第四章矿山提升设备

第二篇矿山固定机械矿业工程学院

吕鸿雁

一、矿井提升设备的任务第一节概述二、国内外提升设备的发展与现状

矿井提升设备是矿井运输系统中的咽喉设备，是井下与地面联系的主要工具。用途是：

把井下煤和矸石沿井筒提升到地面；下放材料；在地面和井底之间升降人员、设备等。第四章矿井提升设备三、矿井提升设备的组成图6-1塔式多绳摩擦提升机罐笼提升系统和图6-2单绳缠绕式提升机箕斗提升系统。主要由提升容器、提升钢丝绳、提升机、天轮、井架、装卸载设备及拖动控制系统等组成。

四、提升机的分类在煤矿生产中，滚筒直径在2m以上的为提升机，直径小于2m的称为绞车。矿井提升机缠绕提升机单绳缠绕多绳缠绕-布雷尔式单卷筒可分离单卷筒双卷筒摩擦提升机单绳摩擦塔式落地式多绳摩擦塔式落地式五、提升系统的分类：1、按用途分

主井提升系统副井提升系统2、按提升容器分

串车提升系统罐笼提升系统箕斗提升系统吊桶提升系统3、按提升机类型分

单绳缠绕式提升系统

多绳磨擦式提升系统1主井提升和副井提升

每个矿井都有两个井筒，其中一个井筒主要用于运输煤炭，称为主井。担负主井提升任务的提升机即为主井提升。另一个井筒主要用于运输设备、人员、材料等，称为副井，担负副井提升任务的提升机即为副井提升。2.箕斗提升、罐笼提升、串车提升（1）箕斗提升箕斗提升是指：提升的容器为箕斗。箕斗提升用于主井提升煤炭。（2）罐笼提升罐笼提升是指：提升的容器为罐笼。罐笼提升用于副井提升设备、人员、材料等。(3)串车提升

串车提升是指：提升的容器为一串矿车。串车提升用于斜井的主井提升煤炭。(一)立井箕斗提升系统从井下采出的煤炭,通过井底车场硐室中的翻车机卸入井下煤仓中,再经过装载设备将煤炭装入停在井底的空箕斗中;此时,重箕斗正位于地面井架上的卸载曲轨处,在卸载曲轨的作用下,把煤炭卸入井口煤仓中,再经胶带输送机运走.上、下两个箕斗分别与两根钢丝绳连接，两根钢丝绳绕过井架上的天轮后，以相反的方向缠绕于提升机滚筒上。当提升机运转时，钢丝绳就一上一下往返提升重箕斗和下放空箕斗。(二)立井多绳摩擦提升系统几根钢丝绳等距离地搭接在主导轮2的衬垫上，钢丝绳两端分别与提升容器4和另一个提升容器相连。尾绳6的两端分别与提升容器和平衡锤（或提升容器）底部相连，尾绳自由地悬挂在井筒中。尾绳用来平衡提升钢丝绳所造成的两端张力差。当电动机带动主导轮转动时，通过衬垫与钢丝绳之间的摩擦力带动提升钢丝绳及容器往复升降，完成提升任务。斜井箕斗提升系统示意图1—翻笼硐室；2—装载仓；3—装载闸门；4—箕斗；5—井筒；6—井架栈桥；7—卸载曲轨；8—卸载仓；9—天轮；10—提升机井筒罐笼井底车场水平井口出车平台提升钢丝绳提升机卷筒天轮井架提升钢丝绳30º-45º立井普通罐笼提升系统图多绳摩擦式提升的工作原理图无导向轮有导向轮提升容器提升钢丝绳摩擦轮导向轮尾绳第二节

提升容器

提升容器的种类按用途和结构可分为：箕斗、罐笼、矿车、吊桶等。箕斗分为立井箕斗和斜井箕斗，专用于主提；罐笼既可用于主提，也可用于副提；矿车斜井提升；吊桶立井井筒开凿时的提升。一、立井普通罐笼罐笼按其构造不同可分为普通罐笼和翻转罐笼，后者应用较少。普通罐笼有单层、双层和单车、双车以及单绳、多绳之分。标准普通罐笼按固定车厢式矿车名义装载质量确定为1t、1.5t、3t三种形式。1、立井普通罐笼型号意义1、立井普通罐笼型号意义（1）单绳罐笼如：GLS—1×1/1、GLGY—1×2/2（2）多绳罐笼其它符号意义同上。

一、立井普通罐笼2.单绳单层普通罐笼结构示意图。

结构：罐笼罐体是由横梁7及立柱8组成的金属框架结构，两侧包有钢板。1-钢丝绳；2--双面夹紧楔形绳环；3--主拉杆；4--防坠器；5--罐耳；6--淋水棚；7--横梁；8--立柱；9--钢板；10--罐门；11--轨道；12--阻车器；13--稳罐罐耳；14--罐盖15--套管罐耳图1－5单绳普通罐笼结构图井口安全门摇台

罐帘阻车器罐座

罐体：罐体的节点采用铆焊结合的形式。罐体的四角为切角形式，这样既有利于井筒布置，制作又方便。罐笼顶部设有半圆弧形的淋水棚6和可打开的罐盖14，以供运送长材料。罐笼两端装有帘式罐门10。为了将矿车推进罐笼，罐笼底部铺设有轨道11。

为了防止提升过程中矿车在罐笼内移动，罐笼底部还装有阻车器及自动开闭装置12。在罐笼上装有罐耳15及橡胶滚轮罐耳5，以使罐笼沿装设在井筒内的罐道运行。在罐笼上部装有动作可靠的防坠器4，以保证生产及升降人员的安全。罐笼通过主拉杆3和双面夹紧楔形环2与提升钢丝绳l相连。为保证矿车能顺利地进出罐笼，在井上及井下装卸载位置设承接装置。

类型：标准单绳普通罐笼按固定车箱式矿车名义载重确定为lt、1.5t、3t三种形式，每种又有单层和双层之分。

多绳标准普通罐笼与标准单绳普通罐笼结构稍有不同，其不同点为：罐笼自重较大，罐笼中留有添加配重的空间，不装设防坠器；连接装置增设钢丝绳张力平衡装置，用来自动调节各绳张力。（一）防坠器防坠器是罐笼上的一个重要组成部分，为了保证升降人员的安全。《煤矿安全规程》第332条规定；“升降人员或升降人员和物料的单绳提升罐笼(包括带乘人间的箕斗)，必须装置可靠的防坠器。”

防坠器的作用是：当提升钢丝绳或连接装置断裂时，可以使罐笼平稳地支承到井筒中的罐道或制动绳上，避免罐笼坠入井底，造成重大事故。

对于立井防坠器的要求是：

(1)保证在任何条件下，无论提升速度和终端载荷多大，都能平稳可靠地制动住下坠的罐笼；

(2)在制动下坠的罐笼时，为了保证人身和设备的安全，在最小终端载荷时(空罐只乘1人)制动减速度不应大于50m/s2，延续时间不超过0.2～0.5s，在最大终端载荷时(矸石罐)制动减速度不应小于10m/s2；

(3)结构简单，动作灵活，便于检查和维护，不误动作，重力要轻，

(4)防坠器的空行程时间，即从断绳到防坠器发生作用的时间不大于0.25s；

(5)防坠器每天要有专人检查，每半年进行一次不脱钩检查性试验，每年进行一次脱钩性试验，对大修后的防坠器或新安装的防坠器必须进行脱钩试验，合格后方可使用。

立井用防坠器组成：一般由开动机构、传动机构、抓捕机构和缓冲机构四个部分组成。其工作过程是：当发生断绳时，开动机构动作，通过传动机构传动抓捕机构，抓捕机构把罐笼支承到井筒中的支承物上(罐道或制动绳)，罐笼下坠的动能由缓冲机构来吸收。

其工作过程是：罐笼下坠的动能由缓冲机构来吸收。一般开动机构和传动机构连在一起；抓捕和缓冲有的联合作用，有的设有专门缓冲机构以限制制动力的大小。发生断绳开动机构动作传动机构抓捕机构支承罐笼到井筒中的支承物上

