浅议矿井提升系统

2013-10-20张莹

河南科技 2013年10期

关键词：副井卷筒提升机

张莹

(河南煤化集团鹤煤公司设计处，河南鹤壁 458030)

矿井提升机作为井上井下的唯一输送通道，是矿山的咽喉设备，其运行性能的好坏不仅直接影响到矿山的生产效率，而且影响到矿山的生产安全，同时它也是矿山机电自动、智能化发展水平的显著标志，是数字化矿山建设的重要组成部分。

矿井提升机在矿井中担负着升降人员、提升矿物、运送材料以及升降设备、工具等任务，它是沟通矿井地面与井下的运输设备，是矿井的重要设备之一。

矿井提升设备的分类:

按用途分:可分为主井提升设备和副井提升设备。主井提升设备主要用于提升有益矿物(如提升煤炭或矿物)，副井提升设备用于辅助提升(如提升矸石，升降人员、设备，下放材料等。

按提升容器分:可分为箕斗提升设备和罐笼提升设备。提升容器的种类，按用途和结构可分为:箕斗、罐笼、矿车、吊桶等。

按井筒倾角分:可分为立井提升设备和斜井提升设备。

根据矿井提升机工作原理和结构的不同，可分为如下类型:缠绕式、摩擦式。

单绳缠绕式提升机是较早出现的一种，它工作可靠，结构简单，但仅适用于浅井及中等深度的矿井，且终端载荷不能太大。对于深井且终端载荷较大时，提升钢丝绳和提升机卷筒的直径很大，从而造成体积庞大，重力猛增，使得提升钢丝绳和提升机在制造、运输和使用上都有诸多不便，因此在一定程度上限值了单绳缠绕式提升机在深井条件下的使用。

摩擦提升机在一定程度上解决了单绳缠绕式提升机在深井条件下所出现的问题。但是，摩擦提升一般均采用尾绳平衡，以减小两端张力差，提高运行的可靠性。因此，在容器与提升钢丝绳连接处的钢丝绳断面上，静力将随容器的位置变化而变化。矿井越深，静应力的波动值越大。

工作原理:缠绕式提升机将两根提升钢丝绳的一端以相反地方向分别缠绕并固定在提升机的两个卷筒上;另一端绕过井架上的天轮分别与两个提升容器连接。这样，通过电动机改变卷筒的转动方向，可以提升钢丝绳分别在两个卷筒上的缠绕和放松，以达到提升或下放容器，完成提升任务的目的。

类型:按卷筒的数目，分为双卷筒和单卷筒。

双卷筒提升机:它的两个卷筒在与轴的连接方式上有所不同:其中一个卷筒通过楔键或热装与主轴固接在一起，称为固定卷筒;另一个卷筒滑装在主轴上，通过离合器与主轴连接，称之为游动卷筒。

国产单绳缠绕式提升机有JT和JK两个系列:JT系列提升机卷筒直径为800-1600mm，主要用于井下运输提升工作;JK系列提升机卷筒直径为2-5米，主要用于地面井口提升工作。选择提升机钢丝绳直径的主要原则是:使钢丝绳在卷筒上缠绕时弯曲应力不要过大，以保证提升钢丝绳具有一定的承载力和使用寿命。

矿井提升机是矿井提升设备中的动力部分，系统包括提升机部分，润滑系统、机械传动系统、观测与操控系统、拖动控制和自我保护系统以及制动系统等。其中:工作结构:主轴装置和主轴承;制动系统:制动器和液压传动系统;机械制动系统:减速器和联轴器;润滑系统:润滑油站及管路;观测和操控系统:操作台、深度指示器、测速发电机;拖动、控制和自动保护系统:电动机、减速机、变频器、各种保护等。

矿井提升设备的选择:这个关系到矿山的基本建设投资、生产能力、生产效率及吨煤成本都有直接的影响。对于年产量大于60万吨的大中型矿井，由于提升煤炭和辅助提升任务较大，一般均设主井、副井两套提升设备。主井均采用箕斗提升，副井采用罐笼提升矸石、升降人员和下放材料设备等辅助提升。对于年产量30万吨的小型矿井，可采用一套提升设备，使其完成全部主、副井提升任务是最经济的。

鹤壁市大河涧许沟煤矿位于淇滨区庞村镇徐家沟村，生产能力为30万t/a。主井井筒直径φ4.2m，装备一对3吨立井单绳箕斗及一台2JK-2.5×1.2/20型双筒单绳缠绕式提升机，担负井下提升设备全矿井的原煤提升任务。副井井筒直径φ3.8m装备一对0.75吨矿车单绳单层罐笼及一台2JTP-1.6型双筒单绳缠绕式提升机，完成全矿井的升降人员、下放材料、提矸及下放设备等任务。

井下提升设备:(1)主暗斜井装备2JK-2/20型双筒单绳缠绕式提升机一台，滚筒直径φ2.0m，斜长500m，配备一对3吨单绳斜井箕斗，担负井下原煤提升任务。(2)副暗斜井提升容器为2辆0.75T矿车双钩串车提升，斜长500m，提升机为2JK-1.6/20型双筒单绳缠绕式提升机一台，承担井下-150水平掘进工作面物料运输任务。(3)12采区轨道下山提升机为JT1200/1030型单筒缠绕提升机一台，提升容器采用0.75T单钩串车提升，担负12241工作面材料运输任务。