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1、1,煤礦提升、運輸安全與事故預防,主講內容,第一章 礦井提升系統的組成和分類 第一節 概述 第二節 提升容器 第三節 井架和天輪 第四節 提升鋼絲繩 第五節 礦井提升機第二章 制動裝置與安全保護裝置第一節：制動器第二節：安全保護裝置第三章 常見的機械故障及事故預防,3,第一章 礦井提升系統的組成和分類一、概述：1、提升運輸的基本任務 礦井提升系統是礦井生產的重要環節，擔負繁重的運輸任務。煤礦提升運輸系統的基本任務是：（1）把井下采區的煤炭、矸石及其它需要送到地面的東西通過提升運輸系統運送到地面；（2）把井下進行用于生產、安全維護、巷道修護等所需要的器材、設備等運送到工作面，為安全生產服務；（32、）運送井下工作人員。可以說礦井提升與運輸系統是礦井生產的“動脈”與“咽喉”，其保證安全、經濟生產，具有重要意義,4,2、提升系統的分類 根據井筒的傾角和提升容器的不同，礦井提升系統可分為以下幾類立井普通罐籠提升系統多用于輔助提升，如提升矸石，升降人員和設備，下放材料等。在一些小型礦井也用于提升煤炭。立井箕斗提升系統 主要提升煤炭斜井箕斗提升系統 適于產量大于45萬t，井筒傾角大于25的大、中型礦井，斜井箕斗的速度與立井箕斗相似，但卸載曲軌內行程較長，最大提升速度不得超過7m/s。采用重型鋼軌不得超過9m/s.斜井串車提升系統 投資小、基建快的優點，適于傾角小于25的小型礦井,5,規程中關于速度3、加速度的規定：升降人員或物料的速度不得超過5m/s；專用人車的速度不得超過人車設計的最大允許速度；升降人員時的加速度不得超過0.5m/s3、礦井提升系統主要的組成部分：提升機、電動機、電氣控制系統、安全保護裝置、提升信號系統、提升鋼絲繩、提升容器、井架、天輪、井筒裝備（罐道、穩繩、梯子間等）、卸載設備等。,6,斜井提升系統示意圖,提升機,天輪,井筒,容器,地面車場,深度指示,防墜、防脫,控制部分,7,立井提升系統示意圖,提升機,天輪,井架,提升中心線,井筒中心線,卸載曲軌,容器,防撞梁,8,4、礦用提升機的類型及使用范圍,按用途分：主井提升機、副井提升機按結構分：（纏繞式提升機（立井和斜井）4、摩 擦式提升機）按拖動方式分：（交流拖動提升機、直流拖動提升機）按滾筒個數分：（單筒、雙筒）按制動閘分：（帶式、塊式、盤式）按卷筒直徑分：（08、12、16、2）按防爆性能分：（防爆型、非防爆型）,9,雙滾筒提升機卷筒,10,第二節：提升容器,類種：罐籠、箕斗、箕斗罐籠、礦車、斜井人車、吊桶一、罐籠 普通罐籠：罐籠是一種多用途的提升容器，既能提煤和礦石，也能提升矸石，升降人員，運送材料和設備。我國多用立井單繩普通罐籠和立井多繩罐籠、翻轉罐籠、斜井用罐籠。分類：按罐籠所裝礦車的名義裝載量定罐籠的噸位，1t、1.5t及3t三種.單層、多層,11,罐籠,單繩普通罐籠組成：主體部分、罐耳、連接裝置、5、阻車器和防墜器 主體：專為升降人員和升降人員與物料的罐籠(包括有乘人間的箕斗)，規程要求：罐頂應設置可以打開的鐵蓋或鐵門，兩側裝設扶手；罐底必須滿鋪鋼板，并不得有孔。