【正文】 的礦為大型礦。目前，就世界范圍而言， 年產(chǎn)200～300萬t的礦山也不算大，僅僅算中、小型礦 瑞典最大地下礦將達(dá)1000 ～2500萬r／a。大型化主要體現(xiàn)在大容量的提升容器。目前，世界上一次提升最大重量已達(dá)63t。國外大型提升機(jī)都采用多繩摩擦式提升機(jī)。 （2）向自動(dòng)化、遙控方向發(fā)展 自動(dòng)化不僅僅是為了節(jié)省人力，更重要的是適應(yīng)大生產(chǎn)、集中控制、集中管理、系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的需要。也是保證產(chǎn)量和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的有效手段 同時(shí)也包含減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)省人力、電力和提高運(yùn)行安全性。國外大型礦井提升機(jī)都廣泛采用以多種保護(hù)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化運(yùn)行。并能記錄和處理各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)、運(yùn)行等資料。英國完善了包括有全功能維護(hù)設(shè)計(jì)的可控硅供電，直接連接直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和在井簡中的提升機(jī)控制系統(tǒng)。目前國外主井幾乎都是自動(dòng)化運(yùn)行，副井由于機(jī)動(dòng)性大。一般都是采用按鈕控制和在罐籠內(nèi)遙控。繼續(xù)發(fā)展多繩提升機(jī) 一般淺井、提升重量不大時(shí)?？刹捎贸Ｒ?guī)纏繞式提升機(jī)，但當(dāng)深井、提升重量大時(shí)，須采用多繩摩擦式提升機(jī)。有相當(dāng)一部分提升任務(wù)既可采用纏繞式提升機(jī)也可采用多繩提升機(jī)，如果現(xiàn)場條件允許。則多繩摩擦式提升機(jī)更為經(jīng)濟(jì)。目前多繩纏繞式提升機(jī)繼續(xù)向更先進(jìn)方向投展。有些國家生產(chǎn)的多繩提升機(jī)，塔式和落地式多繩提升機(jī)大致各占5O%。（3）發(fā)展各種新型和專用提升設(shè)備除目前已出現(xiàn)的落地式提升機(jī)、布雷爾提升機(jī)和采用鋼芯膠帶牽引的摩擦式提升機(jī)外； 國外還研制了起重式提升機(jī)、各種不同包圍角的多繩摩擦式提升機(jī)(用于淺井)。另外，還研制了不同形式的無繩提升設(shè)備，現(xiàn)已知的有機(jī)械式、電磁式、水力式和風(fēng)動(dòng)式。 （4）采用“四新”(新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料和新工藝)采用“四新” 后，提升機(jī)主軸裝置、制動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等各部分不斷改進(jìn)提高，使整個(gè)多繩摩擦式提升機(jī)結(jié)構(gòu)朝著體積小、重量輕、效率高的方向發(fā)展。國內(nèi)礦井提升機(jī)的發(fā)展趨向是：（1）發(fā)展多繩摩擦輪提升機(jī)，特別是大型落地式多繩提升機(jī)。以及斜井、斜坡道用的多繩提升機(jī)；（2）不斷改進(jìn)井研制新型單繩及多繩纏繞式礦井提升機(jī)；（3）可控硅供電及徽電子技術(shù)在提升機(jī)上應(yīng)用，以及可編程序控制器，遙控技術(shù)。交交變頻調(diào)速等先進(jìn)技術(shù)；（4）研制應(yīng)用高性能摩擦襯墊。高比壓閘瓦等新技術(shù)、新材料；（5）不斷引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)技術(shù)，并用于制造國產(chǎn)礦井提升機(jī)。淘汰落后技術(shù)，如塊式閘及角移式閘。氣動(dòng)制動(dòng)器，鑄造結(jié)構(gòu)并限制減速器和控制繼電器的使用。 