类型：根据防坠器的使用条件和工作原理，防坠器可以分为木罐道切割式防坠器、钢轨罐道摩擦式防坠器和制动绳摩擦式防坠器。目前我国新设计的均为制动绳防坠器（图1-6、7、8），因为它设有专用的制动钢丝绳，所以可以用于任何形式罐道。实践证明，这种防坠器性能良好，将作为标准防坠器(BF)加以推广。制动绳7的上部通过连接器6与缓冲绳4相连,缓冲绳通过天轮平台上的缓冲品之后,绕过圆木3自由地悬垂于井架的一边,绳端用合金浇铸成锥形杯1,以防止缓冲绳从缓冲器中全部拔出.制动绳的另一端穿过罐笼9上的防坠器的抓捕器8之后垂到井底,用拉紧装置10固定在井底水窝的固定梁上.图１－６BF-152型制动绳防坠系统布置图１－锥形杯；２－导向套；３－圆木；４－缓冲绳；５－缓冲器；６－连接器；７－制动绳；８－抓捕器；９－罐笼；10－拉紧装置图１－７BF-152型制动绳防坠系统布置图１－弹簧；２－滑楔；３－主拉杆；４－横梁；５－连板；６－拨杆；７－制动绳；８－导向套；

工作原理1.开动机构和传动机构组成:开动机构和传动机构是相互连在一起的组合机构,由断绳时自动开启的弹簧和杠杆两部分工作原理:垂直的弹簧1作开动机构.正常提升时,钢丝绳拉起主拉杆3,通过横梁4、连板5使两个拨杆6处于最低位置，弹簧受拉。发生断绳时，主拉杆3下降，在弹簧1的作用下，拨杆6的端抬起，使抓捕器的滑楔与制动绳接触，实现定点抓捕。缓冲器2.抓捕机构和缓冲机构抓捕机构采用背面带滚子的楔形抓捕器.缓冲机构采用安装在井架平台上的缓冲器.带有绳槽的滑楔3在拨杆的拨杆的作用下向上移动可以抓捕穿过抓捕器的制动绳.抓捕器的滑楔具有1:10的斜度.正常情况下,滑楔与穿过抓捕器的制动绳每边有8的间隙.断绳后滑楔上提消除间隙并压缩制支绳.缓冲机构靠缓冲器中的三个圆轴5,两个带圆头的滑块6,使穿过其间的缓冲3受到弯曲.2.抓捕机构和缓冲机构提升钢丝绳断绳后,抓捕器卡住抓捕绳,制动绳通过连接器将缓冲绳从缓冲器中抽出一部分.这时,缓冲绳的弯曲变形和摩擦阻力吸收下坠罐笼的动能,使下坠的罐笼平稳地停住,从而保证提升安全.图１－８缓冲器１－螺杆；２－螺母；３－缓冲器；４－小轴；５－滑块；６－外壳12234566改进型制动钢丝绳防坠器1-传动机构；2-抓捕器；3-制动绳的下端固定处；4-缓冲器；5-制动绳；6-罐道斜井人车防坠器示意图3.制动绳拉紧装置制动绳靠绳卡5、角钢6和可断螺栓7固定在井底水窝的固定梁上。作用：避免二次抓捕二次抓捕；防坠器动作用时制动绳产生弹性振动，可能会把罐笼再次抛起，使抓捕器释放，致使第一次抓捕失效，再产生二次抓捕。安装可断螺栓，第一次抓捕后，制动绳的振波把可断螺栓拉断，罐笼和制动绳一起振动，不会被抛起，避免二次抓捕现象的产生。二、箕斗及其装载设备一、竖井箕斗箕斗：我国煤矿立井广泛采用固定斗箱底卸式箕斗。过去一些矿井普遍采用扇形闸门底卸式箕斗，现在新建矿井多采用平板闸门底卸式箕斗，这种底卸式箕斗如图1-1所示。组成：由斗箱4、框架2、连接装置12及闸门5等组成。导向装置：可以采用钢丝绳罐道，也可以采用钢轨或组合罐道。竖井箕斗自卸箕斗

图1-l单绳立井箕斗

型号：我国使用的立井单绳箕斗为JL或JLY型；多绳箕斗为JDS、JDSY和JDG型。标准单绳和多绳箕斗主要参数、规格尺寸见表1－1和表1－2。二、箕斗1、立井箕斗型号意义（1）立井单绳箕斗（如：JL—3）（2）立井多绳箕斗JDS—12/110×4、JDSY—12/110×4、JDG—12/110×4四、容器的导向装置

提升容器在井筒内运行需设导向装置，提升容器的导向装置(罐道)可分为刚性和挠性两种。

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。钢罐道的形式有钢轨罐道和用型钢焊接而成的矩形组合罐道。钢轨罐道的主要缺点是侧向刚度小，易造成容器横向摆动。1、刚性组合罐道刚性组合罐道的截面是空心矩形，一般由槽钢焊接而成。国外也有采用整体轧制型钢的。其主要优点是：侧向弯曲和扭转强度大，罐道刚性强，可配合使用摩擦系数小的橡胶滚动罐耳。这种罐道使容器运行平稳，罐道与罐耳磨损小，因此服务年限长。近年来国内外使用这种罐道的矿井逐渐增多，尤其是在终端负荷和提升速度都很大时，使用这种罐道更为合适。

2、钢丝绳罐道钢丝绳罐道与刚性罐道相比具有安装工作量小、建设时间短、维护简便、高速运行平稳、无罐道梁可适当减小井壁厚度、通风阻力小等优点。但使用钢丝绳罐道时，容器之间及容器与井壁之间的间隙要求较大，因此就必须增大井筒净断面积，且使井塔或井架的荷重增大，这些都限制了钢丝绳罐道的使用。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，此时应采用刚性罐道。

在矿井提升中，根据用途不同有提升钢丝绳(主绳)，平衡钢丝绳(尾绳)，罐道钢丝绳，防撞钢丝绳，防坠器的制动钢丝绳和缓冲钢丝绳等。本章重点介绍提升钢丝绳．讲述提升钢丝绳的结构和选择计算，特别要注意《煤矿安全规程》对提升钢丝绳安全系数的规定。第三节提升钢丝绳

提升钢丝绳是矿井提升设备的一个重要组成部分，它起到连接提升容器与提升机的作用。提升钢丝绳选择是否合理是关系到提升设备安全可靠性和经济性的重要环节，应引起足够的重视。

提升钢丝绳的结构、分类和选择使用一、提升钢丝绳的结构矿用提升钢丝绳都是丝→股→绳结构，即先由钢丝捻成绳股．再由绳股围绕绳芯捻成绳，提升钢丝绳各部分名称如图所示。钢丝为优质炭素结构钢，丝直径从0.4～4mm不等,常用钢丝的抗拉强度：1550N/mm2和1700N/mm2

钢丝绳的结构、分类及选用

2.钢丝的韧性：有特号、Ⅰ号、Ⅱ号三种。提升矿物可用特号和Ⅰ号，提人必须用特号。3.抗腐能力：有镀锌钢丝(钢丝表面镀锌，常用于摩擦提升)和光面钢丝(钢丝表面未镀锌)。钢丝的表面状态标记代号为：光面钢丝，NAT；A级镀锌钢丝，ZAA；AB级镀锌钢丝，ZAB；B级镀锌钢丝，ZBB。

4.绳芯的结构和作用：1）结构：钢丝捻成绳股时，有股芯，股芯由不同截面形状的钢丝组成，在由股捻制成绳时要有绳芯，绳芯由金属绳芯和纤维绳芯，金属绳芯由钢丝制成，纤维绳芯由剑麻、黄麻等制成。2）作用：a支持绳股，减少股间钢丝的接触应力，从而减少钢丝的挤压和变形。b钢丝绳在滚筒或天轮上弯曲时，允许股间和钢丝间有相对移动，以缓和弯曲应力，并起到弹性垫层作用，使钢丝富有弹性。c贮存润滑油，预防钢丝内部锈蚀，减少钢丝间的摩擦。3）金属绳芯的特点：与相同断面的纤维绳芯相比，金属断面大，抗破断能力大，具有耐横向压力大，不易变形等优点。但其柔软性差，不耐腐蚀。4）绳芯的标记代号：纤维芯（天然或合成的），FC；天然纤维芯，NF；合成纤维芯，SF；金属丝绳芯，IWR；金属丝股芯，IWS。

