提升与运输系统.docx

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提升与运输系统

提升与运输系统

矿井运输和提升的任务就是把煤炭和矸石从采掘工作面运到地面，把材料及设备运送到井下各工作地点，并担负井上下往返人员的输送。

运输和提升方式的选择主要取决于煤层的埋藏特征，井田的开拓方式，采煤方法及运输工作量的大小。

一、井筒提升系统

1、普通罐笼提升系统

普通罐笼提升系统由提升机、提升容器（罐笼）、井架、天轮、罐道及辅助设备组成。

1）矿井提升机

矿井提升机是矿井提升设备的传动机械，它是把电动机输出的机械能通过提升钢丝绳传送给提升容器以达到提升负载的目的。

矿井提升机有单绳缠绕式和多绳摩擦式两类。

单绳缠绕式提升机由于受到钢丝直径的限制，提升高度不能太大，否则，会造成提升机滚筒直径过大而大大增加设备的重量;多绳摩擦式提升机的钢丝绳不是缠绕在滚筒上，其提升高度不受滚筒直径和宽度的限制，所以，适用于深井提升。

2）罐笼

罐笼用于竖井内升降人员，提升或下放物料。

根据罐笼层数的不同，分为单层和双层两种。

在罐笼内设有供矿车停放的轨道和阻止矿车在提升过程中跑出罐笼的阻车器和车挡。

为了避免万一钢丝绳断裂造成坠罐事故，罐笼上设有可靠的断绳保险器。

一旦钢丝绳拉断，断绳保险器将立即把罐笼卡在罐道上或特制的制动钢丝绳上。

3）罐道

罐道由横截面为矩形的方木、钢轨或钢丝绳沿井筒敷设而成。

其作用是使罐笼在井筒中沿一定的轨道运动。

避免和减少罐笼在井筒中摆动而发生事故。

在罐笼上有罐耳，罐耳沿罐道滑行。

4）罐座与摇台

罐座与摇台的作用是当罐笼在井口或井底出车位置时，将罐笼内部的轨道与车场中的。

轨道联系起来，便于矿车进出罐笼。

其中，罐座用以支撑罐笼，使罐笼内外的轨道衔接起来;摇台是当罐笼到达车场位置时，用一段活动轨道搭在罐笼上，以便矿车进出罐笼。

5）天轮与井架

提升机的位置在井筒附近，为了完成提升工作，必须设置支撑钢丝绳的设备井架和在井架上安设的天轮。

井架直接建筑在井口，·可以采用木材、金属或钢筋混凝土结构。

井架高度一般为20～40m。

天轮是起钢丝绳导向作用的。

2.竖井箕斗提升系统

竖井箕斗提升系统与普通罐笼提升系统不同之处，主要在于提升容器及辅助设备。

箕斗是用于直接装载煤炭的提升容器。

煤矿中常用的竖井箕斗是底卸式的。

底卸式箕斗在井底装载碉室装载，利用控制设备使煤炭自动计量流入箕斗入口。

在井口卸载处，通过设在井架上的卸载曲轨的作用，将底部闸门打开，煤从闸门中溜出，卸在井口的地面煤仓中。

箕斗提升，具有提升能力大，容器自重小，效率高，需要井筒断面小，容易实现提升自动化等优点。

其缺点是提升多种牌号的煤时有困难，煤的粉碎率高，煤尘多，箕斗提升时容器只能装煤而不能载人、材料和设备。

3．斜井箕斗提升系统

斜井箕斗提升系统与竖井箕斗提升系统相似，但斜井箕斗提升在煤矿中采用后卸式箕斗。

由于斜井箕斗是在轨道上运行，故井筒内不需要设罐道。

4.斜井串车提升系统

串车提升是将一组重车在井下挂到钢丝绳上沿井筒提升到地面，摘下绳钓，再挂上一组空车（或材料车）沿井筒下放到井底。

考虑到井筒倾角过大时煤易撒落，故斜井串车提升要求井筒倾角一般不大于25。

。

5.斜井钢丝绳胶带输送机提升系统

斜井钢丝绳胶带输送机提升系统是以钢丝绳胶带输送机作为主提升设备。

钢丝绳胶带输送机具有运输能力大，运行阻力小，运输距离长，运输成本低等特点。

它不但能运送煤炭等散集货载，而且也能载人，为运输自动化创造了条件。

胶带输送机向上运送煤炭时，最大倾角一般不大于18。

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二、大巷运输系统

我国各类矿井的大巷一般采用矿车运输，少数大中型矿井的大巷用胶带输送机运煤，而歼石、物料仍采用矿车运输。

下面分别介绍各种运输方式采用的设备、特点及适用条件。

1.大巷运输采用的设备

1）轨道运输采用的设备

矿车运输是煤矿中使用很广泛的一种运输方式。

矿车运输的基本设备是轨道、矿车和牵引设备。

井下大巷中辅设的轨道通常是窄轨，其轨距有60Omm和9OOmm两种;矿车通常有11固定式、1.5t固定式，3t底卸式，5t底卸式等;牵引设备一般低瓦斯矿井大巷运输采用架线电机车，高瓦斯矿井采用矿用安全型蓄电池电机车，有瓦斯喷出或有煤和瓦斯突出危险矿井的进风道（距采煤工作面50m以外），使用防爆型蓄电池电机车。

