矿山机械与设备,第五章提升系统1

第二篇煤矿提升设备主要内容：提升设备概述（提升设备的作用、种类、组成；）提升容器、钢丝绳、提升机、制动系统的结构与作用。提升系统的选择计算。

本章重点：提升系统的选择计算。包括：立井提升设备的选型计算和斜井提升选型计算第一章概述矿井提升设备的任务:

矿井提升设备是沿井筒提升煤炭、矸石、升降人员和设备，下放材料大型机械设备。它是矿山井下生产系统和地面工业广场相联接的枢纽，是矿山运输的咽喉。因此，矿井提升设备在矿山生产的全过程中占有极其重要的地位。矿进提升设备的特点:安全性(不能发生突然事故；《安全规程》)可靠性(指能够可靠地连续长期运转而不需在短期内检修)经济性(1000KW)矿井提升设备的发展与现状我国早在公元前1100年左右就发明和使用了辘轳提水和提升重物,这是现代提升机的始祖。1953年抚顺重型机器厂制造了我国第一台单绳缠绕式提升机。1958年洛阳矿山机器厂制造了第一台多绳摩擦提升机。现已进入世界先进行列。1827年，出现第一台蒸气提升机；1877年，第一台单绳摩擦提升机；1905年，使用了第一台电动提升机；1938年，创造了第一台多绳摩擦提升机；1957年，发明了多绳缠绕式提升机（Blair提升机）。

目前，世界上经济比较发达的一些国家。提升机的运行速度已达20～25m/s，一次提升量达到50t，电动机容量已超过10000kW，其安全可靠性尤为突出。在矿井生产过程中，如果提升设备出了故障，必然会造成停产。轻者，影响煤炭产量；重者，则会危及人身安全。

矿井提升设备主要组成部分：1.提升容器2.提升钢丝绳3.提升机(包括拖动控制系统)4.井架(或井塔)5.天轮及装卸载设备

提升机设备的分类按用途

主井提升和副井提升按提升容器

箕斗提升设备和罐笼提升设备按提升机类型

缠绕式和摩擦式按拖动方式

交流提升设备和直流提升设备按井筒的角度

立井提升设备、斜井提升设备和露天矿斜坡提升设备图0－1所示是单绳缠绕式箕斗提升系统示意图。工作过程：处在井底车场的重矿车，由推车机推人翻车机8(也称翻笼)，把矿车内煤炭卸入井底煤仓，再经装载设备11把煤炭装入主井底的箕斗内。与此同时，已提至井口卸载位置的重箕斗，通过井架上的卸载曲轨的作用，箕斗底部的闸门开启，把煤炭卸入地面煤仓6。图0－1单绳缠绕式箕斗系统示意图1—提升机；2—天轮；3—井架；4—箕斗；5—卸载曲轨；6—地面煤仓；7—提升钢丝绳；8—翻车机；９—井底煤仓；10—给煤机；11—装载设备处在井上、井下的两箕斗分别通过接装置与两根提升钢丝绳7相连接，两根提升钢丝绳7的另一端则绕过安装在井架3上的天轮2，以相反的方向固接在提升机卷筒l上。启动提升机，一根钢丝绳向卷筒上缠绕，使井底重箕斗向上运动；与此同时，另一根钢丝绳自卷筒上松放，使井口轻箕斗向下运动，从而完成了提升煤炭的任务。

罐笼箕斗提升容器罐笼箕斗装载方法装卸矿车专门装卸装置生产效率低高应用副井主井（小型主井）罐笼与箕斗的特点图0－2所示是多绳摩擦式罐笼提升系统示意图

结构及工作过程：多绳摩擦轮1安装在提升井塔上，主绳8搭放在摩擦轮l上，其两端通过连接装置分别与处于井口和井底的两个罐笼3，7连接，两罐笼底部通过尾绳环与尾绳6连接。当启动摩擦轮时，重载罐笼3被提升到井口上车场(图示位置)，重矿车4被推车机推出罐笼，经翻车机5卸载后，煤炭由胶带输送机运出。当升降人员或设备时，可在井口下车场进、出罐笼或装卸物料。主要用于深井或载重量大的矿井，二者兼具更适合。图0－2多绳摩擦式罐笼提升系统示意图1—摩擦轮；2—导向轮；3、7—罐笼；4—矿车；5—翻车机；6—尾绳；8—主绳；9—摇台图0－3所示是斜井箕斗提升系统示意图图0-3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

结构及工作过程：与竖井单绳缠绕式提升系统相似，在井底车场设有翻车机1和井底煤仓2，地面也设有卸载设备7和地面煤仓8。当年产量和井筒倾角较小时，可采用串车提升。

图

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。本节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《煤矿安规程》对提升钢丝绳安全系数的规定。第二章提升钢丝绳

提升系统中哪些地方用到钢丝绳?第二章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，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。第一节提升钢丝绳的结构、分类和选择使用一、提升钢丝绳的结构1.矿用提升钢丝绳都是丝→股→绳结构，即先由钢丝捻成绳股，再由绳股捻成绳，提升钢丝绳各部分名称如图所示。直径从0.4～4mm不等,常用钢丝的抗拉强度：1550N/mm2和1700N/mm2第一节钢丝绳的结构、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)和光面钢丝(钢丝表面未镀锌)。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，纤维绳芯由创麻、黄麻等制成。2）作用：a支持绳股，保持钢丝绳的截面形状，减少钢丝的挤压和变形，减少绳段间钢丝的接触应力。b绳芯富于弹性，在钢丝绳弯曲时，允许绳股间和钢丝间有相对移动，以缓和弯曲应力，使钢丝富有韧性。c贮存润滑油，预防钢丝内部锈蚀，减少钢丝间的摩擦。戈培油。绳芯的作用?