二、提升钢丝绳的分类图2-2所示为各种不同类型的钢丝绳.。分类：

1.按钢丝在绳中的捻次分：一次捻（单捻），丝→绳二次捻（双捻），丝→股→绳，提升绳三次捻（三捻），丝→股→细绳→粗绳，桥梁钢索2.按股在绳中的捻向分：左捻（S捻）：按左螺旋方向将股捻成绳。右捻（Z捻）：按右螺旋方向将股捻成绳。3.按丝在股中和股在绳中的捻向关系分：交互捻：绳中的股的捻向与股中丝的捻向相反。同向捻：绳中的股的捻向与股中丝的捻向相同。总结，钢丝绳可分为右交互捻（ZS）、左交互捻（SZ）、右同向捻（ZZ）、左同向捻（SS）四种。标记代号中，第一个字母表示钢丝绳的捻向；第二个字母表示股的捻向；“Z”表示右捻向，“S”表示左捻向。特点：同向捻钢丝绳柔软，表面光滑，接触面积大，应力小，使用寿命长，绳有断丝时，断丝头部会翘起便于发现，所以矿井提升多用同向捻钢丝绳。但同向捻钢丝绳有较大的恢复力，稳定性较差，易打结。交互捻钢丝绳的结构稳定

(3)依钢丝在股中的接触情况分，钢丝在绳股中的接触形式有点接触、线接触和面接触三种。

点接触式钢丝绳，股中内外层钢丝以等捻角不等捻距(跨越捻)来捻制，一般以相同直径的钢丝来制造，钢丝间呈点接触状态，如图2-3(a)所示。

线接触式钢丝绳，股中内外层钢丝以等捻距不等捻角(等距离)来捻制，一般以不同直径的钢丝来制造，线间呈线接触状态，如图2-3(b)所示。

面接触式钢丝绳：为了改善丝间的接触状态，将线接触式钢丝绳的绳股经特殊碾压加工，使钢丝产生塑性变形，形成钢丝间呈面接触状态，然后再捻制成绳，称为面接触式钢丝绳，所有线接触钢丝绳均可制成面接触式钢丝绳。图2－3

绳股中钢丝接触情况(4)依绳股断面形状分，有：圆股绳(如图2-4(a)～(g))、异形绳如图2-4(h)等。3、按绳股断面形状分（1）圆形股绳绳股断面为圆形。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）异形股绳绳股断面形状有三角形和椭圆形两种。三角股钢丝绳：强度比同直径圆形股绳要高，承压面积大，外层钢丝磨损小；外层钢丝粗，排列方式好，抗挤压性能好，尤其是在多层缠绕时，过渡比较稳定；寿命比圆形股长。椭圆股钢丝绳：支撑面积大、抗磨损性能好，但绳的稳定性差，不适于承受较大的挤压力。这种绳股多用来与其它绳股捻制成多层不旋转钢丝绳。(5)特种钢丝绳

多层股不旋转钢丝绳，如图2-2(c)所示。这种绳由二层或三层绳股捻成，各层捻向相反，因而克服了钢丝绳的旋转性，适用于作凿井提升绳或生产矿井提升尾绳。

密封钢丝绳和半密封钢丝绳，如图2-2(e)，(f)所示。这种绳属于单股结构，最外一层是用异形钢丝彼此互相锁住，它的特点是密实、表面光滑、耐磨和耐腐蚀性好、不旋转、弹性伸长小，但挠性差、制造技术复杂，适用于作罐道绳。三、钢丝绳的标记方法和技术规格（一）钢丝绳的标记方法（二）钢丝绳的技术规格四、提升钢丝绳选择使用选择原则是：绳的捻向与绳在卷筒上的缠绕螺旋线方向一致。我国单绳缠绕式提升机多为右螺旋缠绕，故应选右捻绳，目的是防止钢丝绳松捻；多绳摩擦提升为了克服绳的旋转性给容器导向装置造成磨损，一般选左、右捻各一半。还应考虑如下因素：

(1)在井筒淋水大，水的酸碱度较高且处于出风井中的提升钢丝绳，因腐蚀严重，应选用镀锌钢丝绳；(2)以磨损为主要损坏原因时，如斜井提升，采区上、下山运输等，应选用外层钢丝绳较粗的钢丝绳。如6×7，6×(19)或三角股等；

(3)以弯曲疲劳为主要损坏原因时，应优先选用线接触式或三角股钢丝绳，如6T(25)；6W(19)等；

(4)用于高温和有明火的地方，如煤矿矸石山等，应选用金属绳芯钢丝绳。（二）维护1、必须符合规定的绳轮直径和绳径比，以减小其弯曲应力；2、绳槽直径要符合要求，以减小其挤压应力和接触应力；3、缠绕式提升机用钢丝绳必须定期涂油润滑，润滑油要符合钢丝绳制造厂提出的要求；摩擦提升用钢丝绳只能涂专用的钢丝绳油；润滑油要求黏性好、抗振动、淋水不易冲掉；要有较好的黏温性，低温不硬化，高温不流失；要有良好的防锈性、润滑性；5、钢丝绳的运送、存放和悬挂都应严格按技术要求做；6、对提升钢丝绳必须每天以0.3m/s的速度进行认真检查，并记录断丝情况。对于升降人员或升降人员和物料的钢丝绳同一捻距内断丝面积同钢丝总面积之比达5%时；对于专升物料用的钢丝绳、平衡钢丝绳，防坠器的制动钢丝绳（包括缓冲绳）和兼作运人的钢丝绳牵引带式输送机的钢丝绳为10%时必须更换；钢丝绳如有断股,或者直径缩小达10%、罐道钢丝绳直径缩小15%以及有其他损坏时亦要更换。4、严禁用布条之类的东西捆在钢丝绳上作提升深度指示标记，以防该处的钢丝绳得不到良好的润滑而发生腐蚀断丝；7、钢丝绳遭受卡罐或突然停车等猛烈拉伸时，必须立即停车检查，遭受冲击拉伸的段如果长度增加0.5%以上或有明显损伤，要更换新绳；(8)多层缠绕时，由下层转到上层的一段绳由于磨损严重，必须加强检查，并且每季度要错绳四分之一圈。

（三）检验根据《煤矿安全规程》规定，提升钢丝绳在使用前必须经过检验，合格后方可使用。除摩擦轮式绞车用的钢丝绳、平衡钢丝绳以及直径在18毫米及其以下的专为升降物料用的钢丝绳（立井提升用绳除外），提升钢丝绳的定期检验，应遵守下列规定：

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

个月检验一次。

2、升降物料用的钢丝绳，自悬挂时起经12个月进行第一次检验，以后每隔6个月检验一次。二、钢丝绳的定期试验

《煤矿安全规程》还规定钢丝绳必须定期切下一段进行试验，以验证使用中的钢丝绳性能是否符合要求。

(1)新绳在使用之前均须进行实验；

(2)除摩擦式提升用钢丝绳和尾绳以及倾角30度以下的斜井专门用来升降物料的钢丝绳外，提升钢丝绳在使用过程中必须定期切下一段做试验。升降人员或升降人员和物料的钢丝绳自悬挂之日起每6个月试验一次；专为升降物料的钢丝绳自悬挂之日起一年后进行第一次试验，以后每6个月试验一次。第四节

矿井提升机

一、矿井提升机的主要组成、作用及原理矿井提升机是矿井提升设备中的动力部分，主要组成有：工作机构（包括主轴装置及主轴承），制动系统（包括制动器和制动器控制装置），机械传动装置（包括减速器、离合器和联轴器）润滑系统（包括润滑油泵站和管路），检测及操纵系统（包括操纵台、深度指示器、及传动装置和测速发电装置），拖动、控制和自动自动保护系统（包括主电动机、电气控制系统和信号系统）以及辅助部分等。我国目前广泛使用的提升机可分为两大类：单绳缠绕式提升机（分为小绞车（滚筒直径2m以下）和提升机）和多绳摩擦式提升机。

