置保护套筒。(6)罐笼内每人占有的有效面积不小于018。罐笼每层内1次能容纳的人数应明确规定。

16、超过规定人数时，把钩工必须制止。 3罐笼承接装置 为了便于矿车进出罐笼，必须使用罐笼承接装置。罐笼承接装置分为罐座、摇台和支罐机3种形式。 1)罐座。 罐座是利用可伸缩的托爪托住罐笼，使矿车能平稳进出。当罐笼提升到井口车场位置时，操纵手柄使罐座伸出，罐笼落在罐座上后，进行装卸载工作。继续提升时，要先将罐座上的罐笼稍为提起，罐座靠配重自动收回。罐座使司机的操作复杂且易过卷，容易发生蹲罐事故。另外，钢丝绳时松时紧使钢丝绳受到冲击负荷的作用，易产生疲劳破坏。目前新设计的矿井已不再采用，煤矿安全规程第384条规定：升降人员时，严禁使用罐座。 2)摇台。 摇台由能绕轴转动的两个钢臂组成，安装在通向罐笼进

17、出口处。当罐笼停于装、卸载位置时，装有轨道的钢臂绕轴转动落下搭在罐笼底座上，将罐内的轨道与车场的轨道连接起来，矿车进入罐笼后，钢臂抬起。摇台适用于各类提升机和井口、井底及中间水平。不足之处是摇台的调节受钢臂长度的限制，因此对停罐的准确性要求较高。 3)支罐机。 支罐机是近年出现的新型承接装置。如图36所示，液压油缸1伸缩时，支托装置2承接罐笼的活动底盘使其上升和下降，以补偿提升钢丝绳长度的变化和停罐的误差。支罐机的调节距离可达1000mm。 支罐机的优点是能准确地使罐笼内轨道与车场固定轨道对接，方便矿车和人员进出；由于活动底盘是托在支罐机上，矿车进出平稳；提升钢丝绳不承受进出矿车时产生的附加载

18、荷，延长了钢丝绳的使用寿命；车场布置紧凑。这些优点在大矿深井尤为明显。缺点是罐笼有活动底盘，使罐笼的结构复杂，而且需增设供支罐机用的液压动力装置。 2 1 图3-6支罐机承接装置1一液压油缸；2一支托装置；3一固定导轨 (二)箕 斗 箕斗是提升煤炭的专用提升容器。按井筒倾角类型，有立井箕斗与斜井箕斗之分。根据卸载方式的不同，分翻转式箕斗和底卸式箕斗。根据提升机的不同，又分单绳与多绳两个系列。箕斗由悬挂装置、斗箱和卸载闸门三部分组成。煤矿安全规程第382条规定：箕斗提升必须采用定重装载。 1立井单绳箕斗我国煤矿广泛采用固定斗箱底卸式箕斗，闸门采用曲轨连杆下开折页平板结构。图37为单绳箕斗结构图，

19、这种闸门结构简单、严密；闸门向上关闭时冲击小；卸载时撒煤少；当煤仓已满，煤未卸完时，产生卡箕斗而造成断绳的可能性小；由于箕斗闸门的开启主要借助煤的压力，因而卸载时传递到卸载曲轨上的力较小，改善了井架受力状态。这种闸门的缺点是：如果闭锁装置一旦失灵，闸门可能在井筒中自行开启。这样不仅会把煤卸在井筒里。污染风流，增加井筒的清理工作，而且还会撞坏井筒装备；如罐道、罐道梁等)，因此必须经常认真检查闭锁装置。 为了克服上述箕斗闸门的缺点，科研人员还研制了插板式闸门和圆板式闸门箕斗。 2斜井箕斗 斜井箕斗按卸载方式分为前卸式和后卸式2种。煤矿广泛采用后卸式箕斗。它由斗箱、行走轮组、扇形闸门及牵引连接装置等

20、组成。其结构特点是前轮有两种轨距，轮子踏面为台阶状。当卸载时，前轮进入宽轨距的直轨，后轮进入准轨距的曲轨，使箕斗向后倾斜与水平面成5055，扇形闸门借助曲轨打开卸煤。该箕斗结构简单、稳定性好。但是大容量箕斗运行时对轨道冲击严重，线路很难维护，卸载过程中两箕斗自重不平衡，有漏煤现象。 (三)矿车1矿车的类型和结构要求 矿车是用于斜井提升的提升容器，按结构和用途分：固定车；厢式矿车、翻转车厢式矿车、底卸式矿车、人车、材料车等。它可提升煤炭、矸石，下放材料升降人员和设备等。 矿车的基本部件是车厢、车架、轮对和连接器。连接器由牵引链、插销和插销座组成，是涉及重大安全问题的部件，因此，煤矿安全规程第41