钢丝绳芯的特性：1、金属绳芯钢丝绳破断力大，抗冲击及抗挤压性能好，耐高温。2、天然纤维芯（棉纱、黄麻、剑麻）储油多，钢丝绳在工作时，内部有足够的润滑，并防止钢丝绳锈蚀。3、合成纤维芯（聚乙烯、聚丙烯）具有韧性好、不吸水、耐酸、耐碱、耐挤压和耐磨损等优点。钢丝绳在动载荷使用中不宜变形，直径稳定。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）右捻（Z捻）3.按丝在股中和股在绳中的捻向关系分：交互捻同向捻。(1)依绳股在绳中的捻向来分，有：左捻钢丝绳,即股在绳中以左螺旋方向捻绕；右捻钢丝绳，即股在绳中以右螺旋方向捻绕。(2)依钢丝在股中和股在绳中捻向的关系分，有：同向捻(顺捻)钢丝绳，即股和绳的捻制方向相同；交叉捻(逆捻)钢丝绳，即股和绳的捻制方向相反。习惯上又把以上两种分类方法结合起来，分为右同向捻、左同向捻、右交叉捻、左交叉捻四种。

(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。

A点接触B线接触C面接触(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。型号中数字的含义?(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。它有什么用途呢?

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。它有什么用途呢?表面：光面钢丝绳用NAT表示，镀锌钢丝绳用ZBBZABZAA表示。绳芯：纤维芯用FC表示（其中天然纤维芯用NF表示，合成纤维芯用SF表示，如：聚丙烯用PP表示，聚乙烯用PE表示）。金属绳芯用IWR表示，金属股芯用IWS表示。捻法：右交互捻用ZS，左交互捻SZ，右同向捻用ZZ，左同向捻用SS。钢丝绳系列钢丝绳的标记代码绳股：圆股不用代号标记。“V”表示三角股；“Ｑ”表示椭圆股；“T”表示面接触钢丝绳；“S”表示西鲁式钢丝绳；“W”表示瓦林吞式钢丝绳；“SW”表示西鲁—瓦林吞式钢丝绳；“FI”填充式钢丝绳；钢丝绳强度：1570167017701960等等钢丝绳的标记代码S—西鲁式钢丝绳股外层钢丝要大于内层钢丝，提高了绳的耐磨性能。钢丝绳股中的标记代号W—瓦林吞式钢丝绳股外层钢丝粗细相间，减小了钢丝与钢丝之间的缝隙，提高了钢丝绳的耐疲劳性能。WS--西鲁-瓦林吞式钢丝绳此结构由瓦林吞式和西鲁式结合而成，其耐磨损性能、耐疲劳性能较好。

Fi—填充式钢丝绳在股中，钢丝与钢丝之间填充了和缝隙大小相同直径的钢丝，增大了金属面积，提高了钢丝绳的耐疲劳性能。18NAT6×19S+FC1770ZSGB/T20118-2006产品执行标准（一般用途）钢丝绳捻向（右交互捻）公称钢丝抗拉强度（MPa）钢丝绳表面状态（光面）钢丝绳公称直径钢丝绳结构（西鲁式、麻芯）钢丝绳系列钢丝绳完整的表示方法股数6股每股钢丝数17根三、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；绳的旋向如何选择?如何选择钢丝绳?(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，应选用线接触圆形股或外层钢丝绳较粗的或面接触钢丝绳。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）立井提升和斜井箕斗提升，宜采用同向捻，且多用右同向捻；多绳提升时，左、右捻各半；斜井串车提升，宜采用交互捻。(5)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。（6）绳罐道和凿井提升绳应选用不旋转绳。第二节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。

示意图中Hc=Hj+HS+HZ

Hc——钢丝绳悬垂长度，mHj——井架高度，m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)

看看哪点最大?HcHjHsHzAB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，

(2-3)关于ma参考表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)>=查表2-2钢丝绳的安全系数《煤炭安全规程》规定单绳缠绕式提升设备采用的钢丝绳安全系数ma：1、专为升降人员用的钢丝绳不得小于9；2、升降人员和物料用的钢丝绳：升降人员时不得小于9；提升物料时不得小于7.5；混合提升时不得小于9；3、专为升降物料用的钢丝绳不得小于6.5。二、斜井提升钢丝绳的计算：L

图2-7所示为斜井提升钢丝绳计算示意图对于斜井提升钢丝绳的计算，只要考虑到井筒的倾角以及容器和钢丝绳沿斜井运行的阻力，其他与单绳立井提升钢丝绳计算相同。BA?哪点力大

最大静载荷，

计算公式

1——容器运行阻力系数，可取1=0.01～0.015

验算公式：

2——钢丝绳运行阻力系数。钢丝绳全部支承在地滚上，取2=0.15～0.20；钢丝绳局部支承在地滚上，取2=0.25～0.40；钢丝绳全部支承在底板或枕木上拖动时，取2=0.4～0.6；第三节提升钢丝绳的维护和试验一、《煤矿安全规程》对提升钢丝绳运转维护的要求：(1)必须符合规定的绳轮直径和绳径比；(2)绳槽直径要符合要求；(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(戈培油)；

(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；(5)钢丝绳的运送、存放和悬挂都应严格按要求去做；(6)对提升钢丝绳必须每天以O.3m/s的速度进行认真检查，并记录断丝情况，有关断丝和钢丝绳断面缩小的极限要求可见《煤矿安全规程》有关规定；