如果罐底下面有阻車器的連桿裝置時，必須設牢固的檢查門；兩側用鋼板擋嚴，靠近罐道部分不得有孔；進出口必須裝設罐門或罐簾，高度不得小于1.2m，罐門或罐簾下部邊緣至罐底的距離不得超過250mm，罐簾橫桿的間距，不得大于200mm。,12,罐籠,罐門不得向外開；提升礦車的罐籠內必須裝有阻車器；單層罐籠和多層罐籠的最上層，凈高(帶彈簧的主拉桿除外)不得小于1.9m，其它各層凈高不得小于1.8m。帶彈簧的主拉桿必須設保護套筒；罐籠內每人應占6、有不小于0.18m2的有效面積；罐籠每層內一次能容納的人數應明確規定，并應在井口公布。,13,罐籠,懸掛裝置：主拉桿的鋼材必須選用優質碳素鋼制作，定期作探傷試驗。連接裝置：用于連接罐籠和提升鋼絲繩。每五年更換一次，若探傷合格可繼續使用。防墜器：規程“升降人員和升降物料的單繩提升罐籠，帶人間的箕斗，必須裝設可靠的防墜器。防墜器組成：開動機構、傳動機構、抓捕機構、緩沖機構,14,防墜器,一般要求：1、任何情況下都能制動住斷繩下墜的罐籠 應平穩可靠。2、必須保證人身安全 3、結構簡單可靠 4、空行程時間不超過0.25s 5、制動過程中罐籠通過的距離不大于0.5m 新安裝或大修后的防墜器，必須進行脫鉤7、試驗，合格后方可使用。使用中每半年一次不脫鉤試驗。,15,常用的承接裝置：承接梁、罐座、搖臺 運送人員時嚴禁使用罐座。設計和選用罐籠時要滿足：在規定時間內完成升降人員的任務；應能升降井下的大型設備（如綜采機組和液壓支架等），升降人員時必須裝設防墜器。結構要緊湊、自重要輕（高強度鋁合金等復合材料）,16,箕斗,（一）箕斗：僅用于提升煤炭1、箕斗主要組成：懸掛裝置、斗箱、卸載閘門；立井多繩箕斗 固定斗箱底部卸載式箕斗；優點：閘門結構簡單、嚴密，卡箕斗產生斷繩的可能性小，基本要求：結構堅固，重量輕；有足夠的的剛度，能承受沖擊載荷；裝卸速度快；運行可靠，不撒煤，特別是閘門要可靠；在井筒中容易布置，卸載8、時不使井架受力過大；,17,新規程對容器規定的變動,第381條第（六）款最后段：“罐籠每層內1次能容納的人數應明確規定。超過規定人數時，把鉤工必須制止”。92版第358條規定為“超過規定人數時把鉤工有權制止”。將“有權”改成“必須”，說明對把鉤工崗位職責要求更加嚴格，罐籠內乘人數就不充許超過規定，如果超過規定人數提升，說明把鉤工沒有盡到責任，就是失職。,18,第393、394、395條規定信號由信號工發送。92版中規定，發送信號由把鉤工負責，這樣修改更符合實際，更為準確；在92版中“除有上述信號裝置外，還必須裝設直通電話或傳話筒”，在新規程中將傳話筒刪除，因為傳話筒已是很落后的通訊裝置了。,19、9,第三節、井架和天輪,井架的作用：支持天輪，承受全部提升重量和拉力。固定鋼絲繩罐道。井架的類型：（材料分）木井架、金屬井架和混凝土井架。木井架：用于年產量小，服務年限短金屬井架：安裝方便、重量較輕，可加高，移動重復使用。混凝土井架：造價便宜，服務年限長。缺點；自重大，不抗震,20,井架和天輪,金屬井架組成：立架、斜架、天輪平臺天輪：移動天輪 多用于井下暗斜井提升 或上下山運輸。固定天輪 用于大型提升設備,21,第四節、鋼絲繩,1、鋼絲繩的選用原則 鋼絲繩類型的選擇要符合安全技術的要求，既要考慮使用壽命、價格因素、維護特點，又要考慮鋼絲繩的使用條件及結構特點。