矿山提升设备

1、填空。

（1）工作制动是指：在正常工作时，制动器对提升机的速度控制。

安全制动是指：当提升机工作不正常工作或发生紧急事故时，进行紧急制动，迅速而合乎要求地闸住提升机。

工作制动力大小由制动手把拉过的角度决定，安全制动受自然力（重力和弹簧力）的决定
（2）防坠器的作用是保证生产及人员的安全，当提升钢丝绳或连接装置万一被拉断时，防坠器可使罐笼平稳地支承在罐道上，而不致坠落井底造成严重事故。

主要用于单绳罐笼提升。

（3）斜井提升钢丝绳一般选用6股7丝的普通圆股钢丝绳或线接触的西鲁式6股19丝钢丝绳。

立井单绳缠绕式提升钢丝绳一般选用6股19丝普通圆股钢丝绳；多绳摩擦式提升钢丝绳一般选用镀锌同向捻（左右捻各半）的钢丝绳；不旋转钢丝绳一般用来做尾绳。

2、常见的矿井提升系统有哪几种？多绳摩擦式提升系统有何特点？多绳摩擦提升设备适用于何种条件？一般选用何种钢丝绳？（p184）
①种类：1）竖井普通罐笼提升系统；2）竖井箕斗提升系统；3）斜井箕斗提升系统；4）斜井串车提升系统。

②优点：提升高度不受滚筒容绳量的限制，适用于深井提升；载荷由多根钢丝绳承担，钢丝直径较相同载荷下单绳提升小；摩擦轮直径小，提升机总质量小；提升电动机的耗电量降低；消除了提升容器在提升过程中的转动；采用多根钢丝绳提升，安全性大大提高。

缺点：数根钢丝绳的悬挂，更换，调整，维护、检修工作复杂，而且当一根钢丝绳损坏需要更换时，其他钢丝绳也需要更换，故不能调节绳长；在超深井中，钢丝绳应力波动较大。

③多绳摩擦提升适用于产量大，井筒比较深的矿井。

④一般选用镀锌同向捻（左右捻各半）的钢丝绳。

3、矿井提升系统工作制动和安全制动有何不同？安全制动力是否由提升机司机制动手把调节？（p240）
①工作制动是根据工作需要，人为对提升机速度进行控制；而安全制动只是在提升机工作不正常或发生紧急事故时，进行紧急制动。

②安全制动不受制动司机手把控制。

4、在立井各种提升容器中，为何只有单绳罐笼需加防坠器？防坠器有何作用？（p191）
①因为世界各国的矿井提升实践经验表明，多绳提升时所有钢丝绳同时断裂的可能性很小，而单绳提升只有一根钢丝绳一旦发生断绳将会造成严重事故，故需加防坠器。

②作用：当提升钢丝绳或连接装置万一被拉断时，防坠器可使罐笼平稳地支承在井筒中的罐道（或制动绳）上，而不致坠落井底，造成严重事故。

5、多绳摩擦提升系统为何要加尾绳？试述轻、重、等重尾声下的静阻力变化情况？（p282~283）
①原因：根据达朗贝尔原理可知，作用在提升机滚筒主轴上的各作用力矩在任意时刻都应该是相互平衡的。

故加尾绳是为了平衡提升钢丝绳的重力，保持钢丝绳的静压力（摩擦力）不变。

②P283. 三幅图
6、试述提升设备的组成和分类？（p186~187）
①提升设备主要组成包括：提升机、提升钢丝绳、提升容器、天轮、井架以及装卸载附属设备。

②分类：1）按用途分为主井提升设备和副井提升设备；2）按井筒倾角分为：竖井提升设备和斜井提升设备；3）按提升机类型分为：缠绕式提升机、摩擦式提升机以及内装式提升机；4）按提升容器分为：罐笼提升设备，箕斗提升设备、矿车提升设备以及吊桶提升设备；5）按拖动原动机的类型分为：交流电动机拖动的提升设备、直流电动机拖动的提升设备以及液压传动的提升设备；6）按提升系统的平衡分为：不平衡提升设备和平衡提升设备。