(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，遭受冲击拉伸的一段如果长度增加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。

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。第三章矿井提升机

根据矿井提升机工作原理和结构的不同，可分为如下类型：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

单绳缠绕式提升机：是较早出现的一种，它工作可靠，结构简单，但仅适用于浅井及中等深度的矿井，且终端载荷不能太大。对于深井且终端载荷较大时，提升钢丝绳和提升机卷筒的直径很大，从而造成体积庞大，重力猛增，使得提升钢丝绳和提升机在制造、运输和使用上都有诸多不便。因此在一定程度上限制了单绳缠绕式提升机在深井条件下的使用。摩擦提升机：在一定程度上解决了单绳缠绕式提升机在深井条件下所出现的问题。但是，摩擦提升一般均采用尾绳平衡，以减小两端张力差，提高运行的可靠性。因此,在容器与提升钢丝绳连接处的钢丝绳断面上，静应力将随容器的位置变化而变化。矿井越深，静应力的波动值越大，因此，摩擦提升在深井的使用亦受到一定的限制，一般限制H<1400m。落地摩擦提升机塔式提升机

多绳缠绕式提升机(布雷尔式提升机)：

工作原理与单绳缠绕式相同，不同的是几根提升钢丝绳同时缠绕在一个分段的卷筒上，它属于多绳多层缠绕式，主要用于深井和超深井中，其工作原理如图3-1所示。图3-1双绳布雷尔式提升机工作原理图

三峡工程的钢丝绳卷扬平衡重式垂直升船机可一次通过一艘3000吨级客轮。升船机最大升降高度113米，最大升降重量11800吨。这一升船机建成后，在世界同类型升船机中是规模最大的。提升系统有8台卷扬机，卷筒和电动机均安装有可靠的制动装置。由于卷扬机钢丝绳一端系住承船箱，另一端系住重量相等的平衡重铁块，卷扬机只要能克服钢丝绳弯曲阻力、滑轮阻力、惯性力和承船箱内正误差范围内水体的重量即可，计算总提升力为600吨。钢丝绳为特制镀锌钢丝绳，直径为85毫米，共192根，安全系数大于或等于8，提升速度为0.2米／秒。提升高度113米时，只需要约10分钟。第一节缠绕式提升机工作原理：将两根提升钢丝绳的一端以相反的方向分别缠绕并固定在提升机的两个卷筒上；另一端绕过井架上的天轮分别与两个提升容器连接。这样，通过电动机改变卷筒的转动方向，可将提升钢丝绳分别在两个卷筒上缠绕和松放，以达到提升或下放容器，完成提升任务的目的。目前，单绳缠绕式提升机在我国矿山中使用较为普遍。

类型：按卷筒的数目，分为双卷筒和单卷筒。

双卷筒提升机：它的两个卷筒在与轴的连接方式上有所不同：其中一个卷筒通过楔键或热装与主轴固接在一起，称为固定卷筒，又称为死卷筒；另一个卷筒滑装在主轴上，通过离合器与主轴连接，故称之为游动卷筒，又称为活卷筒。采用这种结构的目的是考虑到在矿井生产过程中提升钢丝绳在终端载荷作用下产生弹性伸长，或在多水平提升中提升水平的转换，需要两个卷筒之间能够相对转动，以调节绳长，使得两个容器分别对准井口和井底水平。

单卷筒提升机：只有一个卷筒，一般仅用作单钩提升。国产单绳缠绕式提升机有JT和JK两个系列：

JT系列提升机卷筒直径为800～1600mm,主要用于井下运输提升工作；

JK系列提升机卷筒直径为2～5m，主要用于地面井口提升工作。第二节提升机的主要结构及其作用一、主轴装置

组成：包括卷筒、主轴、主轴承，在双筒提升机(或可分离式单筒提升机)中还包括有调绳离台器。图3-4所示为JK系列双筒提升机主轴装置结构简图。由图3-4可知，固定卷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，应定期向油杯加润滑油，以免轮毂和主轴表面磨损。游动卷筒的右轮毂经轴套滑装在主轴上，也装有润滑杯，保证润滑。

轴套的作用：保护主轴和轮毂，避免在调绳时轴和轮毂磨损。左轮毂用切向键固定在轴上并经调绳离合器与卷筒连接。卷筒为焊接结构，其特点是筒壳下没有其他(如支环和斜撑等)支撑结构，两侧轮辐(支轮)是由钢板制成的，开有若干小孔。筒壳外边一般均设有木衬。

在单层缠绕时，木衬上车有螺旋绳槽，以使钢丝绳规则地排列，并减少钢丝绳的磨损。木衬的厚度应不小于2倍钢丝绳直径，通常宽在100mm左右。在多层缠绕情况下《煤矿安全规程》规定：卷筒必须设有带绳槽的衬垫。钢丝绳与轮槽的关系钢丝绳系列二、调绳离合器作用：是使活卷筒与主轴连接或脱开，以便在调节绳长或更换水平时，能调节两个容器的相对位置。

