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1、宋宋 矿井提升与运输矿井提升与运输( (师资师资) )本篇主要内容手册编排思路矿井提升与运输系统矿井提升技术及装备矿井运输技术及装备相关标准及规范需探讨的几个问题矿井运输系统按运行方式分连续运行式 输送机、无极绳牵引等往返运行式 机车、有极绳等按用途分主运输 运输煤炭辅助运输 运输材料、矸石、人员、设备按工作区域分采区运输 工作面、顺槽、上下山大巷运输 运输大巷按牵引原理分链啮合牵引 刮板机挠性体摩擦牵引 胶带机车轮粘着牵引 机车牵引钢丝绳牵引 绞车提升机国内外典型应用序号安装方式摩擦轮直径/m 提升钢丝绳数量/根提升高度（m）有效载荷/t提升速度/（m.s-1）配套电机用户时间类型功率/kW
2、1塔式（内装）6.2412793218交流6400南非/主井19962塔式2.8448599交交1000付村/主井19963落地式4.8479650.816交流4300瑞士/副井20004落地式（内装） 4.247003116.5交流3100西班牙/主井20025落地式4.04558.923.58.8交直交1540屯流/副井20036塔式4.568343212.5交直交4800龙固/主井20047落地式4.548312011.7交直交2000丁集/主井20058落地式4.545672512交流4000屯留/主井20059落地式（内装） 4.65412603013.6交流4600俄罗斯/主井20
3、0510塔式（内装）4.6568004012交流5500刘庄/主井200511落地式548104016交流5300顾桥/主井200512落地式549833211.5交流2200朱集/副井200613落地式4.54762.518.311.5直流2100板集/主井200614落地式5.04762.518.311.5直流2300口孜东/副井200615塔式4.6410823116交直交5800金川镍矿/主井200716塔式4.5611354012交流4800程潮铁矿/主井2008带式输送机的典型应用序号型号使用煤矿输送距离m输送能力t/h 带宽mm带速m/s电机功率kW倾角应用地点应用时间1B120
4、0/2400神华大柳塔矿30002200120042400回采巷19962L255神华大柳塔矿46202500120053400主井19963DLT1400神华大柳塔矿12502500140043355大巷19964DTL 1600/31850晋城赵庄1580250016005.63185016主井20055DTL1200/2560彬县下沟矿66080012003.5256030主井20026DTL2200/31500神华布尔台770700022004.73150012主井20077STJ1600神华上湾矿60003500160046500顺槽20078DTL1800/41400伊泰酸刺沟10
5、66420018004.84140016主井2007刮板输送机的典型应用序号型号使用煤矿输送距离/m输送能力t/h 链型链速m/s电机功率kW应用时间1JOY700神华大柳塔矿15025001.32270019962DBT PF4/1132宁煤羊场湾煤矿2502500中双链270020053SGZ960/750宁煤羊场湾煤矿2501800中双链1.31237520064SGZ1250/3*855宁煤羊场湾煤矿3203600中双链1.87385520085SGZ1000/1400铁法集团大平矿2402200中双链270020086SGZ-764/4002龙口集团梁家矿2601000中双链1.31
