第18章礦井運(yùn)輸和提升

郭俊廷試制

《采煤概論》精品課程第六篇礦井其它生產(chǎn)系統(tǒng)第18章礦井運(yùn)輸和提升2/6/20231本章主要內(nèi)容第18章礦井運(yùn)輸和提升第一節(jié)礦井運(yùn)輸、提升的任務(wù)及方式第二節(jié)輸送機(jī)運(yùn)輸?shù)谌?jié)軌道運(yùn)輸?shù)谒墓?jié)礦井提升2/6/20232第一節(jié)礦井運(yùn)輸、提升的任務(wù)及方式

礦井運(yùn)輸與提升是煤炭生產(chǎn)過(guò)程中必不可少的重要環(huán)節(jié)。煤炭從回采工作面采出之后，就開(kāi)始了它的運(yùn)輸過(guò)程。通過(guò)各種相互銜接的運(yùn)輸方式將煤炭從工作面運(yùn)至井底車場(chǎng)．再經(jīng)提升設(shè)備或其它運(yùn)輸設(shè)備提升或運(yùn)至地面。另外，人員和設(shè)備等也需要運(yùn)送。運(yùn)輸和提升方式的選擇，主要取決于煤層的埋藏特征、井田的開(kāi)拓方式、采煤方法及運(yùn)輸工作量的大小。井下常用的運(yùn)輸方式有輸送機(jī)運(yùn)輸和軌道運(yùn)輸。對(duì)于傾角較大(一般在17°以上)、運(yùn)輸距離較短的傾斜巷道和回采工作面，也可采用溜槽或溜井運(yùn)輸。礦井的主、副提升通常采用絞車提升，而在傾角小于17°，且運(yùn)輸量大的斜井也常采用輸送機(jī)運(yùn)輸。2/6/20233第二節(jié)輸送機(jī)運(yùn)輸輸送機(jī)有刮板輸送機(jī)和膠帶輸送機(jī)兩類。刮板輸送機(jī)是用刮板鏈牽引，在槽內(nèi)運(yùn)送散料的輸送機(jī)。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固、裝載和卸載高度低；但運(yùn)行阻力大，易碾碎物料，噪音和能耗大。它適用于煤礦井下采、掘工作面、采區(qū)平巷、上、下山巷道運(yùn)送煤炭或矸石，但沿傾斜向上運(yùn)輸時(shí)，傾角不得大于35°；沿傾斜向下運(yùn)輸時(shí)，傾角不得大于25°。膠帶輸送機(jī)主要用于采區(qū)順槽、傾角小于17°的傾斜巷道、地面生產(chǎn)系統(tǒng)和選煤廠中的煤炭運(yùn)輸。在一些大型礦井的主要運(yùn)輸平巷和斜井中，也可采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸。一、刮板輸送機(jī)刮板輸送機(jī)按結(jié)構(gòu)可分為剛性和可彎曲兩種型式。剛性輸送機(jī)多為早期出現(xiàn)的刮板輸送機(jī)，輸送能力小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便?？蓮澢伟遢斔蜋C(jī)多采用礦用圓環(huán)鏈牽引，主要用于移動(dòng)場(chǎng)合，在煤礦井下采煤工作面中廣泛使用，常配合大功率采煤機(jī)使用，是緩傾斜長(zhǎng)壁式采煤工作面主要的煤炭運(yùn)輸設(shè)備。按用途分類有：工作面刮板輸送機(jī)、拐角刮板輸送機(jī)、橋式轉(zhuǎn)載機(jī)和倉(cāng)式刮板輸送機(jī)。2/6/20234第二節(jié)輸送機(jī)運(yùn)輸可彎曲刮板輸送機(jī)主要出機(jī)頭部、機(jī)尾部、過(guò)渡糟、中部槽、刮板鏈以及輔助部件組成?？蓮澢伟遢斔蜋C(jī)2/6/20235第二節(jié)輸送機(jī)運(yùn)輸二、膠帶輸送機(jī)(一)膠帶輸送機(jī)的類型1、剛性機(jī)架膠帶輸送機(jī)2、掛式膠帶輸送機(jī)3、可伸縮式膠帶輸送機(jī)可伸縮式膠帶輸送機(jī)的特點(diǎn)是機(jī)身可以很方便的伸縮，比普通膠帶輸送機(jī)多一個(gè)儲(chǔ)帶裝置，可以隨輸送機(jī)縮短而儲(chǔ)存50～100m一卷的膠帶。當(dāng)膠帶儲(chǔ)滿時(shí)，利用收發(fā)膠帶裝置將膠帶成卷取出。它是目前綜合機(jī)械化采區(qū)的順槽配套設(shè)備。2/6/20236第二節(jié)輸送機(jī)運(yùn)輸可伸縮式膠帶輸送機(jī)圖18-2可伸縮帶式輸送機(jī)

