第18章矿井运输和提升

郭俊廷试制

《采煤概论》精品课程第六篇矿井其它生产系统第18章矿井运输和提升2/6/20231本章主要内容第18章矿井运输和提升第一节矿井运输、提升的任务及方式第二节输送机运输第三节轨道运输第四节矿井提升2/6/20232第一节矿井运输、提升的任务及方式

矿井运输与提升是煤炭生产过程中必不可少的重要环节。煤炭从回采工作面采出之后，就开始了它的运输过程。通过各种相互衔接的运输方式将煤炭从工作面运至井底车场．再经提升设备或其它运输设备提升或运至地面。另外，人员和设备等也需要运送。运输和提升方式的选择，主要取决于煤层的埋藏特征、井田的开拓方式、采煤方法及运输工作量的大小。井下常用的运输方式有输送机运输和轨道运输。对于倾角较大(一般在17°以上)、运输距离较短的倾斜巷道和回采工作面，也可采用溜槽或溜井运输。矿井的主、副提升通常采用绞车提升，而在倾角小于17°，且运输量大的斜井也常采用输送机运输。2/6/20233第二节输送机运输输送机有刮板输送机和胶带输送机两类。刮板输送机是用刮板链牵引，在槽内运送散料的输送机。其特点是结构简单、牢固、装载和卸载高度低；但运行阻力大，易碾碎物料，噪音和能耗大。它适用于煤矿井下采、掘工作面、采区平巷、上、下山巷道运送煤炭或矸石，但沿倾斜向上运输时，倾角不得大于35°；沿倾斜向下运输时，倾角不得大于25°。胶带输送机主要用于采区顺槽、倾角小于17°的倾斜巷道、地面生产系统和选煤厂中的煤炭运输。在一些大型矿井的主要运输平巷和斜井中，也可采用胶带输送机运输。一、刮板输送机刮板输送机按结构可分为刚性和可弯曲两种型式。刚性输送机多为早期出现的刮板输送机，输送能力小，结构简单、轻便。可弯曲刮板输送机多采用矿用圆环链牵引，主要用于移动场合，在煤矿井下采煤工作面中广泛使用，常配合大功率采煤机使用，是缓倾斜长壁式采煤工作面主要的煤炭运输设备。按用途分类有：工作面刮板输送机、拐角刮板输送机、桥式转载机和仓式刮板输送机。2/6/20234第二节输送机运输可弯曲刮板输送机主要出机头部、机尾部、过渡糟、中部槽、刮板链以及辅助部件组成。可弯曲刮板输送机2/6/20235第二节输送机运输二、胶带输送机(一)胶带输送机的类型1、刚性机架胶带输送机2、挂式胶带输送机3、可伸缩式胶带输送机可伸缩式胶带输送机的特点是机身可以很方便的伸缩，比普通胶带输送机多一个储带装置，可以随输送机缩短而储存50～100m一卷的胶带。当胶带储满时，利用收发胶带装置将胶带成卷取出。它是目前综合机械化采区的顺槽配套设备。2/6/20236第二节输送机运输可伸缩式胶带输送机图18-2可伸缩带式输送机

1—驱动装置;2—机头;3—贮带装置;4—游动小车;5—张紧绞车;6—机身;7—移机尾装置;8—机尾2/6/20237第二节输送机运输4、钢丝绳芯胶带输送机5、钢丝绳胶带输送机6、大倾角带式输送机在倾角为16°～25°范围内使用的带式输送机。结构上采取了以下措施：①输送带的装载断面为深槽形；②物料装载到输送带上的瞬间，两者间的相对速度接近于零；③输送带的起动加速度和制动减速度是可控的；④设置有防止物料自溜、滚落的安全设施。其他形式的大倾角带式输送机还有：压带式、斗式、花纹、裙边挡板式和刮板－带式等多种形式。7、管状带式输送机物料在输送过程中完全处于封闭状态的带式输送机，其输送带在受料时展开，输送时卷成管状，管截面有圆形和矩形等形状，可实现倾角35°和水平弯曲的输送、2/6/20238第三节轨道运输一、轨道井下巷道中铺设的轨道通常是窄轨。两条钢轨轨头内侧的距离叫轨距。根据车辆运行速度、流量及载重量选用不同重量的钢轨和不同尺寸的轨距。我国小型矿井的主要运输巷道用600mm轨距和11～18kg／m的钢轨，大中型矿井的主要运输巷道常用900mm轨距和18～24kg／m的钢轨。图18-3轨道

