第10章斜井提升

单元标题：第十章斜井提升（单元教案首页）

教学时数：（4）学时，其中理论授课（4）学时、实验（课外）（）学时、上机（）其它（）学时，其它是指：

教学目的与要求：

1、掌握斜井提升设备的选型计算

2、掌握提升机与井口相对位置计算

3、了解斜井箕斗提升特点

主要教学内容：

1、斜井提升设备的选型计算

2、提升机与井口相对位置计算

3、斜井箕斗提升特点

教学重点与难点：

重点：斜井箕斗提升特点

3、难点：斜井提升设备的选型计算

课后作业：

课后体会：

上次课内容回顾及本次课内容引出：（5分种）

第十章斜井提升

第一节概述

斜井提升在我国矿井中应用极其广泛，它包括斜井串车、斜井箕斗及斜井带式输送机三种提升方式。采用斜井开拓具有初期投资少、建井快、地面布置简单等优点。但一般斜井提升能力小，钢丝绳磨损较快，井筒维护费用高。

斜井串车提升：可分为单钩与双钩串车两种，其中，单钩串车提升井筒断面小，投资小，生产能力小，耗电量大，但可用于多水平提升。双钩串车提升生产能力较大，但只能用于单水平提升。一般年产量在21万吨以下的小型矿井多采用单钩，年产量在30万吨左右的矿井多采用双钩，两者均适用于倾角在25°以下。

斜井箕斗提升：与串车提升相比，具有提升速度大，生产能力高，容器自重小及装卸载易实现自动化等优点，但需设置装卸载设备、建造煤仓，基建投资大。此外，为了提升矸石、下放材料、升降人员，需另外设置一套副井提升设备。箕斗提升一般采用双钩，适用于井筒倾角为25°~30°，年产量在30万吨至60万吨的矿井中。

带式输送机提升：这种提升方式具有安全可靠、运输量大，且易实现自动化，但初期投资较大，设备安装时间较长，并需要安装卸载煤仓等设备，一般用于年产量在60万吨以上，倾角小于18°的斜井中，《煤炭工业设计规范》规定：大型矿井的主斜井宜采用带式输送机提升。带式输送机结构及计算方法可参见本书第二章。

在斜井箕斗及斜井串车提升方式中，以斜井串车提升应用较多，特别是中、小型矿井应用更为普遍，为此，本章主要介绍斜井串车提升。

串车提升按车场型式不同，又可分为平车场和甩车场两种方式。甩车场提升方式的优点是：地面车场及井口设备简单，布置紧凑，井架低，摘挂钩安全方便；缺点是提升循环时间长，提升能力小，每次提升电动机换向次数多，操纵复杂。平车场没有上述缺点，车场通过能力大，提升操作简单方便。但是，平车场需设置阻车器等辅助设备，故一般情况下甩车场多用于单钩提升，平车场多用于双钩提升。在串车提升中，为在车场内调车和组车方便，应注意一次升降的矿车数尽可能与电机车一次牵引的矿车数成倍数关系。

图10—1为斜井甩车场单钩串车提升系统，图10—2为斜井平车场双钩串车提升系统图。

图10—1 斜井甩车场单钩串车提升系统

图10—2 斜井平车场双钩串车提升系统

箕斗提升按箕斗的构造不同可分为后卸式和翻转式两种。

目前矿山多采用后卸式箕斗， 图10-3为斜井后卸式箕斗的结构图。它由斗箱、主框、扇形闸门、前轮、后轮及卸载滚轮组成。后卸式斜井箕斗规格如表10-1所示。

表10-1 JX 系列后卸式斜井箕斗

注：适用于井筒倾角200～350

图10—4是后卸式斜井箕斗卸载工作原理，斗箱上有两对车轮，前轮轮沿较宽，后轮较窄。斗箱后部用一固定轴装有扇形闸门，闸门两旁装有小引轮3；在正常轨的外侧另装宽轨7，当箕斗提到井口时，前轮沿宽轨7往上运行，而后仍沿正常轨进入曲轨6，使箕斗后部低下去，这时阀门上的小引轮被宽轨7托住，而使阀门8打开，自动卸载。

箕斗型号

名义装载

量/t

质量 /kg 斗箱容积/m 3

轨距 /mm 最大宽度 /mm 高度（自轨面计）/mm 全长（包括绳卡）/mm 选用轨道规格/（kg.m -1）

JX —3 3 2661 4．07 1300 1630 1458 6740 24 JX —4 4 3045 5．64 1400 1730 1600 7480 24 JX —6 6 4496 8．24 1400 1770 1840 8735 38 JX —8

8

5705

10．9

1500

1870

1900

9590

38

图10—4 后卸式斜井箕斗的卸载原理

1-斗箱；2-框架；3-小引轮；4-前轮； 5-正常轨；6-曲轨；7-宽轨；8-闸门

斜井提升人员必须采用专用的人车，每辆人车必须具有可靠的 断绳保险装置，提升系统应有两套制动闸。斜井人车规格见表10—2所示。

第二节 斜井提升设备的选择计算

一、斜井提升设备选择计算的原始资料

（1）矿井年生产量n A (副井为矸石年提升量，最大班下井人数，长材料、设备等辅助提升量)

（2）矿井服务年限； （3）井筒斜长T L ; （4）井筒倾筒β;

（5）矿井工作制度，年工作日数b r ，每日工作小时数t ;

（6）矿车型式 单个矿车自身质量1z m , kg ，单个矿车载货量1m , kg ，单个矿车的长 度

Lc , m ；

（7）煤的松散容重ρ', kg/m 3； （8）采用的提升方式；

（9）矿井电压等级； 二、选择计算

1、 一次提升量和车组中矿车数的确定 1）根据矿井年产量要求计算矿车数

小时提升量

t

b A ca m r n f sh =

（10—1）

式中 c —提升不均匀系数，有井底煤仓时，c =1.1~1.15，无井底煤仓时，c =1.2,当矿井有

两套提升设备时，c =1.15,只有一套提升设备时，c =1.25;

r b —年工作日；

t —日提升小时数；

n A —矿井年产量，t/年；

f a —提升能力富裕系数，对于第一水平f a =1.2。

一次提升量

t

b T

A ca Tm m r n f sh 36003600=

= (10—2) 式中 T —一次提升循环时间，s ；其计算方法见第四节。 一次提升矿车数 1

1m m

n =

（10—3） 1m =V ρϕ' （10—4） 式中

ϕ—装载系数 当倾角为20º以下时，ϕ=1，当倾角为21º~25º时，ϕ=0.95～0.9;当

倾角为25º~30º时，ϕ=0.85～0.8； ρ'—煤的松散容重

V —矿车的有效容积，m 3

算出n 1值为小数时，应圆整为较大整数。

（2） 根据矿车连接器强度计算矿车数

矿车沿倾角为β的轨道上提时，受到斜面产生的阻力，n 辆矿车的总阻力由最前面的矿车连接器来承担，为保证连接器强度，所拉矿车数受到限制。矿车连接器强度一般容许承受拉力60000N （也有矿车连接器强度为30000N 的）因此，矿车连接器强度容许的矿车数为n 2

)

cos )(sin (60000

1112ββf m m g n z ++≤

(10—5)

式中 1m 、1z m —单个矿车的载货量及其自身质量，kg;

f 1—矿车运行摩擦阻力系数，矿车为滚动轴承取f 1=0.015，滑动轴承取f 1=0.02;

g —重力加速度，10m/s 2。

若计算出n 2为小时数，应圆整为较小的整数。

计算中，若n 1n 2即矿车连接器强度不满足要求，此时，矿车数应确定为n 2。但是应提高提升速度，以保证产量要求，如果提升速度无法提高，说明此方式无法满足要求，应考虑改变提升方式。

2、 斜井提升钢丝绳的选择计算

斜井提升钢丝绳的选择计算与竖井基本相同，不同之处只是由于斜井筒倾角小于90º,作用在钢丝绳A 点（如图10—5）的最大静张力是由重车组、钢丝绳的重力和摩擦阻力组成。