6、24002007无轨胶轮轮车的典型应用序号型号使用煤矿载重kN最大速度km/h最大坡度功率kW运输物品应用时间1912X神华大柳塔矿2506.814.5110支架19962913神华大柳塔矿3028.214.574人车19963DBTFBL-10&CHT-50榆树湾矿井50019.6114.5171.5支架20064DBTMH-50榆树湾矿井4001914.5171.5支架20065MK-3S济宁3号井8029.71475多功能20016WC8E晋煤长平矿80301475井下材料20097WC24RE神东公司24人301450人车20088WC8平塑三号井80201485井下材料2008高速架
7、空乘人装置（猴车）的典型应用序号型号使用煤矿运输距离m运输能力人/h 牵引速度m/s最大坡度应用时间1高速架空乘人装置兖矿济二矿110072002.51220022高速架空乘人装置大屯徐庄矿142036001.51620033高速架空乘人装置汾西水峪矿160036001.51320044高速架空乘人装置黄陵矿业集团260072003.0620055高速架空乘人装置兖州鲍店矿86072003.01620066高速架空乘人装置大屯孔庄矿137036001.51920063.3.国内外发展概况国内外发展概况 1)提升技术装备要求 安全性、可靠性、经济性国内外先进装备的技术指标 最大速度达25m/s；
8、一次提升量达50吨；电机单机容量已超过2000kw，井深超过2000m（分段提升超过3600m）。 其中国内最大18m/s.一次提升量达45吨。2)2)带式输送机带式输送机向大型化和高速化方向发展。向大型化和高速化方向发展。 带速达带速达8m/s 8m/s ，带宽达，带宽达2m2m以上，单机长度达以上，单机长度达16km,16km,单机功率达单机功率达1100kW,1100kW,带强达带强达ST7300ST7300。( (国内国内63006300) )不断完善驱动技术。不断完善驱动技术。 开展动态分析研究。开展动态分析研究。 采用多点驱动技术。采用多点驱动技术。监测监控监测监控关键零部件研究关
9、键零部件研究 3)3)国内辅助运输发展现状国内辅助运输发展现状我国现状我国现状 我国大部分煤矿的井下辅助运输系统相当落后，尤其是采我国大部分煤矿的井下辅助运输系统相当落后，尤其是采区辅助运输，仍然采用传统的小绞车、回柱绞车运输。一条区辅助运输，仍然采用传统的小绞车、回柱绞车运输。一条巷道一般需要巷道一般需要6 68 8部绞车接力、对拉运输，运输环节多，占部绞车接力、对拉运输，运输环节多，占用人员多，运输效率低，严重制约着工作面的安撤速度，而用人员多，运输效率低，严重制约着工作面的安撤速度，而且安全隐患多，是安全管理的薄弱环节且安全隐患多，是安全管理的薄弱环节, ,新型高效辅助运输新型高效辅助运
10、输设备的发展需求已成为必然。设备的发展需求已成为必然。 现实要求现实要求 在运输系统和工艺方面，随着井型和开拓范围的不断扩大，在运输系统和工艺方面，随着井型和开拓范围的不断扩大，运输距离越来越长，尤其是采区工作面顺槽越来越长，已达运输距离越来越长，尤其是采区工作面顺槽越来越长，已达到到200020003000m3000m（最长超过（最长超过5000m5000m) )。辅助运输问题更加突出，。辅助运输问题更加突出，已经成为制约我国煤炭生产发展的薄弱环节已经成为制约我国煤炭生产发展的薄弱环节, ,改造提升辅助改造提升辅助运输系统已成当务之急。运输系统已成当务之急。 国内外高效辅助优势国内外高效辅助
11、优势 当前国内外煤矿实用的当前国内外煤矿实用的高效辅助运输高效辅助运输设备与设备与传统的辅传统的辅助运输助运输设备相比，在技术特性、运输效率和安全性能设备相比，在技术特性、运输效率和安全性能方面都具有许多明显的优点，如：方面都具有许多明显的优点，如： （1）运行安全、可靠性高。）运行安全、可靠性高。 （2）爬坡能力强，能在起伏坡度较大和弯道道岔）爬坡能力强，能在起伏坡度较大和弯道道岔较多情况下运行。较多情况下运行。 （3）牵引力大，能实现重型设备如重型液压支架）牵引力大，能实现重型设备如重型液压支架的整体搬运。的整体搬运。 （4）运行速度快。）运行速度快。 （5）能实现远距离连续运输。）能实现