7、结合简图说明竖井箕斗提升和罐笼提升系统的基本组成与工作过程？（p184~185）
①竖井箕斗提升由提升机、天伦、井架、箕斗、卸载曲规、井口煤仓、钢丝绳、翻车机、井底煤仓、给煤机、装载设备组成。

②竖井罐笼提升由提升机、井架、钢丝绳、罐笼组成。

8、在选择矿井提升钢丝绳时应考虑哪些因素？（p206~207）
考虑因素：1）对于单绳缠绕式提升，一般宜选用光面右同向捻、断面形状为圆形股或三角股、接触形式为点或线接触的钢丝绳，且多采用价格较低的6股19丝的普通圆股钢丝绳；对于矿井淋水大、酸或碱度高和在出风井的井筒中使用，为防钢丝绳锈蚀，宜选用镀锌钢丝绳。

2）对于斜井，因钢丝绳与地辊、地面摩擦，为了抗磨损和腐蚀，宜选用绳股表层的钢丝较粗、有纤维芯的钢丝绳，一般多采用6股7丝的普通圆股钢丝绳，或线接触的西鲁式6股19丝钢丝绳，选用时以股的外层钢丝直径比内层粗的为好。

3）对于多绳摩擦式提升，一般宜选用镀锌同向捻（左右捻各半）的钢丝绳，断面形状最好是用三角股。

9、何谓钢丝绳的安全系数？《安全规程》对其做了哪些规定？安全系数的真正含义时间什么？（p264）
①钢丝绳的安全系数是指钢丝绳各钢丝拉断力的总和与钢丝绳计算最大静拉力之比。

②单绳缠绕式提升设备所用新钢丝绳安全系数：（1）专为升降人员：a m ≥ 9 ； (2)升降人员物料：升降人员或混合提升时：a m ≥ 9 ， 升降物料时：a m ≥ 7.5 ；（3）专为升降物料： a m ≥6.5 。

摩擦式提升设备用新钢丝绳安全系数：专为升降人员：（1）a m ≥ 9.2-0.0005C H ； （3）升降人员和物料：升降人员或混合提升时：a m ≥ 9.2-0.0005C H ， 升降物料时：a m ≥ 8.2-0.0005C H ； （2）专为升降物料： a m ≥7.2-0.0005C H ；
③真正含义：钢丝绳安全系数并不代表钢丝绳真正具有强度储备，只不过表示经过实践证明在此条件下钢丝绳可以安全运行。

10、提升机的深度指示器有何作用？常用哪些类型？（p234）
①作用：1）向司机指示提升容器在井筒中的位置；2）容器接近井口减速位置时发出减速信号；3）提升容器过卷式时，打开深度指示器上的终点开关，切断安全保护回路进行安全制动； 4）减速阶段通过限速装置进行过速保护。

②类型：分为牌坊式和圆盘式。

11、何谓提升容器的速度图？在煤矿竖井箕斗、罐笼提升系统提升系统中采用哪几种速度图？试按照这些速度图说明容器在井筒中的运动规律？
①表示提升速度随提升时间变化的关系图形叫做提升速度图。

②对于竖井箕斗采用六阶段速度图，对于罐笼提升采用五阶段速度图。

③初加速阶段，主加速阶段，等速阶段，主减速阶段，爬行阶段，抱闸停车阶段，休止。

12、何谓提升系统的静阻力？静力不平衡现象？矿井阻力指哪些阻力？阻力系数是怎样定义的？
①提升系统的静阻力包括静力和阻力。

静力包括货载重力，容器自重及钢丝绳重力； ②静阻力在提升过程中变化的现象称之为静力不平衡现象。

③阻力包括容器在运行中的空气阻力和管道的摩擦力，钢丝绳和天轮、滚筒的弯曲阻力，以及天轮轴承和滚筒轴承的阻力等。

④考虑提升容器在井筒中运动时的风阻，罐道阻力及钢丝绳弯曲阻力的系数称为矿井阻力系数。

13、何谓变位质量？在提升系统中哪些部件的质量需要变位？变位原则是什么？（p283~284）
①提升系统的各运动部件的质量都变位到提升机滚筒圆周上的质量总和，称为提升系统的总变位质量。