一、单绳缠绕式提升机单绳缠绕式提升机的工作原理：把钢丝绳的一端固定到提升机的滚筒上，另一端饶过井架上的天轮悬挂提升容器。这样，利用滚筒转动方向不同，将钢丝绳缠上或松放，以完成提升或下放容器的工作。按滚筒数目不同，单绳缠绕式提升机有单滚筒和双滚筒提升机两种。双滚筒提升机在主轴上装有两个滚筒，其中一个与主轴用键固定连接，称为固定滚筒或死滚筒；另一个滚筒滑装在主轴上，通过调绳离合器与主轴连接，称为游动滚筒或活滚筒。将两个滚筒做成这种结构的目的，是为了在需要调绳及更换提升水平时，两个滚筒可以有相对运动。单滚筒提升机只有一个滚筒，一般用于单钩提升。型号意义：□

JK—□/□

滚筒名义直径，m；

矿用；

卷扬机（即提升机）；

滚筒数目（2—表示双滚筒；1—表示单滚筒，一般省略）1、主轴装置（1）作用1）缠绕提升钢丝绳；2）承受各种正常载荷，并将载荷经轴承传给基础；3）承受在各种紧急事故下所造成的非常载荷；（一般要求在非常载荷作用下，主轴装置的各部分不应有残余变形。）4）当更换提升水平时，调节钢丝绳的长度（仅限双滚筒提升机）。

（2）结构主轴装置包括滚筒、主轴、主轴承及调绳离合器（双滚筒特有）等。滚筒的筒壳通过轮辐、轮毂用键和轴固定（固定滚筒），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.游动滚筒的右轮毂滑装在主轴上,有专用润滑油杯,保证润滑;左轮毂用切向键固定在轴上,通过调绳离合器与主轴连接.筒壳外边一般均设有木衬，木衬上车有螺旋导槽，以便使钢丝绳在滚筒上作规则排列，并减少钢丝绳的磨损。。（3）调绳离合器1）作用使活滚筒与主轴连接或脱开，以便在调节绳长或更换提升水平时，使活滚筒与死滚筒有相对运动。2）种类调绳离合器可分三种即齿轮离合器、摩擦离合器、蜗轮蜗杆离合器。JK型提升机采用齿轮离合器。3）齿轮离合器齿轮离合器a结构：活卷筒的左轮毂3通过键2与主轴1相联，在活卷筒左支轮上沿圆周的三个孔中，放入调绳油缸4，调绳油缸的另一端插在齿轮6的孔中。这样，当齿轮6与固定在轮辐9上的内齿轮8相啮合时，调绳油缸便相当于三个销子将3与6连接在一起，传递力矩。b工作原理：调绳油缸的左端盖连同缸体一起用螺钉固定在齿轮6上。如图3-5(b)而齿轮6则滑装在活卷筒的左轮毂上。活塞通过活塞杆和右端盖一起固定在轮毂上。因此，当压力油进入油缸时，活塞不动，缸体沿缸套移动，工作原理(续)：当油缸左腔接压力油，右腔接回油池时，缸体便在压力油作用下，连同齿轮6一起向左移动，使齿轮6与内齿圈脱离啮合，活卷筒与主轴脱开。与此相反，当向右腔供压力油而左腔回油时，离合器接合，活卷筒与主轴连接。调绳离合器在提升机正常工作时，左右腔均无压力油。当齿轮6向左移动与内齿轮8脱开后，主轴带动死卷筒旋转时，轮毂3便与安装在内齿轮上的尼龙瓦7作相对运动。c控制系统图6—12离合器打开：压力油→K管→n→m→s→r（压力油将活塞销顶起，活塞销下端离开轮毂凹槽，解除闭锁，同时使r的空间与j孔相通）→j→i→h→g→f→e→离合油缸左腔；离合油缸右腔→d→c→b→a→L管→油池。缸体带动外齿轮向左移动，直到与内齿圈脱开。离合器合上：压力油→L管→a→b→c→d→离合油缸右腔；离合油缸左腔→e→f→g→h→i→j→p→q→s→m→n→K管→油池。缸体带动外齿轮向右移动，直到与内齿圈啮合。注意：连锁阀的阀体固定在外齿轮的侧面，阀中的活塞销靠弹簧的作用插在轮毂的凹槽中，可以防止提升机在运转中离合器齿轮因震动等原因自动脱开。

顶开钢球2.减速器作用:减速分类:按结构:平行轴减速器行星齿轮减速器按齿形:渐开线齿形齿轮减速器圆弧齿形齿轮减速器2.减速器

JK型提升机采用圆弧齿轮减速器，其速比为11.5，20，30。型号为ZHL-115，ZHLR-130，ZHLR-150，ZHfLR-170Ⅱ等。符号意义是：Z为圆柱；H为圆弧齿；L为两级减速；R为人字齿；数字115、170代表中心距。减速器的低速轴用齿轮联轴器与主轴相联，高速轴用弹性联轴器与电机轴相联。在多绳摩擦提升机及JK系列矿用提升机中，有采用共轴减速器的。这种减速器的入轴和出轴在同一中心线上，功率为两路传递，在中间齿轮的轮缘和轮毂间设有弹簧，用以消除由于齿轮加工误差引起的负荷分配不均，并减少减速器在起动和停止时的冲击负荷。为了使减速器质量和结构尺寸较小，在起重运输机械及矿井提升机中，已开始采用行星齿轮减速器，这种减速器体积小，重量轻，传动效率高。三、矿井提升机深度指示器深度指示器是矿井提升机的重要保护检测装置之一，它的作用是：(1)向司机指示提升容器在井筒中的运行位置；(2)容器接近井口停车位置时发出减速信号；(3)当提升容器过卷时，推动装在深度指示器上的终嵌开关，切断安全保护回路，进行安全制动；(4)减速阶段，通过限速装置进行过速保护。

分类：根据动作原理可分为机械式、机械电气混合式及数字式等。我国生产的提升机主要采用机械牌坊式深度指示器和圆盘式深度指示器。牌坊深度指示器：指示清楚，工作可靠，缺点是体积大，指示精度不高，不便于实现提升机远距离控制。(1)圆盘式深度指示器：由两部分组成，即传动装置(发送部分)和深度指示盘(接收部分)。图3-11所示为圆盘深度指示器传动简图图3-11深度指示器传动装置1-传动轴；2-更换齿轮对；3-蜗轮；4-蜗杆；5-增速齿轮对；6-发送自整角机；7-限速凸轮板；8-限速变阻器；9-机座；10-滚轮；11-撞抉；12-减速开关；13-过卷开关；14-后限速圆盘；15-限速自整角机；16-前限速圆盘；17-摩擦离合器；

1、圆盘式深度指示器圆盘式深度指示器由发送部分和接收部分组成，其原理是传动轴经齿轮传动，将提升机旋转运动传给发送自整角机，该自整角机再将信号传给圆盘式深度指示器上的接收自整角机，二者组成电轴，实现同步联系，从而达到指示器位置的目的。深度指示盘装于司机台上，有粗针和精针两个指针，精针只在容器接近井口时才转动，以便指示精确的停车位置。深度指示器上还配有连击铃，当提升机减速开始时，此铃发出声响，提醒司机作减速操纵。特点：圆盘式深度指示器结构简单，使用可靠，精度高，易实现自动化，但直观性差。

其工作原理如图3-12所示：

发送角机的激磁绕组(C1C2)与接收角机的激磁绕组(C1C2)接在同一交流电源上。同步绕组(P1P2P3及p1p2p3)也相互连接。分别表示发送机、接收机同步绕组与激磁绕组轴线间的夹角，这两个夹角的差值θ=θ1-θ2称为失调角，当失调角等于零时，两个角机每相感应的电势相等，这时电路中电流为零，转子不产生转矩。当θ1与θ2有差值时(即发送机随提升机旋转时)，因在同步绕组中电势不等而有电流流通。

这时接收角机的转子中产生转矩，使接收机的转子随发送机一起转动，保持同步联系，带动圆盘深度指示器的指针跟踪提升机主轴旋转，指示容器在井筒中的位置。图3-12圆盘深度指示器的工作原理

深度指示圆盘装在操纵台上，其具体结构如图3-13所示。

图3-13深度指示盘1-指示圆盘；2-玻璃罩；3-精针；4-粗针；5-接收自整角机；6-齿轮对；7-轴；8-轴工作原理:

当发送自整角机经同步联系带动接收自整角机时，接收角机将经过三对齿轮减速带动粗针4转动，进行粗针指示。由于粗针在一次提升中仅转动253°－350°，所以粗针指示的位置是粗略的。为了精确指示容器的位置，由接收角机经过一对减速齿轮带动精针指示盘2进行精针指示。由于精针转动角度较大，故能较精确地指示出提升容器在接近井口时的位置。

(2)牌坊式深度指示器

牌坊式深度指示器主要由传动轴、直齿轮、锥齿轮、直立的丝杠、梯形螺母、支柱、标尺等组成。

在提升机工作时，其主轴带动深度指示器上的传动轴，直齿轮，锥齿轮带动两个直立的丝杠以相反方向旋转，利用支柱分别限制装在丝杠上的梯形螺母旋转，因两个丝杠都是右螺纹，故迫使两个螺母，只能沿支柱作上、下相反方向的移动，从而指示出井筒中两容器一个向上，另一个向下的位置。

在两支柱上固定着的标尺上，用缩小的比例根据矿井的具体情况，刻着与井筒深度或坑道长度相适应的刻度，当装有指针的梯形螺母移动时，则指明了提升容器在井筒的位置。

特点：优点是指示清楚、直观、工作可靠；缺点是不够精确。

(3)数字式深度指示器DPV型数字深度指示器是矿井提升机上机电一体化专用电子部件,具有标准电平的平行接口和标准的RS232C串行接口电路,可以方便地与可编程控制器(PLC)或工业控制计算机等具有相应接口的控制装置配套使用,.其型号意义:DPV-96DPV----数字式深度指示器96----粗针指示的分辨率为1/96工作原理:在司机操作台上设置深度指示器,深度指示器有粗指示和数字精指示两种.应用于指示由61只发光二极管组成,这些发光二极管对应整个井筒深度,因此它的分辨能力随提升距离而变化,如提升系统的提升高度为430m,每个发光二极管对应的距离为7m左右.容器运行时,点亮的发光二极管就表示容器在井筒中的位置.数字精指示由六位数字显示器组成,用于显示容器所处的位置及正负号.即:井口停车点为0;停车点以上为"+",表示过卷距离;停车点以下为"_",表示容器在井筒中的位置.4.制动系统作用：1、正常停车,即在提升终了或停车时能可靠地闸住提升机2、工作制动,即在减速阶段参与提升机的速度控制.3、安全制动,当提升机工作不正常或发生紧急事故时,进行紧急制动,迅速可靠地闸住提升机.4、调绳制动,即双滚筒提升机在更换水平、调节绳长或更换钢丝绳时，能闸住游动滚筒。组成:制动系统由制动器(通常称为闸)和传动机构组成。制动器是直接作用于制动轮或制动盘上产生制动力矩的部分，分为盘式和块式；传动机构是控制及调节制动力矩的部分，分为油压、压气、弹簧式。JK型提升机采用的是液压站与盘式制动器配合构成的盘式制动系统。(1)盘式制动器(盘式闸)盘闸制动器的制动力矩是闸瓦沿轴向压向制动盘时产生的摩擦力矩。制动闸径向布置于滚筒周边的制动盘上.为了使制动盘不产生附加变形，主轴不承受附加轴向力，盘闸都成对使用，每一对叫做一副制动器。图3-8所示为制动油缸的简图，油缸3内装有活塞5、柱塞11、调整螺栓6、碟形弹簧4等零件，筒体9能在支座内孔往复移动，闸瓦14用铜螺钉或燕尾槽等形式固定在衬板13上。图3-8制动油缸结构图1-垫板；2-支座；3-油缸；4-碟形弹簧；5-调整螺栓；7-螺钉；8-盖；9-筒体；10-密封圈；11-柱塞；12-销子；13-村板；14-闸瓦；15-放气螺钉；16-回复弹簧17-螺栓；18-垫；19-螺母；20-塞头；21-垫

工作原理：制动力靠碟形弹簧产生，松闸靠油压。当压力油充人油缸3，推动活塞4压缩碟形弹簧2，并带动筒体6、闸瓦一起右移，闸瓦离开制动盘，呈松闸状态。当油缸内油压降低，碟形弹簧回复其压缩变形，靠弹簧力推动活塞4向左移动，同时推动筒体、闸瓦左移，使闸瓦压向制动盘产生制动力，达到制动的目的。闸瓦压向制动盘的正压力大小取决于油缸内的压力，当缸内压力为最小值时(一般不等于零，有残压)，弹簧力几乎全部作用在活塞上，呈全制动状态。反之，当工作油压为系统最大油压时，机器全松闸。螺钉15(C-C截面)是放空气用的，第一次向制动油缸充油之前，或使用一段时间之后，应把排气螺钉拧松并将油缸内空气排尽，以免影响制动缸的正常工作。塞头20(c-c截面)是排油用的，在使用过程中，油缸有可能微量渗油，需定期将塞头拧开排油，应避免渗油沾污闸瓦及制动盘。(三)液压站

制动器的液压控制系统是同提升机的拖动类型、自动化程度相配合的。在直流拖动自动化程度较高的系统中，由于调速性能好，机械闸一般只是在提升终了时起定车作用。在交流拖动系统中，机械闸还要参与提升机的速度控制，因此，要求制动力能在较宽的范围内进行调节。图3-9所示是2JK型提升机液压站液压系统图该液压站主要用于交流拖动系统中，其具体作用有三：

(1)按实际提升操作的需要，产生不同的工作油压，调节、控制盘闸的制动力矩，从而实现工作制动；

(2)安全制动时能迅速自动回油，并实现二级制动；

(3)根据多水平提升换水平的需要以及钢丝绳伸长后调绳的需要，控制双筒提升机活卷筒的调绳离合器，同时闸住活卷筒。

JK型提升机液压站有两套油泵，一套工作，一套备用。（1）工作制动：正常工作时，电磁铁G1G2G5断电，G3G3’和G4通电，在提升机工作时，电动机1带动油泵2连续运转，油泵产生的压力经滤油器4、液手动换向阀7、安全制动阀9、10的右位，经过A管、B管分别进入分别进入固定滚筒及游动滚筒的盘式制动制动器油缸。制动时，司机将制动手把拉向制动位置，在全制动位置时自整角机发出的电压为零，对应的电液调压装置动线圈输入电流为零，挡板处在最上面位置，油从喷嘴流出，液压站压力最低，盘式制动器进行制动；松闸时，将制动手把拉向松闸位置，在全松闸位置时自整角机发出的电压为30V，相应的动线圈输入电流约为250mA，挡板处在最下面位置将喷嘴全部盖住，液压站压力为最大工作油压，进行松闸。制动手把位置不同，液压站供油压力不同，从而可以产生不同的制动力矩。图3-92JK型提升机液压站液压系统图1-油箱；2-电接触压力温度计；3-网式滤油器；4-电动机；5-叶片泵；6-电液调压装置；7-溢流阀；8-纸质滤油器；9-手动换向阀；10-压力表；11-二级制动安全阀；12-压力继电器；13-五通阀；14-四通阀图3-10电液调压装置1-固定螺钉；2-十字弹簧；3-动线圈；4-永久磁铁；5-控制杆；6-喷头，7-中孔螺母；8-导阀；9-调压螺栓，10-定压弹簧；11-辅助弹簧；12-滑阀；13-节流阀；14-滤芯综上所述，调压过程可归纳为：制动手柄角位移——自整角机电压变化——动线圈电流变化——挡板位移——G腔及D腔压力变化——溢流滑阀位移——K管压力变化——制动油缸压力变化。