21、2和第414条规定：倾斜井巷运输时，矿车之间的连接、矿车与钢丝绳之间的连接，必须使用不能自行脱落的连接装置，并加装保险绳。因此，矿车连接器的插销，必须有防脱落装置。使用表明，锁圈式防脱落装置效果较好。 矿车连接装置必须每年进行l次2倍于其最大静荷重的拉力试验。 斜井人车的连接装置，安全系数不小于13。 矿车的车梁、碰头和连接插销，安全系数不小于6。 各种保险链以及矿车的连接环、链和插销，批量产生时，必须做抽样拉断试验，不符合要求时不得使用。初次使用前和使用后每隔2年，必须逐个以2倍于其最大静荷重的拉力进行试验，发现裂纹或永久伸长量超过0.2% 时，不得使用。 2矿车提升的安全运行要求 (1)倾

22、斜井巷矿车提升的各车场必须设有信号硐室及躲避硐室，运人斜井各车场必须设有信号和候车硐室。候车硐室要具有足够的空间。 (2)倾斜井巷内使用矿车提升时，必须遵守煤矿安全规程第370条的规定： 在倾斜井巷内安设能将运行中断绳、脱钩的车辆止住的跑车防护装置。 在各车场安设能防止带绳车辆误入非运行车场或区段的阻车器。 在上部平车场入口安设能控制车辆进入摘挂钩地点的阻车器。 在上部平车场接近变坡点处，安设能阻止未连挂的车辆滑入斜巷的阻车器。 在变坡点下方略大于l列车长度的地点，设置能防止未连挂的车辆继续往下跑车的挡车栏。 在各车场安设甩车时能发出警号的信号装置。 上述挡车装置必须经常关闭，放车时方准打开，

23、兼作行驶人车的倾斜井巷。在提升人员时，倾斜井巷中的挡车装置和跑车防护装置必须是常开状态，并可靠地锁住。(3)斜井提升时，由于车辆在运行中易发生突发性事故，造成断绳跑车、脱轨掉道和翻车等容易挤、碰和挫伤扒车和蹬钩摘挂车人员以及巷道的行人等，因此，斜井提升时，严禁蹬钩、行人。 (4)倾斜井巷运送人员的人车必须有跟车人，跟车人必须坐在设有手动防坠器把手或制动器把手的位置上。每班运送人员前，必须检查人车的连接装置、保险链和防坠器，并必须先放1次空车。 (5)倾斜人车必须设置使跟车人在运行途中任何地点都能向司机发送紧急停车信号的装置。(6)倾斜井巷运送人员的人车必须有顶盖，车辆上必须装有可靠的防坠器。当

24、断绳时，防坠器能自动发生作用，也能人工操纵。 三、防坠器及防跑车装置(一)防坠器1防坠器的作用、结构及要求防坠器又称断绳保险器，是提升系统的安全装置之一。当提升钢丝绳或连接装置断裂时，防坠器能迅速、自动、准确的使罐笼平稳地支撑在罐道(或制动绳)上，防止坠井造成严重事故。所以，为了保证生产和人员安全，煤矿安全规程第383条规定：升降人员或升降人员和物料的单绳提升罐笼、带乘人间的箕斗，必须装设可靠的防坠器。防坠器主要由开动机构、传动机构、抓捕机构和缓冲机构四部分组成。当断绳发生时，开动机构动作，防坠器发生作用，通过传动机构，抓捕机构将下坠的罐笼悬挂在支撑物上，缓冲机构用以调节防坠器的制动力，吸收下

25、坠罐笼的动能。开动机构和传动机构一般互相连接在一起，由断绳时自动开启的弹簧和杠杆系统组成，抓捕机构和缓冲机构一般是联合作用的，有的防坠器也设置单独的缓冲机构。 由于防坠器承担的特殊作用，所以防坠器应满足以下要求： (1)在任何条件下都能迅速、平稳、可靠地使断绳下坠的罐笼制动。 (2)制动罐笼时，必须保证人身安全。 (3)结构简单可靠。 (4)防坠器的空行程时间(从钢丝绳断裂罐笼自由坠落开始到产生制动阻力的时间)，一般不超过025s。(5)防坠器的两组抓捕器发生制动作用的时间差，应使罐笼通过的距离(自抓捕器开始工作瞬间算起)不大于05m。 2防坠器的类型及工作原理 我国防坠器主要有木罐道防坠器、