类型：齿轮离合器、摩擦离合器和蜗轮蜗杆离合器。应用较多的是齿轮离合器。图3-5(a)所示为JK系列提升机调绳离合机构示意图，采用齿轮离合器，液压控制。

图3-5(a)轴向移动齿轮离合器1-主轴；2-键；3-轮毂；4-油缸；5-椽胶缓冲垫；6-齿轮；7-尼龙瓦；8-内齿轮；9-卷筒轮辐；10-油管；11-轴承座；12-密封头；13-闭锁阀结构：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。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。图3-5(b)调绳离合器简图1-轮毂；2-活塞销；3-O型密封圈；4-阀体；5-弹簧；6-缸体;7-活塞杆；8-活塞；9-缸套；10-橡胶缓冲垫；11-齿轮；12-尼龙瓦；13-内齿轮；14-主轴；15-空心管；l6-空心轴；17-轴套，18-密封体；19-钢球；20-弹簧优缺点:图3-6径向动作式调绳离舍器1-联锁阀；2-油缸装置；3-卡箍；4-拨动环；5-连板6-盖板；7-齿块体；8-内齿圈；9-移动彀三、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。四、制动装置组成：制动器(也称闸)和传动系统。制动器分类：按结构形式分：盘闸及块闸。按传动能源分：油压、气压或弹簧制动装置。JK系列提升机采用油压盘闸制动系统，旧型KJ系列采用油压和气压块闸系统。传动系统控制并调节制动力矩。

块式制动矿用提升绞车

图盘式制动矿用提升绞车图(一)制动器的作用和对制动装置的要求制动器的作用有四个：(1)工作制动：在提升终了时可靠地闸住提升机。(2)安全制动：当发生紧急情况时，能迅速地按要求减速，制动提升机，以防止事故的扩大。(3)参与控制：在减速阶段控制提升机的速度。

(4)调节绳长：对于双卷筒提升机，在调节绳长、更换水平及换钢丝绳时，应能分别闸住提升机活卷筒及死卷筒，以便主轴带动死卷筒一起旋转时活卷筒闸住不动(或锁住不动)。

制动装置的要求：

一是制动器必须给出一个恰当的制动力矩；二是安全制动必须能自动、迅速和可靠地实现。

五、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。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。第三节提升机卷筒和天轮的选型计算一、提升机的选型计算选择提升机的主要参数有：卷简直径D；卷筒宽度B；提升机最大静张力Fjmax及最大静张力差Fjc。其中卷筒直径D为选择提升机规格型号的依据;其他三个参数为校核参数。

提升绞车的主要技术参数型号卷筒

钢绳

电机外形

重量

数量直径宽度拉力拉力差

直径

容绳量

速度

功率

型号转速

JT-0.818006001515164801

1.3522

30YRT200M-6730

9602215×1344×21752191JT-11100060020201+6001.3537YR225m2-69602285×1524×14002838JTB-0.818006001515154801.3530YR225M-69802285×1710×16222440选择提升机卷筒直径的主要原则是：

使钢丝绳在卷筒上缠绕时所产生的弯曲应力不要过大，以保证提升钢丝绳具有一定的承载能力和使用寿命。理论与实践已证明，绕经卷筒和天轮的钢丝绳，其弯曲应力的大小及其疲劳寿命取决于卷筒与钢丝绳直径的比值。图3-2所示是绳股(密封)钢丝绳进行弯曲试验的结果，由图示可知，在同一钢丝绳直径条件下，卷筒直径愈大，弯曲应力愈小；在相同卷筒直径条件下，绳径愈小，弯曲应力愈小，即比值D／d愈大，弯曲应力愈小。图3-2钢丝绳弯曲应力图

图3-3所示为在不同的D／d弯曲条件下，钢丝绳试验载荷与其耐久性的关系。由图3-3可知，在试验载荷相同时，D／d愈大，钢丝绳所能承受的反复弯曲次数愈多，疲劳寿命愈长。

图3-3不同的D/d时载荷与耐久性的关系

《煤矿安全规程》规定，对于安装在地面的提升机，其直径与钢丝绳直径的关系如下：

式中：D′为提升机卷筒直径；d为提升钢丝绳直径；δ为提升钢丝绳中最粗钢丝绳直径。对于安装在井下的提升机则有：(3-1)(3-2)(3-3)(3-4)根据计算值D′，选择标准卷筒直径。选定了标准卷简直径后，卷筒的标准宽度B则为已知，然后根据实际需要在卷筒上缠绕的钢丝绳长度来计算卷筒的实际宽度B′。在提升机卷筒上应容纳以下几部分钢丝绳：(1)提升高度H，m；(2)提升钢丝绳试验长度，规定每半年剁绳头一次，每次剁掉5m，按提升钢丝绳的使用寿命为三年计，则试验长度为30m；(3)为了减少钢丝绳在卷筒上固定处的拉力，钢丝绳在卷筒上松绳时，不能全部松放，应在卷筒表面保留三圈摩擦圈，则卷筒的实际容绳宽度B′为：

式中：H为提升高度；D为提升机卷筒直径；d为提升钢丝绳直径；ε为提升钢丝绳绳圈间的间隙，一般为2-3mm，卷筒直径较大时，取大值。(3-5)（4）作多层缠绕时，提升钢丝缠在卷筒上的实际缠绕宽度B′可按下式计算：式中：Dp为平均缠绕直径；K为缠绕层数；n′为错绳圈数。其中：

为了避免绳圈总在一个地方过渡，每季度要将提升钢丝绳错动1/4圈，根据提升钢丝绳的使用年限，一般取n′=2～4圈。

缠绕层数的规定：《煤矿安全规程》规定：立井中专门升降物料时，准许缠两层，若升降人或升降人及物料时只许缠一层，在45°以下的斜井中升降人员时，准许缠两层；在30°以下，斜长超过600m的斜井中升降人员时，准许缠三层；暗井中专门升降物料和地面运输时，准许缠三层。如果B′<B，则所选提升机满足宽度要求，如小很多，可适当加大绳圈间隙。如果B′>B：若提升机用于有升降人员的竖井副井提升，根据《煤矿安全规程》规定，钢丝绳在卷筒上只能缠绕一层。但是如果B′比B稍大一点，所选提升机仍可满足宽度要求，但是要是B`-B的差值暂时固定在卷筒内。如果B′-B的差值较大，则所选提升机的宽度不满足要求，则应采取措施：