（2）安全制动：安全制动时，要求采用二级安全制动。二级制动：将提升机的全部制动力矩分成两级进行。施加第一级制动力矩后，使提升机产生符合《煤矿安全规程》规定的安全制动减速度；然后再施加第二级制动力矩，使提升机平稳可靠地停车。盘闸制动器分成两组，分别与液压站的“A”管，“B”管相连。安全制动时，二级制动安全阀断电，与“A”管相联的制动器通过安全阀直接回油，很快抱闸，所产生的力矩为最大力矩之半，提升速度下降。同时与“B”管相联的制动器则通过安全阀的节流阀以较缓慢的速度回油，产生第二级制动力矩。二级制动力矩特性可以通过调节安全阀的节流杆来改变。（3）调绳调绳时，电磁阀G3、G3‘断电，提升机处于全制动状态。当需要打开离合器时，使G1、G2通电，高压油经阀16、15右位及K管进入调绳离合器的离开腔，使游动滚筒与主轴脱开。此时，使G3通电，使固定滚筒解除制动（游动滚筒仍处于制动状态），进行调绳；调绳结束，使G3断电，固定滚筒又处于制动状态；。然后使G2断电，压力油经阀15左位及进入调绳离合器的上腔，使游动滚筒与主轴合上。最后使G1断电，切断油路，并解除安全制动，恢复正常提升。三、多绳摩擦式提升机（一）概述1工作原理摩擦式提升与缠绕式提升的不同之处在于钢丝绳不是缠绕在滚筒上,而是搭放在主导轮上.两个提升容器分别挂在钢丝绳的两端(或一端挂提升容器,另一端挂平衡锤),当提升电动机通过减速器带动主导轮转动时,主导轮上的摩擦衬垫与钢丝绳之间的摩擦火力发电厂便带动钢丝绳随着主导轮一起转动,完成提升和下放重物的任务.2、种类可分为井塔式和落地式两种。井塔式是把提升机安装在井塔上.落地式摩擦提升是把提升机安装在地面上.塔式摩擦提升可分为无导向轮和有导向轮两种.3、特点摩擦式提升机其作用是：利用钢丝绳和滚筒的摩擦力使钢丝绳随滚筒运动，从而牵引容器运动实现运输多绳摩擦式提升的工作原理图无导向轮有导向轮提升容器提升钢丝绳摩擦轮导向轮尾绳（二）JKM型多绳摩擦式提升机结构:主轴装置、制动装置、联轴器、减速器、深度指示器、操纵装置、车槽装置及其他辅助装置组成。1、主轴装置主轴装置由主导轮、主轴、滚动轴承和锁紧装置组成主导轮轮毂热装在主轴上，主轴轮毂与摩擦轮幅采用螺栓连接，主轴与减速度器输出轴采用刚性联轴器连接。主导轮用16Mn钢板焊接而成，主轴用45钢锻造而成。摩擦衬垫用铸铝或塑料制成的固定块压紧在主导轮壳表面上，不允许在任何方向上活动。为安放钢丝绳，衬垫上车有绳槽。2、车槽装置作用：在主导轮上车制绳槽，保证各绳槽直径相待，磨损均匀，使各钢丝绳张力达到平衡。结构：安装在主导轮的下方，每个摩擦衬垫上有一个单独的车刀装置，进行单独车削。（二）JKM型多绳摩擦式提升机3、深度指示器摩擦提升机在工作过程中，由于钢丝绳的弹性蠕动、钢丝绳相对于摩擦衬垫的滑动及摩擦衬垫的磨损等原因，使粗针指示的容器位置与容器在井筒中的实际位置不相符，因此增加了自动调零装置。工作原理；当提升容器到达卸载水平而指针未到达零位或已超过零位时，自整角机的转角与预定零位不对应，输出电压使调零电动机运转，带动蜗轮蜗杆、差动齿轮使轴转动，直至指针返回预定的零位。这时指针的位置与容器位置一致，自整角机的电压也减少为零，调零电机停止运转，调零完毕。提升容器往返一次调零一次。4、钢丝绳张力平衡装置（二）JKM型多绳摩擦式提升机4、钢丝绳张力平衡装置多绳摩擦提升机在正常提升运行中,由于受各绳槽直径加工的偏差、各钢丝绳悬挂长度的偏差和各钢丝绳之间刚度偏差等因素的影响，造成各根钢丝绳受力不均。为使各提升钢丝绳的张力接近平衡，采取以下措施：（1）在容器和钢丝绳的连接处装有张力平衡装置。平衡装置大致分为几种：杠杆式平衡机构角杆式平衡机构弹簧式平衡机构液压式平衡机构（2）定期调整钢丝绳张力差定期调整钢丝绳的长度，使之均匀。常用调整器有以下几种；垫块式调整器螺旋式调整器螺旋液压式调整器张力自动平衡悬挂装置（3）采用弹性摩擦衬垫采用弹性大的摩擦衬垫，可以在很大程度上改变钢丝绳张力不平衡。四、矿用液压提升机

（一）液压提升机的用途主要用于含有甲烷和煤矿、煤尘等爆炸性气体的矿井中。（二）性能及技术特点1.具有良好的防爆性能、稳定的低速运转性能和无级调整性能采用鼠笼式电动机，带动高压柱塞油泵，驱动马达转动，经行星齿轮减速器驱动提升机的主轴，带动滚筒旋转。2.安全可靠、节能效果明显电动机采用防爆电动机，提升机的调速由液压系统完成3.技术参数变化灵活、匹配合理、选型余地大4.结构紧凑、体积小，节省基马成本5.操作灵敏、简单、方便6.具有良好的安全制动性能,制动可靠性好.(三)液压提升机型号的含义和技术参数1.液压提升机型号的含义2JT(K)Y-B-2.5×1.5XP2---滚筒数J---卷扬机类T---提升机Y---液压B---防爆2.5----滚筒直径2.5m1.5---滚筒宽度1.5mXP----行星齿轮减速器2.液压提升机的技术参数(四)液压提升机的工作原理防爆电动机直接驱动变量泵,高压液驱动多台定量马达和变量马达,再经行星齿轮减速器驱动主轴和卷筒旋转,完成提升和下放过程.(五)液压提升机的组成及作用主轴装置、行星齿轮减速器、盘式制动器、深度指示器、操纵台、液压系统、电控系统和润滑系统第五节承接装置、托罐装置、安全门

推车装置及装、卸载装置一、承接装置作用：将罐笼内的轨道与各水平平台的固定轨道衔接起来。同时调节、补偿提升钢丝绳长度的不同变化，保证井上井下同时进出车。形式：有罐座、摇台两种形式。（一）罐座：是利用托爪将罐笼托住，故可使罐笼的停车位置准确。工作原理:当罐笼提升到井口停车位置时，操作罐座手把，使罐座，使罐座伸出，罐笼落在罐座上进行装卸工作。下放位于井口罐座上的罐笼时，先将罐笼提起，托爪靠配重自动收回。（二）摇台：是由能绕转轴转动的两个钢臂组成，如图1-9所示。它安装在通向罐笼进出口处。工作原理当罐笼停于卸载位置时，动力缸3中的压缩空气排出，装有轨道的钢臂1靠自重绕轴5转动，下落并搭在罐笼底座上，将罐笼内轨道与车场的轨道连接起来。矿车进入罐笼后，压缩空气进入动力缸3，推动滑车8。滑车8推动摆杆套9前的滚子10，致使轴5转动而使钢臂抬起。当动力缸发生故障或因其他原因不能动作时，也可以临时用手把2进行人工操作。此时要将销子7去掉，并使配重部分4的重力大于钢臂部分的重力。这时钢臂1的下落靠手把2转动轴5，抬起靠配重4实现。

图1－9摇台１—钢臂；2—手把；3动力缸；4—配重；5—轴；6—摆杆7—销子；8—滑车；9—摆杆套；10—滚子摇台1摇台2摇台33.THT型罐笼井底自适应补偿托罐摇台作用：替代井底长臂摇台。原理：利用强力弹簧蓄能器作为缓冲阻力，吸收罐笼落罐时的动能。当罐笼以爬行速度正常落罐时,由于该装置有一定初始托罐力,从而柔性托住罐笼;当罐笼高速下落时,罐可以使托爪向下翻转,避免了蹾罐事故的发生。二、托罐装置1.FHT型弹性防撞梁及缓冲托罐装置2.BS型防过卷缓冲装置、防蹾罐缓冲装置三、安全门四、推车装置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。五、装载设备与卸载设备（一）装载设备1.装载设备的种类