26、钢轨罐道防坠器及制动绳罐道防坠器3种。 木罐道防坠器是靠抓捕机构的齿形插爪对罐道的切割阻力来制动罐笼。钢轨罐道防坠器是靠抓捕机构(凸轮爪或楔形块)和罐道间的摩擦阻力来制动罐笼。两者虽然结构简单，但维护工作量大，并且很难控制其制动力达到设计要求，所以只在一些老矿井使用。 制动绳罐道防坠器也属于摩擦式，图38所示为BF一152型制动绳防坠器。断绳时，在拉力弹簧的作用下，拨杆6拨动楔形抓捕器2的滑楔7，楔紧制动绳产生抓捕作用。为缓解抓捕时对制动绳的冲击负荷，制动绳的上端通过连接器与缓冲器相连接，如图39所示，为防止制动绳在罐笼提升时的摆动，将制动绳的下端固定在井底水窝的可断螺栓式张紧装置上，当罐笼被

27、制动时，制动绳可将可断螺栓（铜制）拉断，以防止制动绳刚性固定时纵向振动，产生二次抓捕现象，保证抓捕的安全。这种防坠器需专设制动绳作为支撑物，因此可用于任何罐道的情况，当采用钢丝绳罐道时，必须使用这种防坠器。 图38 BF一152型剖动绳防坠器1一拉力弹簧；2一抓捕器；3一主拉杆；4一横梁；5一连板；6一拨杆7一抓捕器滑楔；8一制动钢丝绳；9一制动绳导向套3防坠器的维护和试验 为了保证防坠器动作的可靠性，放坠器的各个连接和传动部分，必须经常处于灵活状态。每天必须由专职人员检查l次，每月还必须组织有关人员检查1次，发现问题，必须立即处理，检查和处理结果都应留有记录。防坠器的制动绳(包括缓冲绳)至少

28、每周检查l次，如发现有断丝时，要将断丝剪掉，并加以整修。当制动钢丝绳在一个捻距内断丝面积为钢丝总面积的10时，或者制动钢丝绳的直径减小量达到10时，必须更换。新安装或大修后的防坠器，为了检验其安全性能是否良好，各项技术要求是否达到规定，必须进行脱钩试验，合格后方可使用。对使用中的立井罐笼防坠器， 应每6个月进行l次不脱钩试验，每年进行l次不脱钩试验。对使用中的斜井人车防坠器，应每班进行1次手动落闸试验、每月进行l次静止松绳落闸试验、每年进行1次重载全速脱钩试验。 (二)防跑车装置 倾斜井巷提升时，由于断绳、断链、上部水平车场错误连接或没有连接及误操作挡车装置等原因，发生跑车事故时，跑车车辆会在

29、重力加速度的影响下产生巨大的能量，撞毁井筒设备或下部车场的设施并造成人员伤亡事故。因此，为避免重大灾难的产生，倾斜井巷内使用矿车提升时，必须安设跑车防护装置。跑车防护装置可根据巷道倾角大小设置若干道。跑车防护装置的结构有门式、网式、阻吊式、杠梁式等，一般由传感装置、执行机构、缓冲机构三个部分组成。传感装置的作用是感知跑车的发生，并将信号传递给执行机构。传感原理主要有：利用发生跑车时钢丝绳松弛，使原来被牵引绳压下的绳轮抬起发出信号；利用发生跑车时矿车的冲击力大于正常运行速度时的冲击力发出信号；利用深度指示器，在矿车正常到达执行位置之前发出信号，控制常闭式执行机构开启；利用矿车经过两个红外线光源的

30、时间不同发出信号。1 执行机构是拦阻坠落矿车的装置，按设置形态有常开式和常闭式。常开式经常处于开启状态，跑车时关闭，若跑车时动作失灵，不能关闭，会造成事故。常闭式经常处于关闭状态，矿车正常运行时打开，通过后关闭，当正常牵引下行矿车运行到执行机构前的一定距离，若执行机构未能开启，通过联锁开关使提升机制动，即使制动失灵，只是矿车受阻停车；当正常牵引上行矿车运行到执行机构前的一定距离，若执行机构未能开启，提升机也未制动，矿车继续上提会因受阻使电机过负荷而紧急制动。因此常闭式执行机构的安全性高。煤矿安全规程第370条规定：挡车装置必须经常关闭，放车时方准打开。缓冲机构是吸收坠落车组的动能，缓解执行机构