2）大巷用胶带输送机

大巷中常用的胶带输送机主要有以下列几种类型:

（1）绳架式胶带输送机这种胶带输送机的主要特点是机身结构用两根纵向平行布置的钢丝绳为机架，机身吊挂在巷道支架上，机身高度可以调节。

（2）嵌钢丝绳芯胶带输送机这种胶带输送机是用钢丝绳芯胶带代替普通胶带。

由于胶带的强度大，因此，铺设距离长，从而实现长距离无转载运输，而且运输能力大。

（3）钢丝绳胶带输送机这种胶带输送机是以钢丝绳作为牵引机构，而胶带只起承载作用，不受牵引力。

胶带是靠胶带上的耳槽搭在两条钢丝绳上。

当钢丝绳运动时胶带靠耳槽与钢丝绳之间的摩擦力而被拖动，同钢丝绳一起运动。

因而，它具有胶带寿命长，运输能力大，运输阻力小，运输距离长等优点。

2.各种运输方式的特点及适用条件

大巷运煤采用矿车或胶带输送机各有不同的特点。

采用矿车运输可统一解决煤、矸、物料和人员的运输问题，能适应矿车两翼生产的不均衡性，且能满足井下不同煤种的分采分运的要求。

对巷道弯曲没有多大限制。

运煤过程中产生的煤尘较少，对通风安全较为有利。

另外，长距离运输没有什么困难。

采用胶带输送机运煤时为连续运输，运量大、效率高，易于实现自动化，对巷道坡度没有严格要求，但要求巷道直。

其设备能力要考虑两翼产量分配不均的因素和每一翼运输的不均衡系数，因而每一翼设备应留有较大的富余能力。

这样可能使设备利用不够充分。

另外，为了解决辅助运输问题，还需要另开一条轨道辅助运输大巷。

国外大巷采用胶带运输得到较大的发展。

德国井下矿车运输约占70%，胶带运输约占30%。

他们认为，井田面积在lOkm，以下宜用胶带运输，3Okm4以上宜用矿车运输，10～3Okm2的矿井要求做具体分析。

沈阳煤矿设计院通过对国内一些矿井大巷运输方式的调查分析，主要对3t底卸式矿车与钢芯胶带输送机的基建费和生产经营费的分析比较，得出当矿井一翼年产量为15O万t，运输距离在3km以内时，采用胶带运输优越;运输距离大于3km，采用矿车运输优越的结论。

矿车运输适用于运输距离长，拐弯多，不同煤种分运等条件。

胶带运输则适用于运量大，煤不分运，巷道直等条件。

三、上（下）山运输系统

1.上（下）山运输设备的选择

采区运输上（下）山是为采区内工作面出煤服务的。

其设备的生产能力应大于同时生产的工作面生产能力的总和。

在设计和选择采区上（下）山的运输设备时，机采按工作面的设备能力计算，炮采按采区日产量乘以1.5的运输不均衡系数以及每班运煤时间为5～6h计算。

开采缓斜及倾斜煤层的矿井，其上（下）山的运输设备应根据采区运输量，上（下）山角度和运输设备的性能，选用胶带输送机（常用吊挂式），刮板输送机，启溜运输，车或无极绳运输。

