【正文】 散煤容量 7) 井筒尺寸，井筒中布置提升設(shè)備套數(shù)； 8)井筒附近地形圖。 副井提升 1）矸石年產(chǎn)量。如無特別指出，可獲取煤炭產(chǎn)量的 15~20%； 2）矸石容量； 3）各水平井深sH（米）及服務(wù)年限； 千瓦直流機(jī)配套電動(dòng)機(jī)1 8 0 03 6 5/??ZDsmV m中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2020 級(jí)?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì) 9 4）最大班下井下人數(shù)； 5）礦車規(guī)格； 6）每班下井材料，設(shè)備及炸藥等情況； 7）井筒尺寸，井筒中布置提升設(shè)備套數(shù)； 8）運(yùn)送最重設(shè)備的重量（公斤）； 9）井上下車場(chǎng)布置形式； 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 新井設(shè)計(jì)，應(yīng)該 參照《定型成套裝備》的規(guī)定確定提升方式并盡量選用定型設(shè)備。但疑問各個(gè)礦井深度不同，副井提升量也很難一致，因此必須結(jié)合本礦具體條件驗(yàn)證選用定型設(shè)備的可能性與合理性。在驗(yàn)算中，如果發(fā)現(xiàn)個(gè)別設(shè)備選用不當(dāng)時(shí)，呈請(qǐng)上級(jí)批準(zhǔn)后可局部調(diào)整。此外，在《定型成套裝備》中未予規(guī)定 的事項(xiàng)，例如鋼絲繩規(guī)格，井筒與提升機(jī)相對(duì)位置，生產(chǎn)力與好電量等也要計(jì)算出來。 提升設(shè)備設(shè)計(jì)的主要 內(nèi)容是： 1）驗(yàn)算《定型成套裝備》所規(guī)定的主副井提升容器是否適用； 2）計(jì)算并選擇主副井提升鋼絲繩； 3）驗(yàn)算《定型成套裝備》所規(guī)定的主副井提升機(jī)及天輪 是否適用； 4）對(duì)于單繩纏繞式提升系統(tǒng)或落地式多繩摩擦提升系統(tǒng)，應(yīng)確定提升機(jī)與井筒的相對(duì)位置，對(duì)于塔式布置的多繩 摩擦提升系統(tǒng)計(jì)算井塔高度； 5）計(jì)算主副井提升設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)； 6）驗(yàn)算《定型成套裝備》所規(guī)定的主副提升電動(dòng)機(jī)是否適用，計(jì)算耗電量； 7）主井提升計(jì)算提升能力；副井提升制定每班作業(yè)時(shí)間平衡表； 8）計(jì)算并整定主副井電控元件的參數(shù)。 中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2020 級(jí)?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì) 10 確定方案 在確定合理的方案時(shí)，應(yīng)該遵循如下一些原則： 1）設(shè)計(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)； 2）改建時(shí)間短，投產(chǎn)快； 3）在滿足產(chǎn)量的前提下，充分利用原由系統(tǒng)及原由設(shè)備， 以節(jié)約資金。 能否利用原由的系統(tǒng)及原有設(shè)備完成新任務(wù)，是首要解決的問題。 目前國內(nèi)外大中小型礦井的新井設(shè)計(jì)幾乎全部選用多繩摩擦提升系統(tǒng)。國外改建礦井，也以多繩取代單繩。多繩摩擦提升具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，例如安全可靠，節(jié)省剛才和技術(shù)先進(jìn)等 。我國生產(chǎn)的提升機(jī)已經(jīng)系列化，已經(jīng)停止生產(chǎn)大型的纏繞式提升機(jī)。