1—轨道中心线;2—钢轨;3—轨枕;4—垫板;5—道钉;6—道碴2/6/20239第三节轨道运输常用的道岔有单开道岔（DK）、对称道岔（DC）、渡线道岔（DX）三种类别，任何线路系统都是由直线和连接直线的连接部分组成，连接部分是曲线或曲线与道岔的组合。矿井轨道线路中采用的曲线都是圆曲线，其曲率半径的确定与车辆运行速度和车辆轴距有关，井下常用的曲率半径有6、9、12、15、20、25m等几种。图18-4道岔形式

a—右开道岔;b—渡线道岔;c—左开道岔;d—对称道岔2/6/202310第三节轨道运输二、矿车轨道运输的矿车分为固定车箱式矿车、V型（或U型）翻斗车、前倾式矿车和底卸式矿车。2/6/202311第三节轨道运输2/6/202312第三节轨道运输三、钢丝绳运输钢丝绳运输是利用绞车通过钢丝绳牵引矿车在水平或倾斜的轨道上运行。一次牵引的矿车数可以是单个的，也可以是几个矿车编成一组(串车)。2/6/202313第三节轨道运输连续动作式也称为无极绳运输。这种运输方式是钢丝绳绕过无极绳绞车的主动轮和尾轮后，绳头连接在一起，电动机带动主动轮转动，通过摩擦力传递使钢丝绳绕主动轮和尾轮不停地运转。空车和重车在固定位置利用挂车装置分别挂在往返的两条钢丝绳上，即可进行运输。无极绳运输多用于水平巷道或坡度不大的倾斜巷道中。图18-9有极绳运输a—单绳运输;b—双绳运输1—绞车;2—钢丝绳;3—矿车图18-10无极绳运输1—主动轮;2—尾轮;3—钢丝绳;4—矿车2/6/202314第三节轨道运输四、电机车运输电机车运输在煤矿中应用很广。矿井地面、平硐和井下主要平巷多数采用电机车运输。在一些矿井的采区巷道，条件合适时也可采用小型电机车运输。我国目前采用的电机车均为直流电机车。根据供电方式不同，可分为架线式电机车和蓄电池式电机车。电机车的牵引力取决于电机车的自重吨数，井下常用的架线式电机车有7、10、14t三种，蓄电池电机车有8、12t二种。2/6/202315ZK型架线式电机车2/6/202316第三节轨道运输五、矿井轨道运输的辅助设备1、翻车机2、推车机和阻车器3、爬车机爬车机是用来在短距离内将矿车沿轨道送到较高轨面上去的设备。它能单个连续地运送矿车。在矿车自溜运输线路上，可以用它来使矿车补偿因自溜运行而失去的高度。2/6/202317

第四节矿井提升一、矿井提升系统及提升设备的组成(一)普通罐笼提升系统1、矿井提升机与提升钢丝绳2、罐笼3、罐道4、罐座与摇台5、天轮与井架2/6/202318第四节矿井提升图18-14普通罐笼提升系统示意图1—井筒;2—罐笼;3—提升机;4—天轮;5—钢丝绳;6—井架;7—井架斜撑图18-15单绳罐笼

1—悬挂装置;2—防坠器;3—罐体;4—导向装置;5—罐门;6—罐内阻车器2/6/202319第四节矿井提升(二)立井箕斗提升系统(三)斜井箕斗提升系统(四)斜井串车提升系统(五)斜井钢丝绳胶带输送机提升系统2/6/202320第四节矿井提升图18-16立井箕斗提升系统示意图

1—翻笼硐室;2—井底煤仓;3—装载闸门;4、7—箕斗;5—井筒;6—井架;8—卸载机构;9—地面煤仓图18-17

立井单绳箕斗

1—悬挂装置;2—导向装置;3—顶棚;4—框架;5—斗箱;6—闸门2/6/202321第四节矿井提升二、提升钢丝绳矿井提升钢丝绳用于直接联接提升容器和提升机，进行传递动力，完成提升任务的重要部件。钢丝绳一般是由若干钢丝捻成绳股，再由若干绳股中间加一绳芯捻制而成。绳芯是由芋麻、线麻等具有较大抗拉强度的有机质纤维捻成。其作用是储存绳油，以便减少钢丝绳工作时内部钢丝的磨损并防止钢丝生锈。此外，绳芯可以增加钢丝绳的柔软性，并起衬垫作用，以减少绳股变形。常用钢丝绳有圆股、三角股或椭圆股。矿用圆股钢丝绳多用6股捻成，每股又有若干钢丝组成，通常有6股7丝、6股18丝、6股37丝等几种，其中钢丝数目越多，耐弯曲性能越好，但耐磨性随着降低。因此，6股7丝的钢丝绳多用于斜井提升，而6股19丝、6股37丝的钢丝绳多用于立井提升。2/6/202322第四节矿井提升图18-18钢丝绳a—右捻、逆捻钢丝绳;b—左捻、逆捻钢丝绳图18-19部分提升钢丝绳断面2/6/202323第四节矿井提升三、矿井提升机(一)单绳缠绕式矿井提升机单绳缠绕式矿井提升机有单滚筒提升机和双滚筒提升机两类。双滚筒提升机是两根钢丝绳以不同的方向分别缠绕在提升机的两个滚筒上，绳的另一端均挂有提升容器。由于其中一个滚筒与轴固定，称为死滚筒，而另一个滚筒则通过离合器和轴相联接，称为活滚筒。因此，它可以调节两根钢丝绳的长度，适用于双钩提升。提升机运转时，滚筒上的钢丝绳一根缠绕一根放松，使两个容器一个上升，一个下降，从而完成提升重容器，下放空容器的任务。

(二)多绳摩擦式提升机多绳摩擦式提升机是把钢丝绳搭在滚筒上，电动机带动滚筒旋转时，利用钢丝绳和固定在滚筒上的摩擦衬块之间的摩擦力进行传动，实现升降提升容器。2/6/202324第四节矿井提升JK型双滚筒提升机多绳摩擦提