31、所受的冲击匿力，常用弹簧缓冲、摩擦缓冲或其他装置。第二节 提升钢丝绳 提升钢丝绳是连接提升容器和提升机，传递动力的重要部件，它不仅直接关系到矿井的正常生产和人员的生命安全，而且由于钢丝绳需要经常更换，所以它又与提升设备的经济运转有关。因此，对于提升钢丝绳必须予以足够的重视。一、钢丝绳的结构与类型 (一)钢丝绳的结构图3-10钢丝绳的结构l一股芯；2一内层钢丝；3一外层钢丝；4一绳芯；5绳股；6一钢丝绳 提升钢丝绳是由一定数量的细钢丝捻成绳股，再由若干绳股围绕绳芯捻制成绳，如图310所示。 钢丝捻成绳股时，一般有股芯，股芯由不同断面形状的钢丝组成。绳股捻制成绳时要有绳芯，绳芯分金属绳芯和纤维绳芯

32、两种。金属绳芯由钢丝组成，纤维绳芯一般采用剑麻，由于我国剑麻较少，多用黄麻代替。近几年发展很快的尼龙合成纤维绳芯，具有使用寿命长、工作性能好等一系列优点。在国外已有应用。绳芯的作用是：。 (1)支持绳股保持一定的断面形状，减少钢丝间的接触应力和挤压变形； (2)增加钢丝绳柔性，起弹性垫层作用，当钢丝绳弯曲时，绳股间或钢丝间可以相对移动，借以缓和弯曲应力；(3)贮存润滑油，防止绳内钢丝锈蚀和减少钢丝间的摩擦。 提升钢丝绳的钢丝是由优质碳素结构圆钢条冷拔而成的，一般直径为044mm。直径过细的钢丝易磨损和腐蚀，过粗则难以保证理想的抗拉强度和疲劳性能。通常在立井提升时，选用抗拉强度为l550MPa或

33、1700MPa的钢丝绳；斜井提升时，选用抗拉强度为l400MPa或1550MPa的钢丝绳。为了增加钢丝绳的抗腐蚀能力，钢丝表面可以镀锌，称为镀锌钢丝，未镀锌的称为光面钢丝。此外，根据钢丝的韧性，钢丝绳分为特号、I号和号3种。提升矿物用的钢丝绳可用特号或l号的钢丝绳；提升人员用的钢丝绳必须用特号钢丝绳。 (二)提升钢丝绳的分类 由于钢丝绳中股数、捻向、捻距以及绳股中钢丝数目、直径、断面形状和排列方式不同，提升钢丝绳有许多类型，其性能各不相同，适用条件也不一样。了解提升钢丝绳的结构和类型，对于正确选用钢丝绳是必要的。 1按股内各层钢丝间的接触情况分类 (1)点接触钢丝绳：断面形状如图311(b)所

34、示。股内钢丝直径相同，但股内各层钢丝捻距不等，所以各层钢丝间呈点接触，使钢丝间接触应力大，导致提前产生疲劳断丝，使用寿命较短。矿井常用的619、6X 37普通圆钢丝绳即是点接触钢丝绳。点接触钢丝绳的标记是D。 (2)线接触钢丝绳：股中内、外层钢丝以等捻距不等捻角方式捻绕，各层钢丝直径不相同，从而使各层钢丝互相平行而呈线接触，断面形状如图311中图(a)和图(c)(g)所示。其特点是钢丝绳比较柔软、紧密，使用寿命较长，当拉断力相同时，其绳径较小。67普通圆钢丝绳、西鲁绳6X(19)、瓦林吞绳6W(26)、填丝型绳6T(25)均为线接触钢丝绳。(3)面接触钢丝绳：将线接触绳股经过特殊碾压加工，使钢

35、丝产生塑性变形后捻制成绳，使股内各层钢丝呈面接触。断面形状如图311(i)、(j)所示。面接触钢丝绳的优点是绳的结构紧密，表面光滑，与绳槽的接触面积大，耐磨、抗挤压性能好；股内钢丝接触应力很小，钢丝绳的疲劳寿命长；钢丝绳有效面积大，抗拉强度高；钢丝间相互紧贴，耐腐蚀能力强；钢丝伸长变形较小。其缺点是钢丝绳较硬，不易弯曲。故适用于直径较大的滚筒。 2按股在绳中的捻向分类(1)左捻钢丝绳：股在绳中按左螺旋方向捻制。 (2)右捻钢丝绳：股在绳中按右螺旋方向捻制。 3按丝在股中和股在绳中捻向分类(1)同向捻钢丝绳：绳中股的捻向与股中丝的捻向相同。其特点是比较柔软，易弯曲，弯曲应力小，表面光滑，与绳股接