1—驅(qū)動(dòng)裝置;2—機(jī)頭;3—貯帶裝置;4—游動(dòng)小車;5—張緊絞車;6—機(jī)身;7—移機(jī)尾裝置;8—機(jī)尾2/6/20237第二節(jié)輸送機(jī)運(yùn)輸4、鋼絲繩芯膠帶輸送機(jī)5、鋼絲繩膠帶輸送機(jī)6、大傾角帶式輸送機(jī)在傾角為16°～25°范圍內(nèi)使用的帶式輸送機(jī)。結(jié)構(gòu)上采取了以下措施：①輸送帶的裝載斷面為深槽形；②物料裝載到輸送帶上的瞬間，兩者間的相對(duì)速度接近于零；③輸送帶的起動(dòng)加速度和制動(dòng)減速度是可控的；④設(shè)置有防止物料自溜、滾落的安全設(shè)施。其他形式的大傾角帶式輸送機(jī)還有：壓帶式、斗式、花紋、裙邊擋板式和刮板－帶式等多種形式。7、管狀帶式輸送機(jī)物料在輸送過(guò)程中完全處于封閉狀態(tài)的帶式輸送機(jī)，其輸送帶在受料時(shí)展開(kāi)，輸送時(shí)卷成管狀，管截面有圓形和矩形等形狀，可實(shí)現(xiàn)傾角35°和水平彎曲的輸送、2/6/20238第三節(jié)軌道運(yùn)輸一、軌道井下巷道中鋪設(shè)的軌道通常是窄軌。兩條鋼軌軌頭內(nèi)側(cè)的距離叫軌距。根據(jù)車輛運(yùn)行速度、流量及載重量選用不同重量的鋼軌和不同尺寸的軌距。我國(guó)小型礦井的主要運(yùn)輸巷道用600mm軌距和11～18kg／m的鋼軌，大中型礦井的主要運(yùn)輸巷道常用900mm軌距和18～24kg／m的鋼軌。圖18-3軌道

1—軌道中心線;2—鋼軌;3—軌枕;4—墊板;5—道釘;6—道碴2/6/20239第三節(jié)軌道運(yùn)輸常用的道岔有單開(kāi)道岔（DK）、對(duì)稱道岔（DC）、渡線道岔（DX）三種類別，任何線路系統(tǒng)都是由直線和連接直線的連接部分組成，連接部分是曲線或曲線與道岔的組合。礦井軌道線路中采用的曲線都是圓曲線，其曲率半徑的確定與車輛運(yùn)行速度和車輛軸距有關(guān)，井下常用的曲率半徑有6、9、12、15、20、25m等幾種。圖18-4道岔形式

a—右開(kāi)道岔;b—渡線道岔;c—左開(kāi)道岔;d—對(duì)稱道岔2/6/202310第三節(jié)軌道運(yùn)輸二、礦車軌道運(yùn)輸?shù)牡V車分為固定車箱式礦車、V型（或U型）翻斗車、前傾式礦車和底卸式礦車。2/6/202311第三節(jié)軌道運(yùn)輸2/6/202312第三節(jié)軌道運(yùn)輸三、鋼絲繩運(yùn)輸鋼絲繩運(yùn)輸是利用絞車通過(guò)鋼絲繩牽引礦車在水平或傾斜的軌道上運(yùn)行。一次牽引的礦車數(shù)可以是單個(gè)的，也可以是幾個(gè)礦車編成一組(串車)。2/6/202313第三節(jié)軌道運(yùn)輸連續(xù)動(dòng)作式也稱為無(wú)極繩運(yùn)輸。這種運(yùn)輸方式是鋼絲繩繞過(guò)無(wú)極繩絞車的主動(dòng)輪和尾輪后，繩頭連接在一起，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)摩擦力傳遞使鋼絲繩繞主動(dòng)輪和尾輪不停地運(yùn)轉(zhuǎn)?？哲嚭椭剀囋诠潭ㄎ恢美脪燔囇b置分別掛在往返的兩條鋼絲繩上，即可進(jìn)行運(yùn)輸。無(wú)極繩運(yùn)輸多用于水平巷道或坡度不大的傾斜巷道中。圖18-9有極繩運(yùn)輸a—單繩運(yùn)輸;b—雙繩運(yùn)輸1—絞車;2—鋼絲繩;3—礦車圖18-10無(wú)極繩運(yùn)輸1—主動(dòng)輪;2—尾輪;3—鋼絲繩;4—礦車2/6/202314第三節(jié)軌道運(yùn)輸四、電機(jī)車運(yùn)輸電機(jī)車運(yùn)輸在煤礦中應(yīng)用很廣。礦井地面、平硐和井下主要平巷多數(shù)采用電機(jī)車運(yùn)輸。在一些礦井的采區(qū)巷道，條件合適時(shí)也可采用小型電機(jī)車運(yùn)輸。我國(guó)目前采用的電機(jī)車均為直流電機(jī)車。根據(jù)供電方式不同，可分為架線式電機(jī)車和蓄電池式電機(jī)車。電機(jī)車的牽引力取決于電機(jī)車的自重噸數(shù)，井下常用的架線式電機(jī)車有7、10、14t三種，蓄電池電機(jī)車有8、12t二種。2/6/202315ZK型架線式電機(jī)車2/6/202316第三節(jié)軌道運(yùn)輸五、礦井軌道運(yùn)輸?shù)妮o助設(shè)備1、翻車機(jī)2、推車機(jī)和阻車器3、爬車機(jī)爬車機(jī)是用來(lái)在短距離內(nèi)將礦車沿軌道送到較高軌面上去的設(shè)備。它能單個(gè)連續(xù)地運(yùn)送礦車。在礦車自溜運(yùn)輸線路上，可以用它來(lái)使礦車補(bǔ)償因自溜運(yùn)行而失去的高度。2/6/202317