一是另选强度较高的提升钢丝绳型号；

二是把提升机卷筒直径增大一级。重新计算B′到满足B′<B为止。为了保证提升机在其设计强度范围内工作，使提升机的工作负荷不超过其设计值，还必须验算提升工作的最大静张力Fjmax及最大静张力差Fjc使其满足所选提升机规定的数值[Fjmax]和[Fjc]，可按下式计算：

(3-8)(3-9)二、天轮的选型计算类型：天轮安装在井架上，作支承、引导钢丝绳转向之用，根据原煤炭工业部的标准，天轮分为三种：井上固定天轮；凿井及井下固定天轮；游动天轮。其结构形式也分为三种类型：直径为3500mm时，采用模压焊接结构；直径小于3000mm时，采用整体铸钢结构；直径为4000mm时，采用模压铆接结构。天轮直径的选择：

根据《煤矿安全规程》的规定，对于地面设备，当钢丝绳对天轮围抱角大于90°时：

当围抱角角小于90°时：(3-10)(3-13)(3-12)(3-11)对于井下设备：矸石山天轮：(3-14)(3-15)(3-16)第四章矿井提升系统的选择计算

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1.主井提升: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）提升系统设计内容与步骤：2、副井提升（1）矸石年产量：如无特别指出时，可取煤炭产量的15~20%，最大班出矸量按日出矸量的50%计算；（2）最大班下井人员数目（人/班）；（3）矿井深度Hs（m）；（4）每班下井材料、设备、炸药次数。（次/班）；（5）提升罐笼型式规格，罐笼质量（kg），矿车质量（kg）；（6）矸石散集密度（t/m3）。（一）提升容器的选择（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3、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（经济速度法）

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。估算一次经验提升时间：

经济提升速度：提升高度：H=Hs+Hx+Hz

提升加速度：按0.5～0.7m/s2选取？？μ——提升容器爬行时间，可暂取10S（对箕斗）或5S（对罐笼）θ——提升容器每次提升终了后的休止时间。对箕斗和罐笼可分别按下表选取。根据一次经验提升量的计算值在箕斗规格表中，选取标准箕斗容量。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。计算一次实际提升量Q为选择钢丝绳作准备。计算一次提升循环时间：计算一次提升循环时间：为预选择提升机用准备（二）提升钢丝绳的选择计算钢丝绳的强度计算方法：《煤炭安全规程》的规定：钢丝绳按最大静载荷并考虑一定的安全系数的方法进行计算。最大静载荷：Qmax=(Q+Qz+pHc)g,N

计算出p值后，从钢丝绳规格表中选取与计算相近的较大标准钢丝绳。

并按钢丝绳的最大破断拉力验算安全系数（四）提升机的选择计算1、卷筒直径原则：使钢丝绳绕经卷筒时所产生的弯曲应力不要过大，以便保持钢丝绳的一定承载能力和使用寿命。《煤矿安全规程》规定：对于安装于地面的提升机：D≥80d,mmD≥1200δ,mm对于井下提升机：D≥60d,mmD≥900δ,mm2、卷筒宽度

卷筒宽度应根据所需容纳的钢丝绳长度确定。在卷筒表面应容纳以下几部分钢丝绳：（1）提升高度H,m；（2）钢丝绳试验长度，规定每半年剁绳头一次进行试验，一次剁掉5m，如果钢丝绳的寿命以三年计，则试验长度为30m；（3）卷筒表面应保留三圈摩擦圈，以便减轻钢丝绳在卷筒固定处的张力；（4）当钢丝绳在卷筒上作多层缠绕时，为了避免上下层钢丝绳总是在一个地方过渡，每季要将钢丝绳错动约1/4圈，根据钢丝绳的使用年限，取错绳圈=2~4圈。对于单层缠绕，每个卷筒的宽度为：mm对于多层缠绕，每个卷筒的宽度为：mm3、验算最大静张力及最大静张力差为了保证提升机有足够的强度，还必须验算所选提升机的最大静张力Fj及最大静张力差Fc使其满足:五、提升电动机的预选为了对提升设备进行动力学计算，应预选提升电动机。提升电动机应满足功率、电压及转速三个方面的要求。1、提升电动机的功率

ρ——动力系数，即考虑动负荷影响的系数，一般ρ=1.2~1.4，箕斗提升取小值；罐笼提升取大值；2、提升电动机的转速n

3、提升机实际提升速度

六、提升机与井筒的相对位置的确定1、井架高度Hj卸载高度HX：容器高度Hr：天轮半径Rt：过卷高度Hg：？？？2、钢丝绳的外偏角α1和内偏角α2钢丝绳的弦长与天轮平面的夹角有两个，α1称外偏角，α2称内偏角，根据《规程》规定，内、外偏角不得超过1°30ˊ，否则绳与天轮轮缘的磨损过甚，易发生钢丝绳跳出天轮的事故。3、钢丝绳弦长Lx

钢丝绳的弦长不能过长，过长则钢丝绳振动增大，因此，钢丝绳有跳出天轮轮缘的危险，一般不超过60m。4、卷筒中心线至井筒提升中心线的水平距离Ls5、提升机卷筒的下出绳角β下出绳角过小，钢丝绳有可能与提升机基础想接触，会增大钢丝绳的磨损。对于JK型提升机下出绳角不应小于15°。(七)提升容器的运动学