特殊加工定貨當(dāng)然是不經(jīng)濟(jì)的。在井筒內(nèi)布置兩套副井提升設(shè)備，但此時(shí)必須加大井筒斷面。如果選用單箕斗專門提升矸石，還要重新設(shè)計(jì)井上下矸石倉，改變地面運(yùn)輸系統(tǒng)。這時(shí)不僅增大改建費(fèi)用而且延長(zhǎng)改建期。分析如上情況后可知道，確定礦改 建方案為多繩摩擦提升系統(tǒng)是合理的且經(jīng)濟(jì)的。 多繩摩擦提升系統(tǒng)的布置方式有井塔式和落地式兩種。采用落地式提升系統(tǒng)時(shí)，可以使用一般的鋼構(gòu)井架 。而井塔式提升系統(tǒng)必須建造價(jià)值高昂的井塔。落地式提升系統(tǒng)的另一優(yōu)點(diǎn)是受地震的威脅性小，國外的資料介紹，單繩纏繞式提升系統(tǒng)若改為多繩摩擦提升系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)盡先考慮落地式。這時(shí)應(yīng)采用高強(qiáng)度和大斷面的新井架。同時(shí)新井架可跨做在原來井架之外。在改建礦井的前期施工期間，仍然利用原來的提升機(jī)，原來井架照常生產(chǎn)。這無疑將縮短改建時(shí)間。待新提升機(jī)及新井架均可投產(chǎn)使用時(shí)，再拆除舊井架。這就是盡先 采用落地式而不采用井塔式的主要原因。當(dāng)然，落地式提升系統(tǒng)與井塔式提升系統(tǒng)相比較也有 一些確定，天輪平臺(tái)較復(fù)雜，中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2020 級(jí)?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì) 11 井架高度稍高，鋼絲繩弦裸露在大氣中受雨雪侵襲而容易打滑等。 綜合上述情況，確定改建方案大型時(shí)多為落地式多繩摩擦提升系統(tǒng)。其他的選型方案設(shè)計(jì)可參照《定型成套裝備》，選擇主井提升系統(tǒng)。 2 提升容器 箕斗及其裝載設(shè)備 立井箕斗箕斗 箕斗 我國煤礦立井廣泛采用固定斗箱底卸式箕斗，起形式有很多種，過去一些礦井普遍采用扇形閘門底卸式箕斗，現(xiàn)在新建礦井多采用平板閘門底卸式箕 斗。 箕斗由斗箱，框架，連接裝置及閘門等組成。 箕斗的導(dǎo)向裝置可以采用鋼絲繩管道，也可以采用鋼軌或組合管道。采用鋼絲繩管道時(shí)，除應(yīng)考慮箕斗本身的平衡，還應(yīng)考慮裝煤后仍然維持平衡。所以在斗箱上部裝載口出安設(shè)了可調(diào)節(jié)的溜煤板，以調(diào)節(jié)煤堆頂部中心的位置。 箕斗采用曲軌連桿下開折頁平板閘門的結(jié)構(gòu)型式。這種閘門與老式扇形閘門相比有以下優(yōu)點(diǎn)：閘門結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，嚴(yán)密；關(guān)閉門的沖擊力小；卸載時(shí)灑煤少；由于閘門是向上關(guān)的，對(duì)箕斗存煤有向上撈回的的趨勢(shì)，故當(dāng)煤沒有卸完時(shí)產(chǎn)生卡箕斗而造成段繩墜落事故的可能性??；箕斗卸載時(shí)候閘門開啟主 要借助煤的壓力，因而傳遞到卸載曲軌上的力較小，改善了井架的受力狀態(tài)；過卷時(shí)閘門打開后，即使脫離卸載曲軌，也不會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，因此可以縮短卸載曲軌的長(zhǎng)度。這種閘門的缺點(diǎn)主要是：箕斗運(yùn)行過程總由于煤重利作用，使閘門處于 被迫打開的狀態(tài)。因此箕斗必須裝設(shè)可靠的中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2020 級(jí)?