采区辅助运输量相对于煤炭的运输来说是比较小的，而且货源不同，运输设备也有所区别。

矸石常用矿车装运，某些设备或材料要用平板车运送，而人员需要乘专用的人车上下。

目前，采区辅助运输一般采用串车的运输方式。

2.采区上（下）山煤炭运输方式的特点及适用条件

采区上（下）山煤炭运输方式的特点及适用条件见表2-1

3.辅助运输方式的特点及适用条件

当运煤上山选用输送机或自溜运输时；轨道上山应设置绞车；当上山用矿车运煤时，可采用煤、矸石、材料混合提升。

采区上、下山一般采用人车运送人员;当倾角小于25°，距离比较长时，可考虑采用吊挂乘人器或助行器。

采用钢丝绳胶带输送机运煤的采区也可以利用钢丝绳胶带输送机兼作运送人员，并应遵守有关规定。

如果矸石及材料运输选用单轨吊车运输，可同时用作运送人员。

表2-1煤炭运输方式的特点及适用条件

运输方式

适用条件

优点

缺点

绞车

小型矿井，工作量产量低

煤层倾角不大

矿车可进入采区

运输不连续，效率低，经常等矿车

无极绳

小型矿车，工作量产量低，

煤层倾角不大

矿车可进入采区

运输不连续，效率低，经常等矿车

自溜

搪瓷溜槽

铸石溜槽

混凝土溜槽

上山倾角30。

~50。

为宜

当煤层倾角接近25。

，采区上山布置在底板岩石中时，可适当增加上山坡度，使有可能采用自溜运输

设备简单，运输费用低，生产能力较大

对施工质量要求较严

刮板输送机

上山倾角较小，生产能力不大

运输连续

出现断链事故影响生产

上链式输送机

向下运输倾角为18。

~28。

，每台使用长度为150~300米

比刮板输送机的能力大，阻力小，电耗少，易维修，省钢材

施工质量要求高

吊挂式胶带输送机

生产能力较大，上山倾角14°（下山17°）以下

运输可靠

运输费用较高

辅助运输方式的特点及适用条件见表2-2。

4.区段运输系统

区段巷道包括区段回风平巷、运输平巷、集中平巷和区段石门。

区段回风平巷中一般铺设轨道，与轨道上山（下山）构成系统。

采用矿车或平板车担负工作面所需设备、材料等的运送任务。

表2-2辅助运输方式的特点及适用条件

运输方式

适用条件

优点

缺点

无极绳轨道

巷道坡度6°或小于6°

巷道断面较小

不适宜大坡度运输，有掉道事故

单滚筒绞车

巷道坡度6°～25°

巷道断面较小

不适宜弯道运输，有掉道事故

单轨吊车

巷道坡度较大，巷道底板有起伏的综采采区

巷道曲率半径较小时，转急弯灵活，施工简单，拆装机，机械化水平高，无掉道事故

巷道断面较大，承载重量受限制

蓄电池机车

适用高瓦斯矿井

运输安全

运输成本较高

区段运输平巷主要担负吧工作面煤炭运送到运输上（下）山中的任务，一般采用输送机运输；小型矿井可采用矿井，以绞车牵引。

条件适合时也可用小型蓄电池机车牵引，综合机械化采煤面采用转载机和胶带输送机运输。

各种运输方式的特点及适用条件前已述及，不再赘述。

第二节矿井通风系统

煤矿生产是地下作业，自然条件比较复杂，只有少数井巷与地面相通，故必须借助于

扇风机或自然风压对矿井进行通风。

矿井通风的基本任务是:

（1）供给井下人员足够的新鲜空气;

（2）把井下的有害气体及矿尘稀释到安全浓度以下，并排出矿井;

（3）保证井下有适宜的气候条件（即适宜的温度、湿度及风速），以利于工人劳动和

机器运转。

因此，矿井通风为保证矿井的安全生产创造了良好的气候条件，对提高劳动生产率和

保证人身安全，具有十分重要的意义。

一、矿井通风方法

1.矿井通风压力和通风阻力

1）矿井通风压力

我们知道空气从气压高的地方流向气压低的地方，由此而产生的气流就是风。

矿井内

空气流动的原理与此相同，它是利用扇风机或利用矿井内部和外部的温度差，在矿井风流

的起点和终点造成压力差，迫使地面空气（新鲜风流）由迸风井流入井下，经采掘工作面

再由出风井排出（污浊风流）。

由此可知，要使矿井内空气流动，在巷道和井筒的起点和终点要形成压力差。

空气流

动的方向总是从压力高的地方向压力低的地方流动。

由矿井扇风机或自然因素造成的压力

差就叫做通风压力，又称风压。

它是用来克服空气在流动过程中，由于巷道和其他障碍物

的摩擦、阻挡、冲击所产生的阻力。

2）矿井通风阻力

矿井通风压力是用来克服矿井通风阻力的。

通风压力与通风阻力相当于作用力与反作

用力。

即两者数值相等、方向相反，所以，通风阻力的大小就是通风需要风压的大小。

空气在井下流动遇到的阻力有:

（1）摩擦阻力。

它是空气沿井巷流动时，与井巷壁面摩擦，空气分子之间相互碰撞而

产生的阻力，它与巷道断面大小，巷道壁光滑程度、巷道长度、支架形式以及风速有关。

摩擦阻力的大小可以按下式计算:

（2-1）

式中

——井巷摩擦阻力，