其選用原則主要有以下幾個方面：(110、)在井筒淋水大、淋水的酸堿度高，以及在回風井中，由于腐蝕嚴重，應選用鍍鋅鋼絲繩。(2)在磨損嚴重的條件下使用的鋼絲繩，如斜井提升等，應盡可能選用外層鋼絲較粗的三角股鋼絲繩。(3)當彎曲疲勞為主要損壞原因時，應選用線接觸式順捻繩或三角股繩。(4)提升鋼絲繩捻向的選擇：多繩摩擦輪提升機采用左右捻各半；單繩纏繞式提升機的鋼絲繩捻向與繩在滾筒的纏繞時的螺旋線方向應一致，其目的是防止纏繞時鋼絲繩有“松勁”現象。立井提升，1500MPa或1700MPa；斜井提升，1400MPa或1500MPa,22,2、提升鋼絲繩的結構：礦用提升鋼絲繩都是 絲股繩結構，先由鋼絲捻成繩股，再有繩股捻制成繩，繩的中間夾著纖維11、繩芯制成，由于的鋼絲繩股數、捻向不同，股中的鋼絲數目、鋼絲直徑、端面形狀、排列方式不同，提升鋼絲繩可以有多種不同類型，性能也不相同。,23,3、造成鋼絲繩斷裂主要原因：鋼絲磨損嚴重（內磨損和外磨損）銹蝕（環境潮濕、有淋水、上油不及時）疲勞（鋼絲繩選擇不當，與天輪、卷筒不匹配）超負荷運行,24,4、提升鋼絲繩定期試驗（既試驗間隔期）的要求：,升降人員或升降人員和物料的鋼絲繩，自懸掛時起，每隔6個月試驗一次；懸掛吊盤的鋼絲繩，每隔12個月試驗一次；升降物料用的鋼絲繩，自懸掛時起經過1年進行第一次試驗，以后每隔6個月試驗一次；新鋼絲繩到貨后，必須按規定內容項目進行驗收試驗，合格后妥善保管備用，防止損12、壞和銹蝕；每卷鋼絲繩必須保存有完整的原始資料（包括出廠廠家說明書、合格證、驗收證書等）新繩保管超過1年的鋼絲繩，在懸掛前必須再進行一次試驗，合格后方可使用；直徑在18mm及以下專為提升物料用的鋼絲繩，有廠家合格證書，外觀檢查無銹蝕和損傷，可以不做試驗。,25,提升鋼絲繩定期試驗（既試驗間隔期）的要求：,提升鋼絲繩在受到突然猛烈沖擊負荷后，必須立即停車檢查，發現有下列問題之一者，必須將受力段剁掉或更換全繩：鋼絲繩產生嚴重扭曲或變形；斷絲斷面積同鋼絲繩總斷面積之比超過5%或10%以上；直徑減少值超過10%；遭受猛拉力的一段，其長度伸長達0.5%以上；,26,5、鋼絲繩的安全系數 鋼絲繩各鋼絲拉斷力13、的總和（不包括試驗不合格的鋼絲繩拉斷力）與計算的最大靜拉力（包括繩端荷重和鋼絲繩懸垂長度的重量）之比。為了保證提升安全，煤礦安全規程規定了鋼絲繩的安全系數：提人或混合提升：K9 提物：K7.5 專為提物：K6.5 罐道繩：K6斜井提人：K6.5 斜井提物：K5,27,日常檢查：斷絲、直徑變化提人時：一個捻距內，斷絲斷面積與鋼絲總斷面積差達5%提物時：一個捻距內，斷絲斷面積與鋼絲總斷面積差達10%就必須更換當鋼絲繩標稱直徑減小10%，長度伸長0.5%時也必須更換。,28,6、鋼絲繩應做的檢驗提升鋼絲繩在使用前和使用中必須按規定進行做試驗，（拉力、彎曲、扭轉三項試驗）是因為：1、絞車提升鋼絲繩所處14、環境較差（淋水浸蝕、意外卡阻等），受意外沖擊負荷變化頻繁，鋼絲繩的抗拉斷力經常變化。2、新繩出廠到投入使用，經過運輸、儲存、安裝等許多環節，每一個環節都可能傷害鋼絲繩。懸掛后使用中的鋼絲繩更受拉伸、彎曲、銹蝕等作用，所以必須做定期試驗，才能保證使用安全。