36、触面积大，磨损小，使用寿命长，有断丝时容易发现；缺点是容易松动、旋转，承载后，本身的伸长率较大，易打结，因此它不允许在无导向装置情况下使用。提升多选用同向捻绳。 (2)交互捻钢丝绳：绳中股的捻向与股中丝的捻向相反。多用于钢丝绳罐道的竖井提升。 4按绳股的断面形状分类 (1)普通圆形股：绳股断面为圆形。这种绳易于制造，价格低，是矿井提升应用最多的一种钢丝绳。 (2)异形股：绳股断面形状为三角形或椭圆形，其中应用较多的为三角股，如图311(h)所示，与圆股绳相比，三角股具有直径相同时，强度较高；承压面积大，外层钢丝磨损小；抗挤压性能好，在多层缠绕时，稳定性较好；寿命较高等特点。椭圆股钢丝绳也具有较

37、大的承压面积和较好的抗磨损性能，但绳的稳定性差，不适宜承受较大的挤压力，这种绳多用来与其他绳股一起捻制成多层股不旋转钢丝绳。 5特种钢丝绳 (1)多层股不旋转钢丝绳：具有二层或三层绳股，各层绳股捻向相反，当受负载时，绳的旋转性很小，主要用作尾绳和凿井提升钢丝绳。 (2)密封钢丝绳和半密封钢丝绳：密封钢丝绳是中心钢丝周围螺旋状缠绕着一层或多层圆钢丝，其外面由一层或数层异形钢丝捻制而成的钢丝绳。半密封钢丝绳的外层由异形丝和圆形丝相间捻制而成。其断面如图311(k)所示。这类绳的特点是金属断面系数最大，表面光滑，承压面积大，耐磨损、耐腐蚀，几乎不旋转，弹性伸长小；但绳的挠性差，接头困难，制造比较复杂

38、，价格高。多用于罐道绳，国外也用作提升钢丝绳。 (3)扁钢丝绳：钢丝绳的断面为扁矩形，由一定数量的子绳编织而成。这种绳柔软，不旋转，运行平稳；由于制造复杂，生产效率低，其价格高。适用于作尾绳或凿井提升绳。 (三)钢丝绳类型的选用原则选择钢丝绳类型时，要考虑安全技术要求、使用寿命、价格、使用和维护方便、供应充足等因素，主要有以下几个方面：(1)为防止钢丝绳缠绕时松动，捻向的选择应与钢丝绳在滚筒上缠绕时的螺旋线方向一致。具体来说，单层缠绕时选右捻钢丝绳；双滚筒多层缠绕时，死滚筒上的钢丝绳应选左捻钢丝绳；竖井多绳摩擦提升，则采用规格相同左右捻各半数的钢丝绳。 (2)对于煤矿提升应选用同向捻钢丝绳。

39、(3)凿井期间，立井采用吊桶升降人员时，为使吊桶运行更加平稳，应采用不旋转提升钢丝绳。 (4)在矿井淋水大、酸碱度高和作为出风井的井筒中，钢丝绳的使用寿命因锈蚀而缩短，此时应选用镀锌钢丝绳。 (5)对于立井，以疲劳断丝为钢丝绳损坏的主要原因时，可选用线接触圆形股或三角形股钢丝绳。(6)对于斜井，选用西鲁型线接触钢丝绳或面接触钢丝绳。 二、钢丝绳的使用与维护 (一)使用维护要点及注意事项 正确使用和维护钢丝绳，不仅关系到提升设备的安全，还可望譬长钢丝绳的使用寿命，所以在使用和维护钢丝绳时，一定要遵守煤矿安全规程中的规定。 1.使用和保管提升钢丝绳时的规定 (1)新绳应由检验单位进行验收，验收合格

40、后妥善保管，防止损坏和锈蚀。 (2)必须完整保存每卷钢丝绳的原始资料。 (3)钢丝绳保管超过1年的，悬挂前必须再进行1次检验，合格后方能使用。 2.提升钢丝绳安全系数的规定 (1)钢丝绳的安全系数是实测的合格钢丝绳拉断力的总和与其所承受的最大静拉力(包括绳端载荷和钢丝绳自重所引起的静拉力)之比。通常用m表示，即 钢丝绳拉断力的总和 (2)提升钢丝绳悬挂时，安全系数必须符合表32的规定。表32提升钢丝绳安全系数最低值 用途分类 安全系数的最低值单绳缠绕式提升装置 专为升降人员9 升降人员 和物料 升降人员时 混合提升时 升降物料时997.5 专为升降物料6.5 专为升降人员9.20.005日 摩

41、擦轮式 提升装置 升降人员 和物料 升降人员时 混合提升时 升降物料时 9.20.005H 9.20.005H 8.20.005H 专为升降物料 7.20.005H注：l混合提升指多层罐笼同一次在不同层内提升人员和物料； 2H为钢丝绳悬挂长度(m)。(3)使用中的钢丝绳有下列情况之一时，必须更换： 专为升降人员用的安全系数小于7。 升降人员和物料用的钢丝绳：升降人员安全系数小于7；升降物料安全系数小于6。专为升降物料和悬挂吊盘用的安全系数小于5。 3滚筒上钢丝绳缠绕层数和绳头固定的规定 (1)各种提升装置的滚筒上缠绕的钢丝绳层数严禁超过下列规定： 立井中升降人员或升降人员和升降物料的，l层；专

42、为升降物料的，2层。 倾斜井巷中升降人员或升降人员和升降物料的，2层；专为3层。 建井期间升降人员和物料的2层现有生产矿井在用的绞车，如果在滚筒上装设有过渡绳楔滚筒强度满足要求且滚筒边缘高度符合下面第(2)条的规定，按(1)条中、所规定的层数增加1层。移动式的或辅助性的专为升降物料的(包括矸石山和向天桥上提升等)以及凿井期间专为升降物料的，准许多层缠绕。 (2)滚筒上缠绕2层或层以上钢丝绳时，必须符合下列要求： 滚筒边缘高出最外层钢丝绳的高度，至少为钢丝绳直径的2.5倍。 滚筒上必须设有带绳槽的衬垫。 钢丝绳由下层转到上层的临界段 (相当于绳圈的1/4长的部分)必须经常检查，并应在每季度将钢丝

43、绳移动14绳圈的位置。 对现有不带绳槽衬垫的在用绞车，只要在滚筒板上刻有绳槽或用l层钢丝绳作底绳，可继续使用。 (3)钢丝绳绳头固定在滚筒上时，应符合下列要求： 必须有特备的容绳或卡绳装置，严禁系在滚筒轴上。 绳孔不得有锐利的边缘，钢丝绳的弯曲不得形成锐角。 滚筒上应经常缠留3圈绳，用以减轻固定处的张力，还必须留有作定期检验用的补充绳。 4.有接头钢丝绳的使用规定 (1)有接头的钢丝绳，只可用于平巷运输设备、30以下倾斜井巷中专为升降物料的绞车及斜巷架空乘人装置。 (2)在倾斜井巷中使用有接头钢丝绳，其插接长度不得小于钢丝绳直径的1000倍。 5.钢丝绳的使用期限 摩擦轮式提升钢丝绳的使用期限

44、不超过2年，平衡钢丝绳的使用期限不超过4年，如果钢丝绳的断丝、直径缩小和锈蚀程度不超过煤矿安全规程第405条、第407条、408条的规定，可继续使用，但不得超过l年。 6钢丝绳的润滑 (1)主要提升装置必须备有检验合格的备用钢丝绳。 (2)对使用中的钢丝绳，应根据井巷条件及锈蚀情况，至少每月涂油l次。 (3)摩擦轮式提升装置的提升钢丝绳，只准涂、浸专用的钢丝绳油(增磨脂)；但对不绕过摩擦轮部分的钢丝绳，必须涂防腐油。 (二)钢丝绳的换绳标准 钢丝绳在工作时受到多种应力的反复作用，所以钢丝绳损坏的主要原因是钢丝绳的疲劳破断。由于钢丝绳的使用环境不同，钢丝绳的损伤状态也是多种多样的，如瞬时的冲击会

45、使钢丝绳被拉细、拉断，另外钢丝绳的磨损和锈蚀也将导致钢丝绳的损坏。为了检查出这些危险，必须每天验绳，当发现钢丝绳达到煤矿安全规程规定的以下数值时，必须更换： (1)在1个捻距内，如果断丝的断面积达到钢丝绳总断面积的一定比例时，由于钢丝绳的有效面积减小，未断钢丝所受的载荷将超过所能承受的抗拉强度，造成断丝，甚至断绳。所以，各种股捻钢丝绳在1个捻距内断丝断面积与钢丝总断面积之比，达到下列数值时，必须更换： 升降人员或升降人员和物科用的钢丝绳为5。 专为升降物料用的钢丝绳、平衡钢丝绳、防坠器的制动绳(包括缓冲绳)为10。 罐道钢丝绳为15。 (2)以钢丝绳标称直径为准计算的直径减小量达到下列数值时，

46、必须更换：提升钢丝绳或制动钢丝绳为10。 罐道钢丝绳为15。 使用密封钢丝绳时，外层钢丝厚度磨损量达到50。 (3)由于煤矿井下淋水大、酸碱度高，工作环境较差，钢丝绳在使用时出现钢丝变色、锈皮和点蚀，钢丝绳的抗拉强度降低，钢丝绳的安全系数难以达到煤矿安全规程的规定，所以：钢丝绳的钢丝有变黑、锈皮、点蚀麻坑等损伤时，不得用作升降人员。 钢丝绳锈蚀严重，或点蚀麻坑形成沟纹，或外层钢丝松散时，不论断丝数多少或绳径是否变化，都必须立即更换。 (4)钢丝绳在运行中遭受到卡罐、突然停车等猛烈拉力时，都产生生很大的制动减速度，使钢丝绳受到很大冲击，钢丝绳可能会出现严重扭曲或变形、断丝增加、产生塑性变形使钢丝

47、绳局部变细或长度伸长，钢丝绳的机械性能急剧下降，此时必须立即停车检查，发现下列情况之一者，必须将受力段剁掉或更换全绳： 钢丝绳产生严重扭曲或变形。 断丝超过上述第(1)条规定。 直径减小值超过上述第(2)条规定。 遭受猛烈拉力的一段的长度伸长05以上。 在钢丝绳使用期间，断丝数突然增加或伸长突然加快，必须立即更换。 三、钢丝绳的检查与实验 为确保钢丝绳的使用安全，防止断绳事故发生，对钢丝绳要进行定期的检查与实验。 1.新钢丝绳悬挂前的检验和在用绳的定期检验为了检验钢丝绳的物理、机械性能是否满足使用要求，以及计算钢丝绳的安全系数是否达到规定的安全系数，煤矿安全规程第402条规定：新绳悬挂前，必须

48、对每根钢丝做拉断、弯曲和扭转试验；在用绳可只做每根钢丝的拉断和弯曲两种试验。 2提升钢丝绳的检查 提升钢丝绳、罐道绳必须每天检查1次，平衡钢丝绳、防坠器的制动绳(包括缓冲绳)和井筒悬吊钢丝绳必须至少每周检查1次对易损坏和断丝或锈蚀较多的一段应停车详细检查。断丝的突出部分应在检查时剪下，检查结果应记录钢丝绳检查记录簿。检查方法一般是人工目视加上辅助工具检查，如采用钢丝绳探伤仪进行探伤，用游标卡尺测量直径、用棉纱包住钢丝绳检查以便发现断丝等。 3提升钢丝绳的定期检验(1)升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳，自悬挂时起每隔6个月检验l次，悬挂吊盘的钢丝绳，每隔12个月检验l次。 (2)升降物料用的钢

49、丝绳，自悬挂之日起l2个月时进行第l次检验，以后每隔6个月检验l次。 摩擦轮式绞车用的钢丝绳、平衡钢丝绳以及直径为l8mm及其以下的专门升降物料用的钢丝绳(立井提升用绳除外)，不受此限制。四、钢丝绳与容器的连接装置 1连接装置的作用 连接装置是提升容器的一个重要组成部分，它既要与钢丝绳安全可靠地连接，又要对钢丝绳本身不造成损伤。我国过去多采用桃形连接装置，虽然结构简单，但是容易产生断丝，多出的几道卡子减小了过卷距离，降低了钢丝绳的工作安全性。因此煤矿安全规程第412条规定：立井提升容器与提升钢丝绳的连接，应采用楔形连接装置。 楔形连接装置采用双面夹紧。其特点是钢丝绳直接进入，能防止在最危险部分