礦井提升機(jī)的工作原理 按工作原理不同，礦井提升機(jī)可分為兩類：單繩纏繞式和多繩纏繞式提升機(jī)。單繩纏繞式又可分為單卷筒提升機(jī)和雙卷筒提升機(jī)。單繩纏繞式提升機(jī)的工作原地如圖l—2所示，簡單地說，就是用一根較粗的鋼絲繩在卷筒上纏上和纏下來實(shí)現(xiàn)容器的提升和下放運(yùn)動(dòng)。圖11 單繩纏繞式提升機(jī) 圖12 多繩纏繞式提升機(jī)1滾筒；2鋼絲繩；3天輪； 1主導(dǎo)輪；2導(dǎo)向輪；4容器；5平衡尾聲 3 鋼絲繩；4容器； 5平衡尾繩 提升機(jī)安裝在地面提升機(jī)房里，鋼絲繩一端固定在卷筒上，另一端繞過天輪后懸掛提升容器。圖1—1所承為單繩纏繞式單卷筒提升機(jī)，卷筒上固定兩根鋼絲繩，并應(yīng)使每根鋼絲繩在卷簡上的纏繞方向相反。這樣，當(dāng)電動(dòng)機(jī)經(jīng)過減速器帶動(dòng)卷筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩根鋼絲繩便經(jīng)過天輪在卷筒上纏上和纏下，從而使提升容器在井筒里上下運(yùn)動(dòng)。不難看出，單繩纏繞式提升機(jī)的一個(gè)根本特點(diǎn)和缺點(diǎn)是鋼絲繩在卷筒上不斷的纏上和纏下，這就要求卷筒必須具備一定的纏繞表面積，以便能容納下根據(jù)井深或提升高度所確定的鋼絲繩懸垂長度。單繩纏繞式提升機(jī)的規(guī)格性能、應(yīng)用范圍、機(jī)械結(jié)構(gòu)等都是由這一特點(diǎn)來確定的。 單繩纏繞式雙卷筒提升機(jī)具有兩個(gè)卷筒，每個(gè)卷筒上固定一根鋼絲繩，并應(yīng)使鋼絲繩在兩卷筒上的纏繞方向相反，其工作原理和特點(diǎn)與單卷筒提升機(jī)完全相同。多繩摩擦式提升機(jī)的工作原理與單繩纏繞式提升機(jī)不同，鋼絲繩不是固定和纏繞在主導(dǎo)輪上，而是搭放在主導(dǎo)輪的摩擦襯墊上，如圖l—2所示，提升容器懸掛在鋼絲繩的兩端，在容器的底部還懸掛有平衡尾繩。提升機(jī)工作時(shí)，拉緊的鋼絲繩必須以一定的正壓力緊壓在摩擦襯墊上。當(dāng)主導(dǎo)輪由電動(dòng)機(jī)通過減速器帶動(dòng)向某一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在鋼絲繩和摩擦襯墊之間使發(fā)生很大的摩擦力，使鋼絲繩在這種摩擦力的作用下，跟隨主導(dǎo)輪一起運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)容器的提升和下放。不難看出，多繩摩擦式提升機(jī)的一個(gè)根本特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是鋼絲繩不在主導(dǎo)輪輪上纏繞，而是搭放在主導(dǎo)輪的摩擦襯墊上，靠摩擦力進(jìn)行工作。同樣，多繩摩擦式提升機(jī)的規(guī)格性能、應(yīng)用范圍和機(jī)械結(jié)構(gòu)等，都是由這一特點(diǎn)來確定的。 多繩摩擦式提升機(jī)特別適應(yīng)于深并和大產(chǎn)量的提升工作。 多繩摩擦式提升機(jī)與單繩纏繞式提升機(jī)比較，在規(guī)格性能、應(yīng)用范圍、機(jī)械結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)效果等方而都優(yōu)越得多，就深井和大產(chǎn)量來說，是堅(jiān)井提升的發(fā)展方向。 但是，根據(jù)我國目前淺井多、斜并多的特點(diǎn)，單繩纏繞式提升機(jī)仍然是目前制造和使用的重點(diǎn)。對(duì)于部分深井和大產(chǎn)量的礦井，則應(yīng)該合理的選用多繩摩擦式提升機(jī)，而不宜選用大型的單繩纏繞式提升機(jī)。 礦井提升機(jī)的任務(wù)及其地位 煤炭是我國的主要能源，又是重要的化工原料。煤炭被譽(yù)為黑色金子，工業(yè)的食糧，它是十八世紀(jì)以來人類世界使用的的主要能源之一。