②需变位部件：提升机（卷筒和减速器）、天轮和电动机转子。

③变位原则：必须保证该部件在变位前后的动能相等。

14、在确定提升系统的主加速度时，应考虑哪些限制因素？（p286）
限制因素：《煤矿安全规程》；减速器允许的输出转矩（减速器强度）；电动机过负荷能力三个方面。

15、提升系统的减速方式有哪些？减速度应如何计算？怎样选用？（p287~288） 自由滑行减速度：
∑--=m H P kQ h a h )2(33 ； 电动机减速度：∑---≤m F H P kQ e h h a )35.0)2(33 ； 制动状态减速度∑+--≤m
Q H P kQ h a h )3.0)2(33。

确定减速方式时，首先考虑采用自由滑行减速方式，因为这种方式能充分利用系统的能量，操作简单，节省电能。

若此减速度太小，可选用较大的减速度，此时制动力不大于0.3Q ，可考虑采用机械制动减速；若大于0.3Q ，则需采用电气制动方式。

16、多绳摩擦提升各提升钢丝绳的张力为何难以保持一致？应采取哪些措施保持张力一致？
①因为多绳摩擦提升机在正常提升过程中由于绳槽直径的偏差，各钢丝绳悬挂长度的偏差和各钢丝绳之间刚度偏差等因素的影响造成了受力不均。

②保证张力平衡的措施： 1）在容器和钢丝绳连接处设张力平衡装置； 2）定期调节钢丝绳张力差；
3）采用弹性摩擦衬垫。

17、矿井提升机制动器的作用和分类？
①制动系统的作用：正常停车；工作制动；安全制动；可实现对滚筒提升机的调绳与更换水平操作
②按结构分类：制动器可以分为盘式闸和块式闸。

18、我国《煤矿安全规程》对安全制动减速度有何要求？为什么在同一个安全制动力矩作用下，上提重载和下放重载时，会产生两种不同的制动减速度？
①上提重载时的加速度小于等于5m/2s ，下放重载时大于等于1.5m/2s ；②因为上提时提升系统静阻力矩作用方向与制动力矩方向一致，而下放重载时正好相反，造成了上提时产生的减速度比下放时大。

19、 何谓静、动防滑安全系数？ ①212)1(F F e F --=μασ σ称为防滑安全系数。

式中F1 , F2 只考虑静载荷时，其防滑安全系数称为静
防滑安全系数；②式中F1 , F2 不仅考虑静载荷也考虑动载荷时，其防滑安全系数称为动防滑安全系数。

20、增大摩擦提升防滑能力的措施有哪些？
措施：增大围包角；增大摩擦因数；采用平衡锤单容器提升；按照防滑条件增加容器自重，以增加摩擦轮轻载侧钢丝绳的静张力；控制提升系统最大的加减速度，减小动载荷。

21、何谓斜井串车提升的自然加速度、减速度？为什么要验算自然加速度？
①容器在重力和摩擦力作用下，沿轨道倾斜向下（向上）自由滑行运动时，所具有的加（减）速度叫做自然加（减）速度。

它的大小取决于轨道倾角的大小和运行的阻力系数。

数值上小于重力加速度。

②在斜井提升中，空串车下放时,加速度应小于空串车的自然加速度.否则下放端钢丝绳将呈松弛状态，当钢丝绳再次拉紧时产生冲击力，对钢丝绳极为不利。

重串车上提时减速度应小于重串车的自然减速度，以免上升端钢丝绳松弛，上升的串车组越过钢丝绳，将钢丝绳压坏或发生列车掉道事故，还可能使上升串车因重力作用再次下降，这时钢丝绳再次受到冲击力，有将钢丝绳拉断的危险，从而造成跑车事故。