1.立井箕斗装载设备过去：采用鼓形箕斗装载设备。缺点是洒煤量很大，一般达到提煤量的10‰，有的竟高达40‰，且在装载时不能保证箕斗的装载量。现在：采用预先定量的装载方式。优点：其洒煤量可以大大降低，一般仅为提煤量的1‰，最大不超过3‰。定量装载方式还能保证提升工作的正常化。有利于实现提升自动化。目前在新建和改建矿井的设计中已普遍采用定量装载设备。

类型：目前国内外广泛采用的定量装载设备有定量斗箱式和定量输送机式两种。图1-2所示为立井箕斗定量斗箱装载设备。图1-3定量输送机装载设备示意图。图1－2立井箕斗定量斗箱装载设备1—斗箱；2—控制缸；3—拉杆；4—闸门；5—溜槽；6—压磁测重装置；7一箕斗图１－３定量输送机装载设备示意图１—煤仓；２—输送机；３—活动过度溜槽；４—箕斗；５—中间溜槽；６—负荷传感器；７—煤仓闸门三、斜井箕斗

类型：有后壁卸载式(简称后卸式)及翻转式两种形式。煤矿斜井提升主要采用后卸式箕斗，示意图如图1-4所示。

组成：斗箱1与主框2在箕斗中部以铰链连接。斗箱后部安有与其铰接的扇形闸门3，闸门上安有一对卸装滚轮6。斗箱上还安有前后两对车轮，前轮4的轮缘宽；后轮5的轮缘窄。箕斗前后轮缘宽度不一致，目的是当箕斗进入卸载位置时斗箱倾斜，扇形门上的滚轮被曲轨推动，打开扇形门，箕斗顺利卸载。图１－４斜井后卸式箕斗示意图１－斗箱；２－主框；３－扇形闸门；４－前轮；５－后轮；６－卸载滚轮斜井箕斗(二)卸载设备（2）卸载原理当箕斗提升至地面煤仓时，卸载滚轮进入安装在井架上的卸载曲轨内，随着箕斗提升，固定在箕斗框架上的小曲轨同时向上运动，则滚轮在卸载曲轨作用下，沿着箕斗框架上的小曲轨向下运动，并转动连杆，使其通过连杆锁角为零的位置后，闸门就借助煤的压力打开，开始卸载。在箕斗下放时，以相反的顺序关闭闸门。平板闸门底卸式箕斗较扇形闸门卸载时井架受力小，卸载曲轨短，装载时撒煤少，且动作可靠。

第六节矿井提升机的操作、运转

检修与故障处理第七节矿井提升设备的

选型与计算

矿井提升设备的选择计算是否经济合理，对矿山的基本建设投资、生产能力、生产效率及吨煤成本都有直接的影响。因此，在进行提升设备选择计算时，首先确定提升方式，在确定提升方式时要考虑下列各点：1、对于年产量大于60万吨的大中型矿井，由于提升煤炭和辅助提升任务较大，一般均设主井、副井两套提升设备。因为箕斗提升能力大、运转费用较低、又易于实现自动化控制，一般情况主井均采用箕斗提升煤炭，副井采用罐笼提升矸石、升降人员和下放材料设备等辅助提升。

对于年产量30万吨以下的小型矿井，可采用一套罐笼提升设备，使其完成全部主、副井提升任务是最经济的，也有采用两套罐笼设备的。

对于180万吨的大型矿井，有时主井需要采用两套箕斗同时工作才能完成生产任务。副井除配备一套罐笼设备外，多数尚需设置一套单容器平衡锤提升方式，提升矸石。2、对于同时开采煤的品种在两种及以上并要求不同品种的煤分别外运的大、中型矿井，则应考虑采用罐笼提升方式作为主井提升。

对煤的块度要求较高的大、中型矿井，由于箕斗提升对煤的破碎较大，也要考虑采用罐笼作为主井提升。

当地面生产系统距离井口较远，尚需一段窄轨铁路运输时，采用罐笼提升地面生产系统较为简单。3、中等以上矿井，主井一般都采用双容器提升，对于多水平同时开采的矿井（特别是采用摩擦提升机）可采用平衡锤单容器提升方式。对于中、小型矿井，一般采用单绳缠绕式提升系统为宜。对于年产量大于90万吨的大型矿井，可采用摩擦提升系统，中型矿井的井筒较深时也可采用摩擦提升系统，或主井采用单绳箕斗，副井采用多绳罐笼。4、矿井若有两个水平，且分前后期开采时，提升机、井架等大型固定设备要按照最终水平选择。提升容器、钢丝绳和提升电动机根据实际情况也可以按照第一水平选择，待井筒延深至第二水平时，再更换。

对于新矿井如没有什么特殊要求，可参照《定型成套设备》的规定确定提升方式，并尽量选用定型设备。但因各个矿井具体情况不同，副井提升量也不一致，因此，可结合具体条件计算、选择，或验算选用的定型成套设备。《定型成套设备》中未规定的如钢丝绳、提升机与井筒相对位置、生产能力与耗电量等也要计算。

一、计算选择提升机时的必要已知条件（一）计算选择主井提升机时的必要已知条件1、矿井年产量An（吨/年）；2、工作制度：年工作日数、日工作小时数；3、矿井开采水平数，各水平井深，及各水平服务年限；4、卸载水平与井口的高差，装载水平与井下运输水平的高差；5、井筒尺寸、井筒中布置的提升设备套数、井筒附近地形图；6、散煤密度（吨/米3）。（二）计算选择副井提升机时的必要已知条件1、矸石年提升量：一般取煤产量的15～20%，矸石密度（吨/米3）；2、各水平井深，及各水平服务年限；3、最大班下井人员数目（人/班）；4、每班下井材料、设备、炸药数目（次/班）运送最大设备质量（kg）；5、井筒尺寸、井筒中布置的提升设备套数、井上下车场布置形式、井筒附近地形图；6、矿车规格。

二、选择计算步骤（一）提升容器的选择1、确定合理提升速度2、确定一次提升量一次提升时间的估算：

，s式中a1——提升加速度；在以下范围内选取：升降物料时：a1≤0.8（m/s2），升降人员时，a1≤0.75（m/s2），t`——容器减速与爬行的估算附加时间；对于箕斗t`=10s；对于罐笼t`=5s；θ——休止时间。表一箕斗休止时间箕斗规格6吨以下8～9吨12吨16吨20吨休止时间（s）810121620表二普通罐笼进出矿车休止时间（s）罐笼型式单层装车罐笼双层装车罐笼进出车方式两侧进出车同侧进出车一个水平进出车两层同时进出车每层矿车数1211212矿车规格1

1.5

3休止时间（s）12

13

1515

17

-35

-

-30

32

3636

40

-17

18

2020

22

-

普通罐笼进出材料车、平板车休止时间为40～60s。

单层罐笼每次升降5人及以下时，其休止时间为20s，超过5人每增加1人增加1s。

双层罐笼升降人员，如两层中的人员可同时进出罐笼时，休止时间比单层罐笼增加2s信号联系时间，但人员由一个水平进出时，休止时间比单层罐笼增加一倍，如表二，另增加6s换置罐笼时间；

一次提升量估算：式中c——提升工作不均衡系数；提升不均匀系数，有井底煤仓时，c=1.1～1.15，无井底煤仓时，c=1.2，当矿井有两套提升设备时，c=1.15，只有一套提升设备时，c=1.25；af——提升能力富裕系数，对第一水平一般为1.2；br——一年工作日，一般为300（日）；t——一日工作时数，一般为14h。根据m`值在箕斗规格表中，选取标准箕斗容量m。选箕斗时，应在不增大提升机，及井筒直径的前提下，尽量采用大容量箕斗，以降低提升速度、节省电耗。若采用罐笼应按矿车规格选择。（二）提升钢丝绳的选择（三）提升机的选择1、滚筒直径2、滚筒宽度提升机强度校核

（四）提升机与井筒相对位置1、天轮直径2、井架高度3、滚筒中心至井筒钢丝绳之间的水平距离4、钢丝绳的弦长5、钢丝绳的偏角6、滚筒下绳的出绳角（五）提升系统的变位质量计算（六）确定运动各参数（七）各阶段拖动力（八）验算提升电动机容量（九）耗电量计算