第四節(jié)礦井提升一、礦井提升系統(tǒng)及提升設(shè)備的組成(一)普通罐籠提升系統(tǒng)1、礦井提升機(jī)與提升鋼絲繩2、罐籠3、罐道4、罐座與搖臺(tái)5、天輪與井架2/6/202318第四節(jié)礦井提升圖18-14普通罐籠提升系統(tǒng)示意圖1—井筒;2—罐籠;3—提升機(jī);4—天輪;5—鋼絲繩;6—井架;7—井架斜撐圖18-15單繩罐籠

1—懸掛裝置;2—防墜器;3—罐體;4—導(dǎo)向裝置;5—罐門(mén);6—罐內(nèi)阻車器2/6/202319第四節(jié)礦井提升(二)立井箕斗提升系統(tǒng)(三)斜井箕斗提升系統(tǒng)(四)斜井串車提升系統(tǒng)(五)斜井鋼絲繩膠帶輸送機(jī)提升系統(tǒng)2/6/202320第四節(jié)礦井提升圖18-16立井箕斗提升系統(tǒng)示意圖

1—翻籠硐室;2—井底煤倉(cāng);3—裝載閘門(mén);4、7—箕斗;5—井筒;6—井架;8—卸載機(jī)構(gòu);9—地面煤倉(cāng)圖18-17

立井單繩箕斗

1—懸掛裝置;2—導(dǎo)向裝置;3—頂棚;4—框架;5—斗箱;6—閘門(mén)2/6/202321第四節(jié)礦井提升二、提升鋼絲繩礦井提升鋼絲繩用于直接聯(lián)接提升容器和提升機(jī)，進(jìn)行傳遞動(dòng)力，完成提升任務(wù)的重要部件。鋼絲繩一般是由若干鋼絲捻成繩股，再由若干繩股中間加一繩芯捻制而成。繩芯是由芋麻、線麻等具有較大抗拉強(qiáng)度的有機(jī)質(zhì)纖維捻成。其作用是儲(chǔ)存繩油，以便減少鋼絲繩工作時(shí)內(nèi)部鋼絲的磨損并防止鋼絲生銹。此外，繩芯可以增加鋼絲繩的柔軟性，并起襯墊作用，以減少繩股變形。常用鋼絲繩有圓股、三角股或橢圓股。礦用圓股鋼絲繩多用6股捻成，每股又有若干鋼絲組成，通常有6股7絲、6股18絲、6股37絲等幾種，其中鋼絲數(shù)目越多，耐彎曲性能越好，但耐磨性隨著降低。因此，6股7絲的鋼絲繩多用于斜井提升，而6股19絲、6股37絲的鋼絲繩多用于立井提升。2/6/202322第四節(jié)礦井提升圖18-18鋼絲繩a—右捻、逆捻鋼絲繩;b—左捻、逆捻鋼絲繩圖18-19部分提升鋼絲繩斷面2/6/202323第四節(jié)礦井提升三、礦井提升機(jī)(一)單繩纏繞式礦井提升機(jī)單繩纏繞式礦井提升機(jī)有單滾筒提升機(jī)和雙滾筒提升機(jī)兩類。雙滾筒提升機(jī)是兩根鋼絲繩以不同的方向分別纏繞在提升機(jī)的兩個(gè)滾筒上，繩的另一端均掛有提升容器。由于其中一個(gè)滾筒與軸固定，稱為死滾筒，而另一個(gè)滾筒則通過(guò)離合器和軸相聯(lián)接，稱為活滾筒。因此，它可以調(diào)節(jié)兩根鋼絲繩的長(zhǎng)度，適用于雙鉤提升。提升機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，滾筒上的鋼絲繩一根纏繞一根放松，使兩個(gè)容器一個(gè)上升，一個(gè)下降，從而完成提升重容器，下放空容器的任務(wù)。

(二)多繩摩擦式提升機(jī)多繩摩擦式提升機(jī)是把鋼絲繩搭在滾筒上，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用鋼絲繩和固定在滾筒上的摩擦襯塊之間的摩擦力進(jìn)行傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)升降提升容器。2/6/202324第四節(jié)礦井提升JK型雙滾筒提升機(jī)多繩摩擦提