50、产生附加弯曲应力，减小了断丝现象，延长了钢丝绳的使用寿命，双面夹紧具有较大的楔紧安全系数，可防止钢丝绳因载荷的变化在楔面上产生的滑动和磨损，自动调位结构能使钢丝绳夹紧压力分布均匀，且长度较短，可减小容器的总高度，增加了过卷距离。 2连接装置的使用规定 (1)立井和斜井使用的连接装置的性能指标和投用前的试验，必须符合下列要求： 各类连接装置主要受力部件以破断强度为准的安全系数必须符合下列规定： 专为升降人员或升降人员和物料的提升容器的连接装置，不小于l3；专为升降物料的提升容器的连接装置，不小于l0； 斜井人车的连接装置，不小于13。 各种连接装置主要受力件的冲击功，常温 15 下大于或等于l0

51、0J；低温 -30下大于或等于70J。 (2)楔形连接装置的累计使用期限：单绳提升不超过10年；多绳提升不超过15年。 (3)在每次更换钢丝绳时，必须对连接装置的主要受力部件进行探伤检验，合格后方可继续使用。 (4)开凿立井和倾斜井巷时，升降人员和物料的提升装置的连接装置，不得用作其他用途。第三节矿井提升机矿井提升机根据工作原理不同，分为缠绕式提升机和摩擦式提升机，我国目前矿山使用的提升机主要有KJ系列、JK系列和JKM系列。KJ系列是仿苏20世纪50年代的老产品。20世纪70年代初期，我国自行设计与制造了XKT型，与仿苏产品比较，具有提升大、重量轻、结构先进、通用化和系列化程度高等能力优点，

52、但也存在一些不足之处。l976年经过技术改造按国家产品型号标准定为为JK系列。JK系列提升机为单绳缠绕式提升机滚筒直径为25m，属大型矿井提升机JKM系列提升机为多绳摩擦式提升机。深井及大终端载荷时，钢丝绳的直径和滚筒容绳面积往往要求很大，过大直径的钢丝绳在制造和使用都不方便，限制了单绳缠绕式提升机在深井件下的使用，而多绳摩擦式提升机则弥补了这方面的不足。 一、单绳缠绕式提升机的组成与工作原理 提升机是进行提升工作的主要工作机械，任务是传递动力，完成提升和下放容器的运动。矿井提升机主要由缠绕机构(摩擦式提升机则为主导轮)、减速器、联轴器、离合器、制动闸、深度指示器、液压站以及操纵台等部分组成。

53、 1单绳缠绕式提升机的工作原理及类型 缠绕式提升机是利用钢丝绳在滚筒上的缠绕和放出，实现容器的提升和下放。钢丝绳的一端固定在提升机滚筒上，另一端绕过天轮与提升容器连接，当滚筒由电动机拖动以不同的方向转动时，钢丝绳或在滚筒上缠绕或放出，以带动容器升降。 缠绕式提升机按滚筒数目又分为单筒和双筒提升机。 单滚筒提升机只有一个滚筒，一般用作单钩提升。如在滚筒上固定两根钢丝绳，并且其缠绕方向相反时，也可作双钩提升。即一根钢丝绳放松，另一根则缠紧，滚筒表面为两根钢丝绳共用，所以相对于双滚筒提升机其质量和体积都小。不过单滚筒提升机作双钩提升时，调节绳长及更换提升水平不大方便。为此，将单滚筒制成可分离的两部分

54、：一部分与主轴固定连接；另一部分通过调绳离合器与主轴连接，这种形式的提升机称为可分离式单滚筒提升机。 双滚筒提升机主轴上装有两个滚筒，一个固接在主轴上，称为固定滚筒(死滚筒)，另一个滚筒滑装在主轴上，通过调绳离合器与主轴连接，称为游动滚筒(活滚筒)。打开离合器时两个滚筒可相对转动，可方便地调节调节绳长或更换提升水平。双滚筒提升机在我国矿山应用最多。 2JK系列矿井提升机JK系列单绳缠绕式提升机在结构上有以下特点： 1)主轴装置。 主轴装置包括滚筒、主轴和主轴承等。图3-12为JK系列双滚筒提升机主轴装置的结构简图，固定滚筒的右轮毂用切向键固定在主轴上，左轮毂滑装在主轴上，其上装有润滑油杯，应定期注入润滑油，以保证润滑；游动滚筒的右轮毂经衬套滑装在主轴上，也装有润滑用的油杯，衬套的作用是保护主轴和轮毂，避免在调绳时轴和轮毂的磨损。左轮毂用切向键固定在轴上，并通过调绳离合器与滚筒连接。 滚筒采用全焊接结构，壳内没有其他的支撑结构，属于厚壳弱支的结构类型，重量轻、强度高。轮辐(支轮)由钢板制成，用精制螺栓固定在轮