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì) 12 閉鎖裝置。如果閉鎖裝置一旦失靈，閘門就會(huì)在井筒中自行打開，打開的箕斗閘門將會(huì)撞壞管道，罐道及其他設(shè)備，因此必須經(jīng)常認(rèn)真檢查閉鎖裝置。 為了克服上述閘門的缺點(diǎn)，有些礦井使用可插板式個(gè)帶圓板式箕斗。 我國 立井使用的單繩箕斗為 JL 或者 JLY 型，多繩箕斗為 JDS， JDSY 和JDG 型。 箕斗裝載設(shè)備 我國過去廣泛采用鼓形箕斗 裝載設(shè)備。這種裝載設(shè)備的最大缺點(diǎn)是灑煤量很大，一般達(dá)到提煤量的 1%，有的竟然高達(dá) 4%。另外裝載時(shí)不能保證箕斗的裝載量。因此新的箕斗裝載設(shè)備采用預(yù)先定量的裝載方式，其灑量可以大大降低，一般為提煤量的 %，最大不超過 %。定量裝載方式還能保證提升工作的正?；?，有利于實(shí)現(xiàn)提升自動(dòng)化。目前在新建和改建礦井的設(shè)計(jì)中，已經(jīng)普遍采用定量裝載設(shè)備。 目前國內(nèi)廣泛采用 的定量轉(zhuǎn)載設(shè)備有定量斗箱式和定量輸送機(jī)式兩種。 立井箕斗定量斗箱裝載設(shè)備主要由斗箱， 溜板，閘門，控制缸和測(cè)量裝置組成。 當(dāng)箕斗到達(dá)井底裝煤位置時(shí)，通過控制元件開動(dòng)控制缸，將閘門打開，斗箱中的煤便沿著溜槽全部裝入箕斗。利用壓磁測(cè)重裝置來控制斗箱中裝煤量。 定量斗箱裝載設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，環(huán)節(jié)少，裝載時(shí)不用其他輔助設(shè)備機(jī)械等優(yōu)點(diǎn)。在我國已經(jīng)定為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。 定量輸送機(jī)裝載設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是： 1）不需要井筒附近開鑿較大的洞室； 2）減少裝倒次數(shù)，因而減少煤的破碎； 3）向箕斗裝載均勻，減少提升鋼絲繩的沖擊負(fù)荷； 中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2020 級(jí)專科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 4） 裝載時(shí)間不受煤質(zhì)的影響，有利于實(shí)現(xiàn)提升自動(dòng)化。 斜井箕斗有后壁卸載式及 翻轉(zhuǎn)式兩種形式。煤礦斜井提升主要采用后卸式箕斗。斗箱后部安有與其鉸接的扇形閘門，閘門安有一隊(duì)卸載滾輪。斗箱上還安有前后兩對(duì)車輪， 前輪掄緣寬；后輪掄緣窄?；非昂髵嗑墝挾炔灰恢隆?目的是當(dāng)箕斗進(jìn)入卸載位置時(shí)斗箱傾斜，箕斗順利卸載。 斜井后卸載箕斗技術(shù)規(guī)格見表 21。 箕斗 型 號(hào) 名義載量 t 質(zhì)量 kg 斗箱容積 3m 跪距 mm 最大寬度 mm 高度 （自軌面計(jì)）mm 全長(zhǎng) （包括繩長(zhǎng)）mm 選用軌道規(guī)格Kg/m JX3 JX4 JX6 JX8 3 4 6 8 2661 3045 4946 5705 1300 1730 1770 1500 1300 1730 1770 1500 1630 1400 1400 1500 1485 1600 1840 1900 6740 7480 8735 9590 24 24 38 38 罐籠及其承接裝置 普通罐籠 罐籠罐體是由橫梁和立柱組成的金屬框架結(jié)構(gòu)，兩側(cè)包有鋼板。罐體的節(jié)點(diǎn)采用鉚焊接合的方式。罐體的四角為切角形式，這樣既有利于井筒布置又制作方便。罐體 頂部設(shè)有 半圓弧形的淋水棚和可打開的罐蓋，以供運(yùn)送長(zhǎng)材料。