一、箕斗的运动分析二、普通罐笼的运动分析在普通罐笼提升运动中，应注意以下两点：（1）《规程》规定，立井中用罐笼升降人员的加速度和减速度，都不能超过0.75m/s2；（2）爬行阶段的速度和距离的大小，主要以能便于操纵和准确停车为原则。(八)提升系统的动力方程式

提升机在主轴上的拖动力矩M与提升系统的静阻力矩及惯性力矩处于平衡状态。即M－Mj－Md=0在等直径提升系统中可以用力的关系表示。即F－Fj－Fd=01、提升系统的静阻力

提升系统的静阻力：（1）有益载荷（2）容器自重（3）钢丝绳重量（4）矿井阻力a、上升侧：b、下放侧：c、提升系统的静阻力Fj：式中：Ws+Wx=ξQg，箕斗ξ=0.15；罐笼ξ=0.2d、提升系统的静力不平衡现象

在以提升行程为横坐标的图上，静阻力是一条下斜的直线。

当井很深绳很重时，斜线的倾角就比较大。甚至在提升终了前就出现负静阻力。存在的问题：（1）加速阶段：提升电动机必须产生很大的拖动力，才能使提升系统获得必要的加速度。为此，有时需要额外地加大电动机的功率。（2）减速阶段：必须用足够大的制动力施闸。这不仅要用闸吸收系统的动能以达到减速的目的，而且还要用闸克服下放绳的重力。静力平衡措施：挂尾绳

在两个提升容器下面用一根q(kg/m)的钢丝绳联起来，绳环直垂到井底。挂尾绳弊端：增加尾绳费用；要为尾绳环延深井筒；增加维修工作量；增加挂绳和换绳的工作量。带尾绳静阻力为2、变位质量a、变位质量：提升系统的各个运动部件质量都变位到提升机卷筒表面缠绳的圆周上后的质量之和。b、变位质量计算的原则：必须保持该部件变位前后的动能相等。

c、变位质量计算方法：（1）旋转运动部分：

1）提升机的旋转部件：变位质量在规格表中查出。2）天轮：变位质量在规格表中查出。3）电动机的转子：按变位前后动能相等的原则有：电动机转子变位到提升机轴上后的转动惯量为：电动机转子变位到卷筒缠绳圆周上的质量为：

电动机的规格表中查不到Jd值，却能查到转子飞轮力矩（GD2）值,它是工程上常用的表示物体旋转运动时惯性的数值。它与Jd的换算关系是:所以（2）直线运动部分：1）提升钢丝绳：两根2）容器：2Qz3）有益载荷：Q4）尾绳：1根（3）总变位质量：三、拖动力力图绘制绘制依据：（1）提升系统速度图（2）提升系统动力基本方程以单绳缠绕式无尾绳箕斗双容器提升设备为例（一）速度图参数的确定1.提升加速度的确定（1）初加速a0：卸载曲轨的速度限制在1.5m/s，曲轨行程一般为2.13m或2.35m，代入上式计算后得0.528m/s2和0.479m/s2。故取0.5m/s2。（2）主加速度的确定为了保障提升和下放人员的安全，《安全规程》规定：竖井升降人员时：竖井提升物料箕斗提升加速度：减速器能力对加速度的限制：按电动机能力产生的最大加速度：取其中最小值。2.提升减速度的确定另外，减速度与减速方式有关：（1）自由滑行方式减速

（2）制动方式：1）电气制动：直流拖动：发电制动；交流拖动：低频发电机或动力制动等2）机械闸制动（3）电动机减速方式《安全规程》规定：竖井升降人员时：3.爬行距离和爬行速度的确定爬行阶段的速度和距离的大小，主要以能便于操纵和准确停车为原则。4.抱闸停车阶段减速度的确定

一般采用1m/s2,这阶段的时间t5为0.5S，行程很小（0.125m），一般略去不计。（二）速度图参数的计算在计算速度图参数前，必须已知提升高度H、最大提升速度Vm及速度图各主要参数，在曲轨中加速的时间：主加速的行程：主加速的时间：在曲轨中的行程：主减速的时间：主减速的行程：爬行时间：抱闸停车时间：抱闸停车行程：等速阶段时间：等速阶段行程：一次提升循环时间：（三）提升动力学计算主要依据是提升动力方程式：根据前面计算的各阶段行程，加、减速度代入上式，即可计算出各阶段的拖动力。1.初加速阶段：初加速开始：初加速终了：2.主加速阶段：主加速开始：主加速终了：3.等速阶段：等速开始：等速终了：4.主减速阶段：主减速开始：主减速终了：5.爬行阶段：爬行开始：主减速终了：6.抱闸停车阶段：停车开始：主减速终了：根据上述计算结果，画出力图，并将力值标注入图中。其中，抱闸停车阶段，由于时间短，力可以不计入。（九）电动机功率的验算一、按电动机温升条件验算1、电动机的额定功率：

指电动机在额定负载下以额定速度连续运转，其绕组的温升不超过允许值时的功率。2、等效力Fd：

如果电动机在变化负荷下运转的温升与其在某一固定负载下运转时的温升相等，就可以用这个固定称为等效力。3、影响温升的条件：（1）产生的热量；（2）散热条件tt2t0FFF2’’F2’等效时间：

