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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,
2、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
3、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）,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
4、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
5、：,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。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,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
6、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
7、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
8、,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,1、牵引状态时，根据力的平衡原理有,+代入得,列车运行的静阻力,列车的惯性阻力,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B,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,扩大到电机车的各主动轮轴上，即,制动力 制动
9、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,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 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
10、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）,
11、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
12、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
13、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,油冷式电动滚筒,油冷式轻型电动滚筒,主要技术参数：,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
14、输送设备。,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。,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 安全保
15、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
16、 轮胎消耗量大 维修量大、费用高 巷道规格较大，斜坡道坡度不超过百分之三十,755b,SGA3550,3722,5650,95800,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。,