罐體頂部裝有簾式罐門。為了將礦車推進(jìn)罐籠，罐籠底部鋪設(shè)有軌道。為防止提升過程中礦車在罐籠內(nèi)移動(dòng)，罐籠底部還裝有阻車及自動(dòng)開閉裝置。在罐籠上部裝有動(dòng)作可做可靠的防墜器。以便保證生產(chǎn)及升降人員的安全。罐籠通過主拉桿和雙面夾楔形與提升鋼絲繩相連。為保中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2020 級(jí)?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì) 14 證礦車能順利地進(jìn)出罐籠，在井上下裝卸位置安設(shè)承接裝置。 標(biāo)準(zhǔn)單繩普通罐籠按照固定 車箱式礦車名義載重確是為 1t， 及 3t三種形式，每種又有單層和雙層之分。 多繩罐籠結(jié)構(gòu)稍微有不同，其不同點(diǎn)是：罐籠自重較大；罐籠中留有 添加配重的空間；不裝設(shè)防墜器；連接裝置增設(shè)鋼絲繩張力平衡裝置，用來調(diào)節(jié)各繩張力。 防墜器 防墜器是罐籠上的一個(gè)重要組成部分，為了保證升降人員的安全，《煤礦安全規(guī)程》第 332 條規(guī)定： “ 升降人員回者升降人員和物料的單繩提升罐籠，必須裝置可靠的防墜器。 ” 防墜器的作用是，當(dāng)提升鋼絲繩或連接裝置萬一斷列時(shí)，可以使罐籠平穩(wěn)的支撐到井筒總的罐道或制動(dòng)繩上，避免罐籠墜入井底，造成重大事故。 由于防墜器擔(dān)任的任務(wù)重要，在井筒中運(yùn)轉(zhuǎn)條件較差，而且經(jīng)常處于備用狀態(tài)，一旦發(fā)生斷列事故又要求其動(dòng)作靈活可靠，因此設(shè)計(jì)制造出 良好的防墜器，正確的維護(hù)個(gè)檢查以保證防墜器的可靠性。就是一項(xiàng)十分重要的工作。對(duì)于立井防墜器的要求是： 1）保證在任何條件下，無論提升速度和終端載荷多大，都能平穩(wěn)可靠的制動(dòng)住下墜的罐籠 ； 2）在制動(dòng)下墜的罐籠時(shí)，為了保證人身和設(shè)備安全，在最小終端載荷時(shí)制動(dòng)減速度不應(yīng)大于 50m/2s ，延續(xù)時(shí)間不超過 ，在最大終端載荷時(shí)制動(dòng)減速度不應(yīng)小于 10 m/2s ； 3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作靈活，便于檢查和維護(hù)，不誤動(dòng)作，重力要輕； 4）防 墜器的空行程時(shí)間，即從斷繩到防墜器發(fā)生作用的時(shí)間不大于； 中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2020 級(jí)專科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 5）防墜器每天要有專人檢查，每半年進(jìn)行一次不脫鉤檢查性實(shí)驗(yàn)，每年進(jìn)行一次脫鉤性檢驗(yàn)，對(duì)大修后的防墜器或新裝的防墜器必須進(jìn)行脫鉤試驗(yàn)，合格后方可使用。 立井用防墜器一般由 以下四個(gè)部分組成：開動(dòng)機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，抓捕機(jī)構(gòu)和緩沖機(jī)構(gòu)。其工作過程是，當(dāng) 發(fā)生斷繩時(shí)，開動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)抓捕機(jī)構(gòu)，抓捕機(jī)構(gòu)把罐籠支撐到井筒中的支撐物上，罐籠下墜的動(dòng)能由緩沖機(jī)構(gòu)來吸收。一般開動(dòng)機(jī)構(gòu) 和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連在一起，抓捕和緩沖有的聯(lián)合作用，有的沒有專門緩沖機(jī)構(gòu)以限 制制動(dòng)力的大小。 