一、提升容器的选择提升容器主要是底卸式箕斗和普通罐笼。箕斗的优点是：质量轻，所需井筒断面积小，装卸载可自动化，且时间短，提升能力大。箕斗的缺点是：井底及井口需要设置煤仓和装卸载设备，只能提升煤炭，不能升降人员、设备和材料，井架较高，需要另设一套辅助提升设备。

罐笼的优点是：井底及井口不需设置煤仓，可以提升煤炭、矸石，下放材料，升降人员和设备，井架较矮，有利于煤炭分类运输，罐笼的缺点是：质量大，所需井筒断面积大，装卸载不能自动化，而且时间较长，生产效率较低。选择箕斗还是选择罐笼，需要根据多方面的技术、经济指标来确定。

箕斗与罐笼相比优点：①自重小。②占井筒断面小。③不需增加井筒断面积即可在井下使用大容量矿车。④装卸载自动化，装卸载快，因此可提高提升能力。缺点：用途单一，不能运送人员、材料和设备，且井上下需设煤仓，必须置辅助运输设备。罐笼优点是：多用途，且不需设置井口及井底煤仓，井架高度小，便于多品质煤分类运输。缺点：自重大，装卸载自动化程度低等。作为提升容器，选择箕斗还是罐笼，需要进行技术经济比较才能确定，一般年产量在45t以上的立井，应考虑采用两套提升设备，用箕斗提煤，用罐笼作辅助提升。年产量小的，选用一套罐笼设备，既提煤，又作辅助提升。②从煤质品种考虑，如枣庄有一个矿，它的一个采区煤煤质特别好，非常适合作化工原料，它用罐笼作主提，装成100kg一袋出口日本。③提升设备位于出风井，还是入风井，以及矿井自动化程度等要求。二、主井箕斗规格的选择进行提升设备选型设计时，矿井年产量An和矿井深度Hs为已知条件。当提升容器的类型确定后，还要选择容器的规格。在提升任务确定之后，选择提升容器的规格有两种情况：一是选择较大规格的容器，一次提升量较大，则提升次数少。这样，因为一次提升量较大，所需的提升钢丝绳直径和提升机直径较大，因而初期投资较多。但提升次数较少，运转费用较少。

二是选择较小规格的容器，情况和上述的相反，因而初期投资较少，而运转费用则较多。

选择原则：一次合理提升量应该使得初期投资费和运转费的加权平均总和最小。为了确定一次合理提升量，从而选择标准的提升容器，可按以下步骤计算：(1)确定合理的经济速度Vj

式中：H为提升高度，m,H=HZ+HS+HX。(2)估算一次提升循环时间式中：a为提升加速度，一般a=0.8m/s2；μ为箕斗低速爬行时间，一般取μ=10s；θ为箕斗装卸载休止时间，一般取θ=10s。（1-1）（1-2）(3)计算小时提升量As

式中：C为提升不均衡系数；对箕斗C=1.15，罐笼C=1.2，兼作C=1.25；An为矿井设计年产量；af为提升富裕系数；ts为提升设备每天工作小时数，一般为14h；br为提升设备每年工作日数，一般为300天。(4)计算小时提升次数ns

（1-4）（1-3）(5)计算一次合理提升量

(6)计算一次实际提升量式中：为煤的松散容重，V为标准箕斗的有效容积。（1-6）（1-5）三、副井罐笼的选择副井罐笼规格的选择按如下规定确定：

(1)根据井下运输使用的矿车名义载重量(主井为箕斗提升时按辅助运输矿车名义载重量)确定罐笼的吨位；

(2)根据运送最大班下井工人的时间不超过40min或每班总作业时间是否超过5h来确定罐笼的层数。一般应先考虑单层罐笼，不满足要求时再选择双层罐笼。

罐笼的选择还应考虑如下规定：

(1)升降工人的时间，按运送最大班下井工人时间的1.5倍计算；

(2)升降其他人员的时间，按升降工人时间的20％计算。升降人员的休止时间按下列规定取值：单层罐笼每次升降5人及以下时，休止时间为20s，超过5人，每增加1人增加ls；双层罐笼升降人员，如两层同时进出人员，休止时间比单层增加2s信号联系时间。当人员只从一个平台选出罐笼时，休止时间比单层增加一倍，另外增加6s换置罐笼时间；(3)普通罐笼进出材料车和平板车休止时间为40～60s；

(4)提升矸石量按日出矸石量的50％计算；运送坑木、支架按日需量的50％计算；

(5)最大班净作业时间为上述各项提升时间与休止时间之和，一般不得超过5h；

(6)能够运送井下设备的最大和最重部件；

(7)对于混合提升设备，每班提煤和提矸时间均应计入1.25不均衡系数，其提升能力不宜超过5.5h。提升钢丝绳的选择计算

我国是按《煤矿安全规程》的规定来设计的，其原则是：钢丝绳应按最大静载荷并考虑一定的安全系数来进行计算。

安全系数是指钢丝绳钢丝拉断力的总和与钢丝绳的计算静拉力之比。但是应当注意，安全系数并不代表钢丝绳真正具有的强度储备，只不过表示经过实践证明在此条件下钢丝绳可以安全运行。

钢丝绳在工作过程中，产生许多复杂的应力，如静应力、动应力、弯曲应力，扭转应力、挤压应力及接触应力等，这些应力的反复作用，必将引起钢丝的疲劳、损坏；另外还受到磨损及腐蚀这也导致钢丝绳的损坏。如此复杂的各种影响因素，计算时不能一一考虑。因此，《煤矿安全规程》规定，计算钢丝绳时按最大静载荷计算并考虑一定的安全系数。且规定：单绳缠绕式提升装置的安全系数为专为升降人员的不得小于7；升降人员和物料用的—升降人员时不得小于7，提升物料时不得小于6；专为升降物料用的和悬挂吊盘用的不得小于5。示意图中Hc——钢丝绳悬垂长度，mHc=Hj+HS+HZHj——井架高度，箕斗提升：Hj=30-35m；罐笼提升：Hj=15-25m；HS——矿井深度，m；HZ——装载高度，箕斗提升：HZ=18-25m；罐笼提升：HZ=0一、单绳缠绕式提升钢丝绳计算(主井，无尾绳)HcHjHsHzA由立井单绳缠绕式提升系统示意图可以看出，钢丝绳最大静载荷位于A点，当重容器位于井底装载位置时，有Qmax式中：QZ——容器自重，kg；

Hc——钢丝绳悬垂长度，mQ——一次提升量，kg；

p——钢丝绳每米重力，N/m；(2-1)钢丝绳的破断力应该是钢丝绳的抗拉强度B(N/cm2)乘以钢丝绳断面积之和S0(cm2)，根据《煤矿安全规程》的规定：

S0和p′之间的关系:p′=1000

S0N/m，0——平均比重,近似取0=0.09N/cm3，0

=，

——钢的比重，

=0078N/cm3

。

(2-3)

计算出钢丝绳每米重力p′后，可以从钢丝绳规格表中选每米重力稍大于p′的钢丝绳，并查出其全部钢丝的拉断力之和Qd验算是否满足安全系数要求(由于p变大，0不一定是0.09N/cm3)

。

(2-4)将S0=p′/1000代入(2-3)式，得：验算公式：Qd——钢丝破断拉力总和，N；查钢丝绳规格表。如安全系数不满足，则要重选稍大的钢丝绳或高一级强度的钢丝绳。

(2-5)h0——容器卸载位置到天轮中心线位置,m；h1——卸载高度,m；Hj——井架高度,m；H——提升高度,m；

H0——尾绳最大悬垂长度，H0=Hh+Hz+Hs+Hxm,Hh——尾绳环高度,m,Hh=Hg+1.5S；

Hg——尾绳环高度

S——两容器的中心距二、多绳摩擦提升钢丝绳计算HsHcHxHzHhH0

Hjh0

H

AS多绳摩擦提升主绳为n1根，钢丝绳每米重力为p(N/m)，每根绳承受终端载荷(Q+Qz)/n1为了满足防滑要求，多绳摩擦提升有n2根尾绳，尾绳的每米重力为qN/m。根据主绳与尾绳每米重力的不同，分等重尾绳n1p=n2q，重尾绳n