α——低速运转时电机散热不良系数，一般取1/2β——停车休止时电机散热不良系数，一般取1/3电动机的等效功率:按电动机的温升条件验算:二、按过负荷条件验算提升电动机是在重载下频繁起动，所以其过负荷能力越高越好。保证提升电动机的正常稳定的起动，其过负荷条件为：式中的预选电动机作用于卷筒上的额定力:

三、按特殊力验算1）采用罐座的罐笼提升设备，当空罐为于井底罐座上，而把重罐从井口稍稍提起时

2）在更换水平或调节绳长打开离合器作单钩提升时μ——动力系数，一般取1.05~1.1（十）提升系统电耗和效率的计算一次提升电耗：提升吨煤电耗：提升设备效率：一次提升有益电耗：第六章斜井提升第一节概述第二节串车提升系统第三节斜井箕斗提升的特点第一节概述中小型矿井，对于地质条件较简单的倾斜或缓倾斜煤层，一般采用斜井提升，对于煤层赋存较浅，表土层不厚以及水平地质情况简单的缓倾斜及倾斜煤层，随着地势，采用斜井开采，投资少，基建快。一、斜井开拓的优点：1）建井周期短，建井费用低；2）出煤快，巷道建设时就可以出煤，还可以补偿初期投资。缺点：生产能力低，钢丝绳磨损快。二、斜井提升分类双钩平车场甩车场单钩平车场（少用）甩车场后卸式翻转式胶带运输串车提升斜井箕斗三、常用的斜井提升方式

1、斜井串车提升系统

2）双钩串车提升特点年产量在21~45万吨，倾角25。用双钩串车提升。产量比单钩大一倍，容器自重平衡，井筒断面积大，提升量大，电耗小，不能用于多水平提升。年产量在21万吨以下，常用单钩串车提升。井筒断面小，建井快，投资少；提升周期长，提升力小，自重不平衡，电机功率大，耗电多。可用多水平提升。1）单钩串车提升特点：具有连续运输，年产量大，安全可靠等优点。但投资高，年产量大于90万吨的矿井，倾角α＜18ο时使用。3、斜井胶带输送机特点：1）提升速度大，生产能力大；2）容器自重小，易实现装卸载自动化；3）需要附属设备、煤仓、装卸载的峒室等；4）箕斗处于卸载位置有失重现象。适用于年产量在45~60万吨的中型矿井，倾角25。~35。2、斜井箕斗提升系统一、单钩串车甩车场提升系统C-CBCCBB-BA第二节串车提升系统tv重车在井底车场重车在井筒中运行至A点换向摘挂钩换向重车下放至井口甩车道空串车提过道岔A空串车下放重串车上提空串车运行采用甩车场的单钩串车提升，在井底及井口均设甩车道。整个提升循环包括提升重串车及下放空串车两部分。提升开始时，重车在井底车场沿重车甩车道运行。由于甩车道的坡度是变化的，而且又是弯道，为了防止矿车掉道，要求初始加速度a0≤0.3m/s2；速度vm≤1.5m/s。当全部重串车提过井底甩车场进入井筒后，加速至最大速度，并以最大速度vm等速运行。在到达井口停车点前，重串车以减速度a3减速。全部重串车提过道岔A后停车，重串车停在栈桥停车点。搬动道岔A后，提升机换向，重串车以低速沿井口甩车场重车道运行。停车后，重串车摘钩并挂上空串车。提升机把空串车以低速vsc沿井口甩车场提过道岔A后在栈桥停车。搬过道岔A，提升机换向，下放空串车到井底甩车场。空串车停车后进行摘挂钩，挂上重串车后开始下一提升循环。换向摘钩换向井底车场井筒井底车场井口车场（重）井口车场（空）二、平车场双钩串车提升系统AABBA-AB-BtvtF平车场双钩提升过程提升开始时，在井口平车场空车线上的空串车，由井口推车机向下推送，同时井底的串车向上提升（与空串车相适应）此时加速度为a0，速度v0=1m/s，当空串车与重串车全部进入井筒后，开始主加速阶段，在主加速和等速阶段，串车走完井筒全程，重串车运行至井口，而空串车运行至井底，提升机制动减速至v0，空重串车分别以此速度在井底井口车场运行，最后减速停车，井口平车场内重串车在重车线上靠惯性继续前行，当行至摘钩位置时迅速摘钩，并挂上空串车，与此同时井底也摘挂钩，进行下一循环。三、串车提升一次提升串车数的确定

斜井一次提升量取决于：年产量An和车钩强度。在井筒坡度一定的情况下，主要决定钩头强度。1、根据矿井年产量计算矿车数：Z式中：Q——每个矿车的名义载重2、根据钩头强度计算矿车数：Z

Z辆矿车的总阻力由串车最前面的连接器来承担，因连接器强度有限，所拉矿车数就要受到限制。一次提升量：一次提升矿车数：（2）一次提升循环时间①斜井箕斗提升一次提升循环时间L提升斜长；L=Ls+Lz+Lx，Ls井筒斜长；Lz装载矿仓斜长；Lx卸载矿仓斜长②采用甩车道的串车提升一次提升循环时间单钩提升双钩提升L提升斜长；L=Ls+LD+Lx，Ls井筒斜长；LD甩车道长度25~45m；LA从井口至栈桥停车点的距离10~20m；θzh摘挂钩时间，20~30s；θH电动机换向时间5s。③采用平车场的串车提升L为提升斜长；L=LS+Lpc，LS井筒斜长；Lpc井口平车场长度25~35m；v0为串车在平车场的运行速度；θp平车场摘挂钩时间，25s；MG型定矿车规定最大牵引力：Qp=60000N式中：QZ——矿车自重;α——井筒倾角;f——矿车阻力系数，采用滚动轴承f=0.01-0.015若Z＞Z'说明串车提升不能满足要求，改为箕斗提升。若Z＜Z'以Z选矿车数。Tαn'(Q+QZ)gfn'(Q+QZgcosα四、钢丝绳、提升机及天轮选择计算特点