12、远距离连续运输。 （6）有比较完整的配套设备，可实现装卸作业机）有比较完整的配套设备，可实现装卸作业机械化。械化。 由于具有这些特点，所以这些设备发展很快。由于具有这些特点，所以这些设备发展很快。 矿井提升技术及装备 思路以矿井提升系统组成为主线，根据提升装备的生产特点（多行业、多厂家），同时，考虑其安全、可靠、高效的要求，分别介绍系统装备主要技术指标、选择依据及选型计算。主要内容提升机、提升容器及其辅助装置、钢丝绳、盘式制动器、电控。结合新的技术特点还介绍了安全装备、性能测试和扩能问题。提升机钢丝绳盘式制动器操作台液压站电控柜一、矿井提升机1.常用的几种提升机 单绳缠绕、多绳摩擦、液压和变频
13、绞车2.主要技术参数 仅给出国内的系列参数，国外主要是ABB和SIMAG的产品,同时，一般主轴装置和减速器为同一厂家产品3.选型参数及依据 选择提升机的主要参数有：卷筒直径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；其它三个参数为校核参数。二、提升容器及辅助装置 1.常用提升容器单绳箕斗、罐笼，多绳箕斗、罐笼2.需注意的几个问题与提升机不一定是同一厂家生产特殊需要可定制非标容器（如长形40t箕斗）轻型容器不适合摩擦提升机（有防滑要求）容器附属装置 悬挂、罐耳名义载荷与实际载荷（涉及超载问题）3.罐笼辅助装置防坠器 与单绳罐笼配套使
14、用，按规程要求检查、试验推车装置 链式推车装置 销齿式推车装置罐笼承接装置 普通摇台 罐笼井底自适应补偿托罐摇台 缓冲阻尼同步摇台4.箕斗辅助装置箕斗装载设备 要求：定重装载 现用装载设备：板式输送机方式、定量输送机方式和定量箕斗方式。 传感要求：耐冲击 注意问题： 有定重装载也可能出现超载。1一斗箱；2一控制缸；3-拉杆；4一闸门；5一溜槽；6一测重装置定量箕斗装载设备示意图 4.箕斗辅助装置箕斗卸载装置 要求：自动卸载 现用装置： 固定曲轨卸载 、外动力卸载 特点： 固定曲轨方式：运行及维护费用低，有冲击，行程需增大1. 52. 5m，卸载时间短 。 外动力方式：可采用三阶段速度图，能缩短
15、提升循环时间，需要增设动力没备 ，卸载时间较短。上开式扇形闸门卸载曲轨 下开式扇形闸门卸载曲轨 三、钢丝绳选型计算1.主要内容 钢丝绳结构与分类、钢丝绳选型计算、钢丝绳检测检验2.选型计算要点 根据用途使用条件选择结构 根据最大终端载荷、安全系数和钢丝绳破断力确定钢丝绳直径。3.需注意的问题 钢丝绳安全系数 钢丝绳检测和使用寿命三、钢丝绳选型计算4.计算公式四、提升系统空间布局设计1.两种布置方式 单绳缠绕提升机为落地式，多绳摩擦提升有落地和塔式2.布局计算见表3.需注意的问题 缠绕式“咬绳”问题 摩擦提升布置方式的选择问题塔式多绳摩擦提升 影响提升机安装位置的主要参数关系图 五、矿井提升制动
16、系统1.主要内容 对制动系统的要求、盘式制动器及液压系统、制动装置参数计算2.需注意的几个问题 液压系统压力：低、中高压 两种制动方式：恒力矩、恒减速 二级制动：两种方式、二级制动力矩及延时3.争议问题 监护是否放在此处五、矿井提升制动系统4.制动方式的确定问题提出 载荷变化，不能满足规程对制动减速度和防滑减速度要求恒减速实现 电液比例、反馈控制目前状况 国外恒减速居多 国内恒力矩居多。五、矿井提升制动系统5.二级制动问题提出 采用一级制动不能满足煤矿安全规程要求二级制动方式 两级油压+延时 A、B管+延时制动参数 力矩：一级满足减速度，二级满足3倍静力矩 延时：停车时施加全部力矩t0空行程时