雖然它的重要位置已被石油所代替，但在今后相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，由于石油的日漸枯竭，必然走向衰敗，而煤炭因?yàn)閮?chǔ)量巨大，加之科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，煤炭氣化等新技術(shù)日趨成熟，并得到廣泛應(yīng)用，煤炭必將成為人類生活中的無法代替的能源之一。我國既是煤炭生產(chǎn)大國又是消費(fèi)大國，而根據(jù)我國的國情，在我國一次性能源結(jié)構(gòu)中，煤炭所占的比重一直是70％以上，在今后相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)，煤炭仍然是我國的主要能源，故煤炭對(duì)我國的重要性不言而喻。隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷改革開放，煤炭工業(yè)必將高速持續(xù)地向前發(fā)展。礦井提升是煤炭生產(chǎn)過程中必不可少的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)。從井下采煤工作面采出的煤炭，只有通過礦井提升設(shè)備運(yùn)到地面，才能加以利用。可以說，礦井提升是礦井生產(chǎn)的“咽喉”，其設(shè)備在工作中一旦發(fā)生故障，將直接影響生產(chǎn)，甚至造成人身傷亡。此外，礦井提升系統(tǒng)的耗電量很大，一般占礦井生產(chǎn)總耗電量的50％70％。因此，合理選擇維護(hù)使用這些設(shè)備，使之安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效地運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)保證礦井安全高效的生產(chǎn)，對(duì)提高煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。由于礦井提升設(shè)備是在并下巷道內(nèi)和井簡內(nèi)工作，空間受到限制，故要求它們結(jié)構(gòu)緊湊，外部尺寸盡量??；又因工作地經(jīng)常變化，因而要求其中的許多設(shè)備應(yīng)便于移置；因?yàn)榫掠型咚?、煤塵、淋水、潮濕等特殊工作條件，還要求設(shè)備應(yīng)防爆、耐腐蝕等。此外，礦井提升設(shè)備是一大型的綜合機(jī)械—電氣設(shè)備，其成本和耗電量比較高，所以，在新礦井的設(shè)計(jì)和老礦井的改建設(shè)計(jì)中，確定合理的提升系統(tǒng)時(shí)，必須經(jīng)過多方面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，結(jié)合礦井的具體條件，在保證提升設(shè)備在選型和運(yùn)轉(zhuǎn)兩個(gè)方面都合理的前提下，要求提升設(shè)備具有良好的經(jīng)濟(jì)性。2 提升機(jī)的選型和計(jì)算 設(shè)計(jì)依據(jù) 煤礦主井主要為了煤炭的運(yùn)輸提升，而副井只作為下放材料，設(shè)備，以及排矸（立井還作為人員上下的通道），副井一般采用罐籠提升。本次設(shè)計(jì)的就是副井所使用的提升機(jī)。=350m： 罐籠的選擇 罐籠為多用途的提升容器。它既可以提升煤炭和礦石，也可以升降人員、運(yùn)送材料和設(shè)備。罐籠主要用于副井提升，也可用于小型礦井的主井提升。罐籠的設(shè)計(jì)應(yīng)使其結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，重量輕，并能運(yùn)送井下的大型設(shè)備，一般采用普通鋼材制作。 根據(jù)礦車類型按表選擇單層罐籠（)其技術(shù)規(guī)格為：最大載重3噸、乘人數(shù)8人、外形尺寸210011322650一次提升總重量：容器自重：q=1500kg 鋼絲繩的選擇 鋼絲繩在運(yùn)轉(zhuǎn)中受到許多應(yīng)力的作用和各種因素的影響，如靜應(yīng)力、動(dòng)應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和擠壓應(yīng)力等。