,29,3、外觀檢查可以判別鋼絲繩的生銹、斷絲和民生磨損程度，但其畢竟只是定性分析，要作準確定量分析，必須通過試驗才能得出正確結論。4、煤礦安全規程對提升鋼絲繩定期試驗有規定。,30,新規程鋼絲繩規定的變動,第398條第（一）款：“新繩到貨后，應由檢驗單位進行驗收檢驗，”。這里的檢驗單位是指定購單位在新繩到貨后，它有兩方面職責，一是負責新繩到貨15、后的驗收，二是把鋼絲繩送國家授權的鋼絲繩檢驗站進行檢驗，合格后妥善保管。,31,第398、399條 第398條第四款：“直徑在18mm及其以下的專為提升物料用的鋼絲繩（主井提升繩除外）”第399條第二款：“摩擦輪式絞車用的鋼絲繩、平衡繩以及直徑在18mm及其以下的專為升降物料用的鋼絲繩（主井提升繩除外），不受此限”。以上兩條括號內的“主井提升用繩除外”均為新增內容，它強調了主提升鋼絲繩在使用中的嚴格性和重要性。同樣要進行本條文第（一）款和第（三）款所要求的檢驗。,32,新規程鋼絲繩規定的變動,第402條第（三）款：“新繩和在用繩的韌性指標必須符合表8的規定”，表8的內容是按國家制定的新的行業標16、準而編制的，92版第378條的表7已是老的行業標準，現已作廢，不再使用。第404條 罐道繩和防墜器制動繩（包括緩沖繩）檢查次數的規定是新增加的內容，說明罐道繩和防墜器制動繩在今后吊掛日檢過程中，加強了檢查力度。,33,第五節 礦井提升機,34,1 纏繞式提升機,原理：利用鋼絲繩在滾筒上纏繞和放出，實現容器的提升和放下。類型：國產單繩纏繞式提升機有 JT系列，滾筒直徑為800mm1600mm 主要用于井下和矸石山，一般稱為礦用絞車 JK系列，滾筒直徑為2m5m 多用于立井提升,35,2、多繩纏繞提升機,特點：提升深度深，提升重量大；如前蘇聯和英國共同研制提升2250米，載荷18噸的多繩纏繞纏繞式17、提升機。調繩離合器的作用：更換水平，調節繩長。為什么要調繩？,36,3、深度指示器,作用：a、指示容器在井筒中的位置 b、容器接近井口時發出減速信號及減速控制指令 c、提升過卷時，切斷安全回路，實現安全制動 d、減速階段提供給定速度并通過限速裝置實現過速保護測量方法：直接式：測量精確、可靠、不受鋼絲繩打滑、蠕動等因素的影響；缺點：技術復雜 間接式：通過與提升容器機械連接的傳動機構間接測量提升容器在井筒中的位置。（滾筒轉角）簡單，易于實現；但不能精確測量。,37,深度指示器,我國目前的深度指示器有：機械牌坊式深度指示器（立式深度指示器）自整角機圓盤式深度指示器 軸編碼器數字式深度指示器 水平選擇18、器（監控器）,38,第二章 制動裝置與安全保護裝置,礦井提升機的制動裝置和安全保護裝置是提升系統的重要組成部分，它直接影響提升機的正常工作和安全運行，因此對提升機的制動器和保護裝置必須給予充分的重視。一、制動系統 組成：制動器，直接作用在制動輪或制動盤上產生制動力矩的機構。傳動裝置，控制并調節制動力矩的機構,39,（一）制動器：,（一）制動器：作用：在減速階段和下放重物時參與提升機的速度控制。在提升終了或停機時，可靠地閘住提升機。作為安全機構，對提升機可進行緊急制動，對提升系統進行保護。對于雙卷筒提升機，在更換提升水平、更換鋼絲繩和調繩需打開離合器時，閘住游動卷筒。