1、钢丝绳类型的选择选6×7交互捻[σB]=1550N/cm2

2、钢丝绳子悬垂长度Lc的确定（1）平车场L1L2L4

β1LjL'/cosβ1式中：Lj——井筒斜长；L’——从井口至天轮中心线的水平距离；L'=L1+L2+L4L1——井口至阻车器的距离；一般为7～9mL2——阻车器至摘钩点的距离，一般L2=1.5列车长L4——摘钩点至井架中心线的水平距离，一般为8～10mβ1——钢丝绳牵引角，β1≤9。;若β1＞9。易掉边。Lc=Lj+Ld+L'

式中：Ld——甩车场长度,一般取25-45m;L'——井口至天轮处的斜长。(2)对于甩车场式中：L1—井口到道岔的距离，一般为10~15m；L2—道岔到矿车组停止时的钩头位置的距离，取1.5倍的矿车组长度；Lgj—过卷斜长，与竖井过卷高度相同。五、井口相对位置的计算对井架高度要求：⑴镝钩后的矿车通过下放串车的钢丝绳底部时，绳距地面的高度不得小于2.5m，这点距摘钩点距离L3=4m。⑵为了防止矿车在井口出轨掉边，井口处的钢丝绳牵引角β1≤9。。3、提升机的选择计算地面：D≥80d(mm)井下：D≥60d(mm)L1L2L4LsLxβ1≥2.5mHjL3hL'1、井架高度式中：h——地面标高与井口标高之差；Rt——天轮半径；L1——井口至阻碍车器距离，7～9mL2——阻车器到摘钩点距离，L2=1.5ZLcL3——摘钩后矿车通过下放半车的绳子底部时，距摘钩点距离；L4——摘钩点至井架中心距离，L4=（2.5～4)Ls双钩平车场2、弦长Lx按外偏角小于1030'计算最小弦长：双钩提升单钩提升按内偏角小于1030'计算最小弦长：式中：s——井筒中轨边中心距离s≥bc+200(mm)bc——矿车最突出部分宽度(mm)B——滚筒宽度(mm)a——两滚筒之间距离(mm)y——游动天轮移动距离(mm)，一般y=1m左右。计算后应取较大者作为最小弦长。式中：C0——滚筒中心至地面高度，C0=0.5mLs圆整为整数，再进行计算Lx3、提升机滚筒中心至天轮中心水平距离Ls4、验算井口钢丝绳子牵引角β1

六、速度图参数的确定1、车场内等速度v0的确定一般根据轨边的辅设情况取：v0=1～1.5m/s2、车场内的加速度a0=0.3m/s2《规程》规定：升降人员或串车升降物料时，提升容器的最大速度vm＜5m/s。专用人车的运行速度不行超过人车设计的最大允许速度vm＜[vm人]4、主加、减速度a1、a3

⑴《规程》规定：升降人员时a1、a3＜0.5m/s2；升降物料时没有限制，一般可用0.5m/s2，但要考虑自然加减速度的影响。⑵自然加、减速度自然加、减速度a1z、a3z是由重力产生的。3、升降人员或串车升降物料时的速度定义：钢丝绳终端载荷在重力的作用下，所产生的加减速度，称为自然加、减速度。一定要保证a1z＞

a1，避免产生冲击力，损坏钢丝绳。a1a1zZQZgfZQZgcosα（1）自然加速度（下放空串车时产生）（2）自然减速度a3za3z产生的时刻：提升重串车的减速阶段。Z(Q+QZ)gfZ(Q+QZ)gcosα七、预选电动机式中：Fc——最大静张力差ψ——功率备用系数ψ=1.1～1.2第三节斜井箕斗提升的特点S卸载点LxLrLg0.75RtHj翻转式、后卸式（煤矿常用）

一、斜井箕斗的类型二、相对位置计算1、井架斜长Lj的计算式中：Lx——井口至箕斗卸载点的长度，一般取Lx=15mLr——箕斗的总长度（由箕斗的名义载重决定，查规格表可知）；Lg——过卷长度《规程》规定：过卷距离应根据巷道的倾角、设计载荷、最大提升速度和实际制动力计算确定，并保证有1.5倍的备用系数。GαvmV=0L'g2、井架高度的计算3、天轮中心距的计算式中：b——箕斗最突出部分的宽度（查箕斗规格表）200——安全间隙制动时：速度从最大提升速度vm降为0第六章多绳摩擦提升系统的选型计算（自学）概述

一、多绳摩擦提升发展概述及设备类型

类型：单绳摩擦提升、多绳摩擦提升1877年，世界上第一台摩擦提升机只有一根钢丝绳搭放在主导轮上。单绳摩擦提升虽然解决了滚筒宽度的问题，但是对于深井提升来说，主导轮直径还是很大的，因为全部终端载荷由一根钢丝绳承担，钢丝绳直径仍很大。多绳摩擦提升，它是利用数根较细的钢丝绳(一般是4或6根)来代替一根较粗钢丝绳工作的。

根据布置方式不同，可分为井塔式和落地式两种类型:

井塔式整套提升机安置在井塔的顶层。优点：不受矿井地形的限制，布置紧凑，节省工业广场用地，天轮、钢丝绳不暴露在雨雪中，改善了钢丝绳的工作条件。缺点：建造井塔费用较高