根據(jù)防墜器的使用條件和工作原理，防墜器可分為木管道切割式防墜器，鋼軌罐道摩擦式防墜器和制動(dòng)繩摩擦式防墜器。 承接裝置及穩(wěn)罐設(shè)備 承接裝置 為了便于礦車出入罐籠，使用罐籠承接裝置。罐籠的承接裝置有承接梁，罐座及搖臺(tái)三種形式。承接梁是最簡(jiǎn)單的承接裝置，只用于井底車場(chǎng)，且容易發(fā)生事故。罐座是利用拖爪將罐籠拖住，故可使罐籠的停車位置準(zhǔn)確。推入礦車的沖擊由托爪承擔(dān)，但要下放位于井口罐座時(shí)，必須先將罐籠提起，托爪靠配重自動(dòng)收回，使操作復(fù)雜化。罐籠落在井底罐座上，鋼絲繩容易松弛因而提 升時(shí)候鋼絲繩受到?jīng)_擊負(fù)荷。當(dāng)操作不當(dāng)時(shí)，容易發(fā)生墩罐事故。 在過去的設(shè)計(jì)的礦井，一般井口用罐座，井底使用承接梁，中間水平用搖臺(tái)。但在新設(shè)計(jì)的礦井都不采用罐座和承接梁，而采用搖臺(tái)。 搖臺(tái)的使用范圍廣 ，井底，井口及中間水平都可以使用。特別是多繩摩擦提升必須使用搖臺(tái)。由于搖臺(tái)的調(diào)節(jié)受搖臂長(zhǎng)度的限制，因此對(duì)停罐準(zhǔn)確性要器較高，這是搖臺(tái)的不足之處。 中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2020 級(jí)專科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 穩(wěn)罐設(shè)備 使用鋼絲繩罐道的罐籠，用搖臺(tái)做承接裝置時(shí)，為防止罐籠由于進(jìn)出車的沖擊擺動(dòng)過大，在井口和井底專設(shè)一段剛性罐道，利用罐籠上的穩(wěn)罐裝置。在中間水平因不能安 設(shè)剛性罐道。必須設(shè)置中間水平的穩(wěn)罐裝置。穩(wěn)罐裝置可采用氣動(dòng)或液動(dòng)專門設(shè)備，當(dāng)罐籠停于中間水平時(shí)，穩(wěn)罐裝置可自動(dòng)伸出凸塊將罐籠抱緊。 3 立井提升容器的選擇 提升容器的比較及應(yīng)用范圍 箕斗與罐籠相比較有以下優(yōu)點(diǎn)：自重?。恍枰矓嗝嫘?；不增加井筒斷面既可在井下使用大容量礦車；裝卸載自動(dòng)化而且減少所需時(shí)間。因此箕斗提升能力強(qiáng)?；返闹饕秉c(diǎn)是：井上下均需要設(shè)置煤倉；不能運(yùn)送人員，材料及設(shè)備；必需設(shè)置輔助提升設(shè)備。 罐籠的優(yōu)點(diǎn)是：不需要設(shè)置井下及井口煤倉；井架高度小；便于煤炭分類運(yùn)輸。其缺點(diǎn)是：自重大， 故使提升機(jī)尺寸及電動(dòng)機(jī)容量增大 ‘ 裝卸載不能自動(dòng)化。 提升容器規(guī)格的選擇 ]1[ 當(dāng)設(shè)計(jì)提升設(shè)備時(shí)，應(yīng)已知礦井年產(chǎn)量 nA 及礦井深度 sH 。在確定提升容器類型之后，還應(yīng)選擇容器的規(guī)格。為此需要先求出小時(shí)提升量，然后計(jì)算一次提升量 Q，根據(jù) Q選擇容器規(guī)格。 1） 小時(shí)提升 sA ， t/h ( 31) 式中 c—— 提升不均衡系數(shù)。箕斗提升 c=；罐籠提升 c=；罐籠兼做副井提升時(shí)， c=； srnfs tb AacA ????中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2020 級(jí)?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì) 17 nA —— 礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量， t/年 ； fa —