（有些老式制動器不具備此項功19、能）,40,制動系統的分類,按制動器的機構分為：塊閘（角移式、平移式）盤閘按傳動能源的不同分為：液壓、氣動、彈簧規程要求必須達到以下要求：（十點）1.提升機必須裝設司機不離開座位即能操縱的常用閘和保險閘。3.保險閘必須采用配重式或彈簧式的制動裝置，除可由司機操縱外，還必須能自動抱閘，同時自動切斷提升裝置電源。5.保險閘或保險閘第一級由保護回路斷電時起至閘瓦剛剛接觸到輪上的空動時間：壓縮空氣式不超過0.5s，液壓式不超過0.6s,盤式不超過0.3s,41,（二）安全保護裝置,規程規定必須裝設下列安全保護裝置，并符合下列要求：1.防過卷裝置當提升容器超過正常終端停止位置0.5m時，必須能自動斷電，20、并能使保險閘發生制動作用。當提升速度大于3m/s的提升系統內，必須設防撞梁和托罐裝置；什么叫全速過卷？提升機在減速階段不減速，而是以等速階段的最大速度撞擊過卷開關而發生的過卷。,42,.安全保護裝置,2.防過速裝置:當提升速度超過最大速度15%時，必須自動斷電，并使保險閘發生作用。3.過負荷和欠電壓保護裝置：在過負荷或欠電壓情況下使配電開關自 動跳閘，保險閘發生作用。4.限速裝置：提升速度超過3m/s的提升絞車必須裝設限速裝置 5.深度指示器失效保護裝置：當指示器失效時能自動斷電并使保險閘發生作用。6.閘間隙保護裝置：當閘間隙超過規定值時自動報警或斷電,43,安全保護裝置,7.松繩保護裝置：當21、鋼絲繩松弛時能自動報警或斷電8.滿倉保護裝置9.減速功能保護裝置：當提升容器到達設計減速位置時，能示警并開始減速。,44,第四章 電力拖動與控制,電力拖動分類：交流繞線型感應電動機、直流他激電動機和交流同步電動機三大類。交流拖動裝置選用地面大型提升機：YR系列電動機中型提升機：JR和JRQ系列電動機井下提升機考慮防潮的特殊要求：選用JRQ系列電動機 若屬于三級或超級瓦斯礦井，應選擇防爆型電動機。,45,第五章 提升機的操作運行與維護,提升系統速度圖,a,h,t,a1,a0,a2,a3,a5,立井箕斗提升速度圖,t0,t1,t2,t3,t4,t5,46,規程對速度、加速度的規定,1立井中用罐籠升22、降人員的加速度和減速度：不得超過0.75m/s2，其最大速度，不得超過用下列公式所求得的數值，但最大不得超過12m/s。式中：v最大提升速度，m/s；H一提升高度，m。立井中用吊桶升降人員的最大速度，在使用鋼絲繩罐道時，不得超過上述公式求得數值的1/2；無罐道時，不得超過1m/s。,47,規程對速度、加速度的規定,2立井升降物料時，提升容器的最大速度，不得超過用下列公式所求得的數值：立井中用吊桶升降物料的最大速度。在使用鋼絲繩罐道時，不得超過用上述公式求得數值的2/3；無罐道時，不得超過2m/s。斜井升降人員的加速度和減速度，都不得超過0.5m/s2;速度不得超過5m/s,48,第六章 礦井提升機的常見故障及處理,49,第六章 案例分析,1、鋼絲繩、天輪、提升容器常見故障原因及排除方法,4-6 提升機常見機械故障及排除,一、主軸裝置常見故障原因及排除方法,五、深度指示器常見故障原因及排除方法,四、聯軸器常見故障原因及排除方法,二、減速器常見故障原因及排除方法,三、制動裝置常見故障原因及排除方法,