17、间； tzh1一级制动时间；Mzh1一级制动力矩；Mzh2最大制动力矩 二级制动特性 六、矿井提升控制系统1.主要内容 控制系统分类及选择、直流、交流控制系统特点及主要配置、综合自动化控制2.控制系统选择依据 投资费用、运行费用、控制性能、电机容量。3.直流控制系统 V-M磁场换向 全数字设备及技术特征 谐波较大六、矿井提升控制系统4.交流控制系统新型转子串电阻调速系统 功能：有级调速，半自动或手动。 特点：PLC控制、投资小、效率低交-交变频控制 功能：无级调速，全自动、半自动。 特点：变频、计算机控制、投资较大、效率高交-直-交变频控制 功能：无级调速，全自动、半自动。 特点：变频、计算机
18、控制、投资较大、效率高六、矿井提升控制系统5.控制系统注意几点国内与国外产品 直流与交流 转子与定子变频谐波七、提升机技术性能测试1.问题提出 安全、管理和维修要求2.测试项目 机电控制系统 制动系统 井筒、井架3.分析项目4.注意问题八、矿井提升安全设备1.过卷过放缓冲装置 功能 过卷过放后防止事故扩大的后备保护原理 摩擦、液压、塑性变形吸能结构BS型摩擦滚筒缓冲装置+FHT型防撞梁托罐保护装置 HZSN型多功能过卷保护装置 2.制动失效保护装置1制动盘；2闸瓦；3活塞；4碟形弹簧5原液压站；6补偿液压站盘式制动器工作液压站与补偿增压液压站的系统关系3.摩擦提升滑动监控装置 4.提升机载荷动
19、态无线监测系统 传感器采集发射模块接收模块RS485串行通信无线通信定量斗关闭、到位等信号PCI总线串行通信控制卡声光报警开关量采集卡主控计算机液晶显示器提升机载荷动态无线监测系统组成 5.提升状态监护装置 提升机状态监护原理位移传感器油压传感器安全回路通断接点压力继电器模拟量变送 器开关量变送 器PLC数据采集与处理信号分析与故障诊断上位机制动器运行状态及故障显示故障报警或（和）断安全回路旁油路电磁阀轴编码器6.钢丝绳探伤检测 检测方法 常规、探伤仪器检测原理 磁通量变化评判方法 绝对、相对注意问题九、提高矿井提升能力的改造途径 1.依据2.提高一次提升量提升载荷已达到提升机张力差提升载荷未
20、达到提升机张力差3.缩短提升循环时间（有时需改进装备）矿井运输技术与装备 思路思路主运与辅运采区与大巷传统设备与新型设备控制系统统一介绍争议争议共用设备、技术如何处理是否给出系统案例、选型计算实例一、矿井运输方式的选择1.主运输选择 高产高效矿井带式输送机2.辅助运输选择有轨无轨运人运料多样性选择原则二、矿井主要运输方式及设备 1.采区主要运输方式及设备 采区主要运输设备回采工作面主要运输设备刮板输送机采区上下山主要运输设备普通带式输送机大倾角带式输送机工作面顺槽主要运输设备转载机可伸缩带式输送机上链式输送机铸石溜槽和搪瓷溜槽 工作面刮板输送机系列性能参数表注 刮板输送机与采煤机配套、适应工作
21、面生产转载机的主要机型带式输送机l可伸缩式带式输送机 l普通带式输送机l钢丝绳芯带式输送机 l大倾角带式输送机 大巷主要运输设备带式输送机多驱动带式带式输送机钢丝绳芯带式输送机轨道运输架线式电机车蓄电池式电机车2.大巷主要运输方式及设备中间多驱动带式输送机三、辅助运输方式及设备 1.轨道运输 矿用电机车l直流架线式电机车l蓄电池电机车 l交流变频电机车卡轨车l绳牵引l柴油机牵引1直线轨道；2弯道；3道岔；4缓冲装置；5弯道导向轮组；6托绳辊；7空绳导向轮；8通过式导向轮组；9牵引车（带储绳筒）；10控制车；11带人座运输车；124人座车；13运输车；14制动车；15连接杆；16可翻转容器；17