磨損和銹蝕也將損害鋼絲繩的性能，綜合考慮以上應(yīng)力因素的計(jì)算是困難的，目前國內(nèi)外都是按靜載荷近似計(jì)算的。我國是按《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定來設(shè)計(jì)的，其原則是：鋼絲繩應(yīng)按最大靜載荷考慮一定的安全系數(shù)來進(jìn)行計(jì)算的。在經(jīng)常性作業(yè)中，以提升作業(yè)載荷最重，故以此條件選擇鋼絲繩。 提升鋼絲繩是提升系統(tǒng)的重要組成部分。它直接關(guān)系到礦井的正常生產(chǎn)和人員的安全，還影響提升機(jī)的設(shè)計(jì)，又是提升系統(tǒng)中經(jīng)常更換的易耗品。因此無論從安全生產(chǎn)還是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行上考慮都要給予足夠的重視。在選用鋼絲繩時(shí)還應(yīng)考慮以下因素：單繩纏繞式提升機(jī)為防止纏繞時(shí)繩松捻，鋼絲繩的捻向應(yīng)與繩在卷筒上纏繞時(shí)的螺旋線方向一致，目前但繩纏繞多為右旋，所以多選用右同向捻繩。為加強(qiáng)工作性能，增強(qiáng)可靠性最好選用金屬繩芯鋼絲繩。 鋼絲繩在工作時(shí)候受到多種應(yīng)力作用，如靜應(yīng)力、動(dòng)應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、接觸應(yīng)力、擠壓應(yīng)力等。這些原因?qū)е落摻z繩疲勞破壞，而磨損與銹蝕也會(huì)降低鋼絲繩性能，縮短鋼絲繩使用壽命。綜合考慮這些影響并精確的選擇、計(jì)算鋼絲繩是個(gè)復(fù)雜的問題。盡管國內(nèi)外對(duì)礦井提升鋼絲繩進(jìn)行了大量的研究，但鋼絲繩強(qiáng)度計(jì)算理論尚未達(dá)到工程應(yīng)用的程度。所以對(duì)礦井鋼絲繩的選擇計(jì)算仍按靜載荷進(jìn)行近似計(jì)算，同時(shí)考慮一定的安全系數(shù)。且規(guī)定單繩纏繞式提升機(jī)裝置的安全系數(shù)為專為升降人員的不得小于9；升降人員和物料用的——升降人員時(shí)不得小于9。依據(jù)以上選擇原則，對(duì)提升機(jī)的鋼絲繩進(jìn)行計(jì)算和選用：（1）鋼絲繩最大懸垂長度 ——鋼絲繩最大懸垂長度；——井架高度；此值在計(jì)算鋼絲繩時(shí)尚不能精確確定，可采用下列數(shù)值：罐籠提升=15～25m；箕斗提升=30～35m；——礦井深度；——由井底車場水平到容器裝載的距離，罐籠提升Hz =0m；箕斗提升Hz =18～25m；估算鋼絲繩每米重量 取鋼絲繩抗拉強(qiáng)=17000 kg／cm2，安全系數(shù)= 　　　　　　　 ＝式中:——一次提升貨載的重量；——容器的自身重量；——安全系數(shù)取=；——鋼絲繩每米重量，千克/米；故選用普通圓形股619型鋼絲繩，其技術(shù)特征為：鋼絲繩直徑d=20mm；鋼絲直徑=；鋼絲繩全部鋼絲斷裂力總和Qq=389000N；每米重P=；鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度（3）鋼絲繩的校核 ＝ Qq ——所選鋼絲繩全部鋼絲破斷拉力總和；——貨載、容器、鋼絲繩重量總和； 安全系數(shù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，主井箕斗提升，大于等于7，取=7；由于實(shí)際安全系數(shù)大于7,故所選鋼絲繩滿足安全要求，合格可用。 提升鋼絲繩除合理選用外，還應(yīng)正確使用，精心維護(hù)，定期試驗(yàn)，保證鋼絲繩處于良好的工作狀態(tài)，延長其使用壽命，保證提升工作的安全。 卷筒的選擇 卷筒是礦井提升機(jī)的主要承載部件，卷筒外一般設(shè)有木襯，并在木襯上車出繩槽，目的是減少鋼絲繩與卷筒直接接觸而造成磨損，并使鋼繩排列整齊。通過試驗(yàn)證明，木襯能夠提高卷筒的承載能力。（1）提升機(jī)卷筒直徑D： 8020 1600mm 1200 1560mm選用卷筒直徑 D =1600mm。 （2）提升機(jī)卷筒寬度B： 卷筒容繩寬度 =1659 mm式中: