矿井提升专题

《矿井提升专题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿井提升专题（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、矿井提升机概论,煤炭行业“653”工程知识讲座,2018/10/16,2,主要内容,一、矿用提升机基础知识 国内外提升机的发展历史 矿用提升机的分类 矿用提升机的选型 钢丝绳基本知识 钢丝绳的选型 二、矿用提升机安全运行措施,2018/10/16,3,国家“653工程”，即全国专业技术人才知识更新工程，即用6年时间，在5个领域开展专项继续教育活动，重点培训300万名紧跟科技前沿、创新能力强的中高级专业技术人才。5个领域是指：现代农业、现代制造、信息技术、能源技术和现代管理等，煤矿属于能源技术之列。煤炭行业“653工程”由国家煤炭工业协会和国家人力资源与社会保障部（原人事部）合办。国家“653工

2、程”煤炭行业组长：路德信（国家煤炭工业协会副会长）。,国家“653工程”简介,2018/10/16,4,（一）国内外提升机的发展历史工业用提升机最早生产于欧美工业革命时期，主要用于铁矿石提升，当时的提升机仅限于直径较小的卷扬机，且为单滚筒，后随着矿石需求量的增加以及开采深度的增加，人们又发明了双滚筒提升机，并在原来的基础上不断完善控制系统，逐步形成了安全设施齐备的一整套提升系统。1938年，瑞典ASEA公司在拉维尔（Laver）矿安装了一台直径1.96m双绳摩擦式提升机。1947年德国G.H.H.公司在汉诺威（Hannover）矿安装了一台四绳摩擦式提升机。多绳摩擦式提升机具有安全性高、钢丝绳

3、直径细、主导轮直径小、设备重量轻、耗电少、价格便宜等优点，发展很快。,一、矿用提升机基础知识,2018/10/16,5,一、矿用提升机基础知识,20世纪 50年代末，英国人布雷尔(Blair）设计了一台直径3.2m双绳多层缠绕式提升机(又称布雷尔式提升机)，提升高度15802349m，一次提升量达到1020t。,2018/10/16,6,一、矿用提升机基础知识,我国矿用提升机发展历程：进口仿制自行研制。 进口阶段：新中国成立后，百废待兴，急需大量煤炭资源来发展国民经济，稳定国内市场。但是鉴于当时我国工业基础过于薄弱，根本没有能力制造提升机，于是50年代的提升机绝大部分都是从前苏联进口，这一时期

4、最为著名的就是2提升机，这种提升机一直到今天仍在使用。 仿制阶段：50年代底至60年代仿造的单绳缠绕式提升机一直是仿苏30年代的老产品（KJ系列和JKA系列）。,2018/10/16,7,自行研制阶段：70年代初期，我国自行设计和制造了XKT型矿井提升机，到了80年代又制造了当时具有先进水平的JK系列提升机和GKT改进型新系列提升机。我国的提升机均为等直径的。,一、矿用提升机基础知识,2018/10/16,8,KJ系列提升机是我国在1958年1966年生产的仿苏型矿井提升机的老产品。 特点是：性能稳定，牢固耐用，故障易于发现，操作简单。 缺点：故障率较高，不能实现精准操作。 此类提升机采用手动

5、涡轮蜗杆式调绳离合器，采用角移式制动器（专用蓄能器），减速机采用渐开线人字齿轮。主轴轴承大多采用滑动轴承，承受机械旋转部分的径向和轴向载荷。,一、矿用提升机基础知识,2018/10/16,9,一、矿用提升机基础知识,KJ系列和JKA系列以及XKT型矿井提升机现为淘汰设备。 八十年代我国自行设计制造的JK系列提升机已经具备了现代化提升的雏形，主要体现在： 采用了盘型闸制动和液压站，不但缩小了提升机的体积和质量，而且使制动性能大幅增强； 采用了油压齿轮离合器，提升速度快，准确可靠； 提升能力提高25%，质量平均减轻25%。,2018/10/16,10,一、矿用提升机基础知识,目前我国已经具备生产各

6、类大型提升机的生产能力，从单绳缠绕式到多绳摩擦式，从机械电动绞车到液压传动绞车，从一般型到防爆型，均已形成了系列产品，并出口到世界各大工业国家，但电控系统中的关键部件仍需进口。,2018/10/16,11,一、矿用提升机基础知识,多绳摩擦式提升机 1958年“五一”前夕，中信重工的前身洛阳矿山机器厂开发成功了我国第一台多绳摩擦式提升机，时任车间主任的焦裕禄是试制我国第一台提升机的生产总指挥。中国从此摆脱大型矿井提升机依赖进口的局面。 半个世纪以来，作为主导产品之一，中信重工生产各类矿井提升机6000余台，产品的设计与制造水平在国内处于领先地位，在国内大型提升机市场占有率达90以上。 近年来，中

7、信重工提升机研制不断取得重大突破，成功研制出国内最大的2JK-6.3/20单绳提升机，国内最大JKMD-5.74多绳落地提升机。 现在，我国在提升机制造方面已经达到世界先进水平。,2018/10/16,12,一、矿用提升机基础知识,液压提升机 国内外矿用液压提升机发展很快，60年代末期已经逐步应用到煤矿井上下提升。最具有代表性的是南非东特兰斯费尔的新博斯吉斯普路易特煤矿副井三使用的目前世界上最大的矿用多绳摩擦式提升机，罐笼外形尺寸9.74.43.7m，罐笼及其连接装置的质量是57.7t，有效载荷为35t，平衡锤及其连接装置质量为75t，运送人员时，罐笼一次可容300人。 目前，国外正在使用的液

8、压绞车分为两种： 1、低速大扭矩液压马达直连驱动全液压传动式； 2、高速液压马达经行星轮减速机连接的液压机械传动式。,2018/10/16,13,一、矿用提升机基础知识,我国液压绞车是从1976年开始研究设计的，现已形成系列产品，湖南株洲、河南洛矿、淮南矿山机械厂都有自己的主打产品。 液压绞车的优点： 简化了电气控制系统，易于达到防爆的要求，能在瓦斯矿井使用； 工作制动方式简单； 调速性能优良，可以实现无极调速； 操作简单； 便于实现自动控制； 结构紧凑，布置灵活； 启动性能好。,2018/10/16,14,一、矿用提升机基础知识,综上所述，液压提升机能够避免电动提升机的一系列缺陷，并易与电子

9、技术、传感技术结合实现半自动和自动化与远距离遥控，在国内外已经引起了高度重视，成为主要提升手段，发展前途十分广阔。 缺点是： 液压元件加工精度要求较高； 发生故障不易查找； 漏油治理技术尚需完善； 对维修工的技术水准要求较高。,2018/10/16,15,（二）矿用提升机的分类 提升系统分类： 立井罐笼提升系统； 立井箕斗提升系统； 斜井箕斗提升系统； 斜井串车提升系统。 提升设备分类： 按用途分：主井提升设备；付井提升设备。 按井筒倾角分：立井；斜井。 按提升机类型分：单绳缠绕式；摩擦式；多绳缠绕式。,一、矿用提升机基础知识,2018/10/16,16,单绳缠绕式： 优点：结构简单，维护和更

10、换部件方便。 缺点 ：提升量及提升高度受到限制，无法满足现代化矿井的需要。 摩擦式：分为单绳摩擦式和多绳摩擦式提升机 。,一、矿用提升机基础知识,2018/10/16,17,多绳摩擦式提升机的优点： 提升高度不受容绳量限制，适于深井提升； 负荷由多根绳承担，钢丝绳直径小； 摩擦轮直径显著减小（满足强度和与钢丝绳直径比即可）； 在相同载荷下，多绳摩擦式提升机的质量比单绳缠绕式小1/41/5，电动机的容量和电耗相应降低，设备效率提高； 在相同提升速度下，可使用转速较高的电动机和较小的减速机； 钢丝绳搭在滚筒上，减小绳的弯曲次数，改善绳的工作条件； 减少了容器罐耳对罐道的摩擦阻力； 多根钢丝绳同时承

11、担负荷，安全系数大大提高，同时拉断的可能性小，可以不用防坠器，减少了提升系统的变位质量。,一、矿用提升机基础知识,2018/10/16,18,一、矿用提升机基础知识,多绳摩擦式提升机的缺点： 多根钢丝绳维护起来复杂，需同时更换，而且更换工艺复杂，矿井停产时间长，经济效益受到影响； 绳长不能调节，所以双钩提升的不适合多水平提升； 因钢丝绳与提升容器连接处的应力波动大，不适宜于超深井提升。,2018/10/16,19,一、矿用提升机基础知识,按提升容器分：罐笼提升；箕斗提升；矿车提升；吊桶提升。 按拖动原动机的类型分：交流电动机拖动；直流电动机拖动；液压传动的提升机。 按提升系统的平衡分：平衡提升

12、设备；不平衡提升设备。,2018/10/16,20,一、矿用提升机基础知识,（三）矿用提升机的选型 提升设备的特点：安全性。是煤矿的咽喉，不允许有任何突发性提升事故。可靠性。保证20年以上不大修。经济性。与煤矿提升能力和服务年限相适应。 矿井提升绞车的分类：多绳摩擦式和单绳缠绕式两种。 单绳缠绕式提升绞车受滚筒直径和缠绕层数限制，一般仅限于较浅的矿井。目前国内单绳缠绕式提升绞车直径最大为4m，建井单位多用临时绞车，涉及到成本和移动方便，所以有的会达到4.5m。根据煤矿安全规程第419条规定缠绕层数也会相应的增加到两层。但对于在用矿井，因为只能缠绕1层，且滚筒宽度也不可能无限度增加，所以缠绕式绞

13、车的最大提升深度一般只能达到500600m。 为解决上述问题，多绳摩擦式提升绞车应运而生。,2018/10/16,21,一、矿用提升机基础知识,多绳摩擦式提升绞车分为落地式和井塔式，选型分析如下（表1）：,2018/10/16,22,一、矿用提升机基础知识,我国过去多用井塔式，现在开始采用落地式。但是，多绳摩擦式提升绞车也有不足之处，当井深超过1700m时，钢丝绳与提升容器连接处应力波动较大，钢丝绳故障较多，故多绳摩擦式提升绞车不适于超深井提升。2008年在山东曹县发现30多亿吨焦煤煤田，之所以没有开采，与煤层埋深也有关系，据查该煤田埋藏深度达1800m，开采难度极大。目前可开采的最大埋深在1

14、2001300m之间。表2：,2018/10/16,23,一、矿用提升机基础知识,提升机选型的其他原则： 1.滚筒直径在4m和4m以上的单绳缠绕式提升机一般采用电机与提升机主轴直联的传动方式，在安全技术方面，除无减速机的有关要求外，其他要求与含减速机的提升机相同。 2.多绳摩擦式提升机型号示例： JKMD - 4x4 () E J:卷扬机类 K:矿井 M:摩擦式 D:落地式 4:摩擦轮直径（m） 4：钢丝绳根数 ：传动形式代号(：单电机带减速机；：双电机带减速机；：单电机不带减速机；：双电机不带减速机)； E：改进代号。,2018/10/16,24,一、矿用提升机基础知识,提升机电控系统的选型

15、： 1.TKD电控系统 2.变频电动系统：转子变频电控系统低压变频系统高压变频系统 分为交交变频和交直交变频,2018/10/16,25,一、矿井提升机基础知识,2018/10/16,26,一、矿井提升机基础知识,（四）钢丝绳基本知识 钢丝绳由钢丝和绳芯组成，制造钢丝的材料为优质碳素钢，抗拉强度为14002000MPa，抗拉强度大的绳，在承受终端载荷相同的情况下绳径可以减小，但可弯曲性小。 选用时以靠近抗拉强度1700MPa为宜，立井提升时的抗拉强度下限应不小于1550MPa，斜井提升一般选择1550MPa为宜。 钢丝绳芯的作用是储存绳油，以减少工作时钢丝绳内部的磨损和防止钢丝绳中的钢丝生锈，

16、并起衬垫作用，减少绳股间的接触应力，还可增加钢丝绳的柔性。,2018/10/16,27,一、矿井提升机基础知识,矿井钢丝绳的选型原则： 1、满足国家相关标准的原则 重要用途钢丝绳（GB8918-2006） 平衡用钢丝绳（GB/T20119-2006） 煤矿重要用途钢丝绳验收技术条件（MT716-2005） 一般用途钢丝绳,2018/10/16,28,一、矿井提升机基础知识,2.满足钢丝绳性能的原则 捻向：按照绳中股的捻向可以分为：左捻（S）和右捻（Z），目前国产提升机滚筒均采用右螺旋缠绕；按照绳中股和股中丝的关系可分为：同向捻和交互捻。 断面：按照绳中股的断面可以分为：圆股、三角股和异形股。圆形股钢丝绳中各层钢丝之间为点接触，三角股钢丝绳中各层钢丝之间为线接触；面接触钢丝绳还未大批量投入使用，是发展的方向；圆形股点接触钢丝绳在2007年已不被列入重要用途，仅能作为一般用途使用。 结构：分为点接触、线接触、面接触。 机械性能：根据钢丝绳韧性不同分三类：特号、号、号。特号用于提升人员或人料混提的提升机；号用于专门提升物料的提升机；号用于牵引运输。,