22、调度用卡轨车；18储绳滚筒；19牵引绞车，20张紧装置21带操纵台的泵站；22返回绳（空绳）；23牵引绳；24回绳站；24.1带护板回绳轮；24.2测力计；24.3棘轮张紧器；24.4锚固装置钢丝绳牵引的卡轨车系统齿轨车 1-主司机室；2-驱动部；3-主机；4-副司机室；5-平板车；6-制动车KZP-8/900(600)型齿轨车2.绞车运输内齿轮绞车无极绳绞车 l布置方式l驱动方式l关注问题 1牵引绞车 2张紧装置 3梭车 4压绳轮组 5托绳轮组 6尾轮 7楔块无极绳连续牵引车典型布置示意图内侧布置 外侧布置 双轨双向运输 三轨双向运输 横向布置方式 1、轨枕组件 2、内护轨 3、外护轨 4、
23、转向轮 5、压板 6、护轨连接板7、主绳 8、副绳 9、引绳板 钢丝绳转弯装置结构示意图3.架空运输架空乘人装置 原理 技术要求 选型原则 注意问题单轨吊车 1道轨；2有绳轮座的轨道；3与弯轨连接的直轨；4弯轨；5牵引绳导向架 6紧急制动车；7连接杆；8、9承载吊车；10吊车梁；118乘人吊车；12道岔；13缓冲器；14尾部绳轮；15尾轮拉紧装置；16头部张紧装置；17摩擦轮绞车；18通用可翻卸式集装箱;19牵引钢丝绳； 20钢丝绳回绳轮钢丝绳牵引单轨吊车柴油机牵引单轨吊4.无轨运输 无轨胶轮车的分类 按用途：运输类 、铲运类 、特种类按结构：铰接和整体车架按动力：柴油和蓄电池特点适应各种辅助
24、运输任务可实现一车多用可实现直达运输对底板有要求 选型原则a.总体选型原则 ：车型选型 总体结构型式选型驱动型式选型 制动型式选型 外形尺寸选型 b.人员运输选型原则 根据煤矿设计产量来确定运人车的数量 根据巷道的断面尺寸来确定运人车辆的规格、车辆品种和结构型式c.设备运输选型原则l根据设计产量来确定设备运输车辆的数量及品种 l参考巷道尺寸来进行选型 d.材料运输选型原则 e.矸石及松散物料运输选型原则 l根据矸石、散物料的使用量来选择车型的数量 l根据巷道断面尺寸来确定车辆的大小和吨位 f.支架运输选型原则 l根据矿井年产量来选择支架车数量 l根据支架的外形尺寸来确定车辆的大小和吨位 四、运
25、输设备的安全监护装置 1.刮板输送机的软启动技术 阀控充液式液力偶合器 双速电动机驱动 调频调压软启动器 液力偶合器用于输送机的原理图 软启动方式对比 项目调整方式 初始启动方式初始启动时间启动时间切换方式启动电压/额定电压倍数启动电流/额定电流倍数启动转矩/额定转矩倍数双速电机改变电机极数低速级启动低速级额定转速48s断电切换1低速级3.44.00.51s时，2.0其余1.0调压调整软启动器改变电压全电压突变跳启动01000ms060s 180s不断电切换0.351=8.0可调0.040.9调压调整软启动器改变频率和电压调频调速启动07s060s不断电切换调频0.80.9调压0.351=4.
26、0可调1.41.02.带式输送机的软启动 阀控充液式液力偶合器软启动器 电液控制软启动 调压调速软启动器 变频调速软启动 液体粘性软启动 永磁调速器3.带式输送机的安全保护装置 带式输送机的有关安全规定 对带式输送机安全防护装置的规定 对带式输送机制动装置的规定 带式输送机的安全保护装置 五、矿井运输系统改造与优化 1.运输方式的选择依据2.1）主运系统依据产量选择带式输送机 3.2）依据煤矿地质条件选择高效辅助运输4.3）依据运输距离确定牵引方式 5.4）依据经济性选择 2.运输系统技术装备的优化配置 五、矿井运输系统改造与优化 2.运输系统技术装备的优化配置 1）运输系统优化配置对矿井开拓的要求 坡度最好1012宽3.6m、高2.2m ,转弯半径：水平6m、垂直15m 2）对于大型矿井的设备配套 材料、人员、设备运输配套完善 3）对新建和改扩建矿井的配套 （无轨优先） 4）对于老井改造的配套 （有轨优先） 5）对于中小型矿井的配套 （有轨、人员材料同类运输设备） 6）控制运行的配套 （信号、调度）谢 谢！
