《矿山运输与提升》第3版电子教案考试重点图文并茂.docx

1、矿山运输与提升第3版电子教案考试重点图文并茂绪 论一、运输与提升在矿业生产中的地位和任务 1. 煤矿在国民生产中的地位 煤炭是我国的主要能源，又是重要的化工原料，自建国以来煤炭工业一直是国家的重要能源工业。我国煤炭储量位居世界前列，至2005年原煤产量突破21亿吨，跃居世界产煤大国第一位。 2. 运输与提升的地位 煤炭生产过程中的必不可少的重要环节，从井下工作面煤炭采出到运至地面，只能通过运输与提升，才能加以利用。 3. 运输与提升担负的任务 将井下工作面采出的煤炭运送到地面装车站；将掘进产生的矸石运往地面矸石场或综合利用加工厂；将井下生产所需的材料、设备运往工作面或其他场所；运送井下工作人员

2、。 4. 合理地选择运输与提升设备具有重大意义 运提设备投资大、耗电量大（约占总耗电量的5070），合理地选择和使用之，具有巨大的经济和社会效益。而环节越多，使用的设备数量和转载点越多，产生故障的几率越大。故应尽可能减少环节、简化系统、以利安全生产，提高经济效益。二、矿井运输与提升的类型 1. 连续动作式设备 输送机刮板输送机、胶带输送机、勺(shao)斗提升机等。无极绳运输设备用环形（无极）运转的钢丝绳牵引矿车在轨道上运行，矿车与钢丝绳间通过联接装置挂钩或摘钩。用于地面或井下水平运输或倾角15的斜巷运输。属落后的运输方式，仅在个别老矿区和地方小煤窑尚有使用。风力或水力运输应该称为“气压和水压

3、运输”较确切。分为：a)利用压缩空气和高压水在管道内运送货载的有压运输；b)利用自然坡度在铁槽内运送货载的无压水利运输。水利运输使用于水利开采或旱采水运矿井。 自重运输在坡度大的条件下，利用货载本身的自重分力，使货载沿斜坡向下自溜的连续运输。 2. 周期动作式设备电机车运输设备由电力机车头牵引一组矿车在轨道上往复周期性地运送货载，是水平巷道长距离运输的主要方式之一。有极绳运输设备有极钢丝绳牵引单个或一组矿车往返运行。多用作小型矿井的主斜井提升或采区上、下山辅助运输。矿井提升设备利用提升机滚筒传动钢丝绳牵引提升容器在井筒内往返运行，完成提升或下放人员及货载的任务。卡轨车地轨式辅助运输设备，车轮不

4、掉道，适用于巷道底板起伏大、有底鼓及难以使用机车和有极绳运输巷道。德、英等国已广泛采用，我国新建大型矿井开始推广使用，主要用于综采工作面运进或运出机械设备。单轨吊车与综采配合使用的一种采区巷道运输设备。车辆悬吊于巷道上方工字型单轨上，以摩擦轮绞车为动力装置，通过钢丝绳牵引运输货载。架空索道架设在空中的钢丝绳作为货车的承载索，而货车则由钢丝绳牵引运输货物。适用于个别山区的矿山地面运输设备。 3. 辅助运输设备给煤机用来将煤仓的煤均匀而定量地装到输送机或其他设备上。闸 门用来开启或关闭煤仓或漏斗，也可起调节给煤量的作用。翻车机用来翻转矿车或列车，卸除其中所载物料。推车机在矿车运输中，为了完成矿车的

5、装载、提升和卸载等工序，常常需要在较短距离内使用推车机来向装车站、罐笼、翻车机、溜煤眼下部推送矿车（推进重矿车、顶出空矿车）。分为：a)链式推车机无极链牵引推爪，推爪推动矿车底挡使矿车前进，位于翻车机前。输送能力大，但结构复杂小型矿山很少采用。b)钢绳推车机结构简单、制造容易、基建费用低，行程可大可小；但钢丝绳磨损快、维修工作量大。c)风动（气动）推车机装在靠近井筒轨道的中间，略低于轨道平面。具有结构简单、造价低、效率高、维护方便等特点。但对矿车的冲击力大，由于气缸行程有限，故推车距离有一定限制。爬车机在矿车自溜系统中，用于恢复矿车因自溜所降落的高度差，又称“高差补偿器”。称为“爬坡机”较为确

6、切。结构与推车机基本相同，也分为三种：a)链式爬车机倾角取1015，其下部以R24m的曲线与下部线路联接，上部则用R5m的曲线与一上部线路联接。为防止矿车偶然掉落，或跑车，斜坡部分设有“捞车器”。运转速度=0.30.4m/s。b)钢绳爬车机与链式相比，结构简单、制造容易、维护简便，但由于是往复运转，一次只能爬一辆矿车，故生产效率低。c)风动（气动）顶车器垂直方向作用的推车机，可使矿车进行垂直方向的位移，补偿其在自溜运行中的高差损失。具有结构简单、重量轻和使用可靠等优点。适用于调车场要求紧凑布置的场合。调度绞车用作调度矿车之用，也可做运送物料等一些辅助运输工作。阻车器在矿车自溜轨道上阻（停）止矿

7、车运行的设备。分单式（一对阻爪）和复式（两对阻爪）两种，复式的又叫“限数阻车器”它能限制开启一次通过的矿车数量，以便向翻车机或罐笼供给一定数量的矿车。阻车器按结构分为：阻车轮的、阻车轴的、阻车下附设底挡的、阻缓冲器的等各种类型。其与翻车机、爬车机、罐笼等设备配合时，可使矿井的运输达到机械化和自动化的目的。限速器在矿车自溜轨道上调节、限制矿车的滑行速度的设备。按照输送矿车的工艺要求，被限速器作用后的矿车可以低速继续运行，也可立即停止。转载机机械化采煤采区内，煤炭运输系统普遍采用的一种中间转载输送设备。是一种可以纵向整体移动的、特殊的、重型刮板输送机。三、国内外矿井运、提设备发展概况 1. 刮板输

8、送机应用广，国产种类多(达30余种)，系列化生产。可弯曲型能拐弯90运行。综采机械化的必备配套设备，大大提高工作效率。 2. 带式输送机向长距离（单机15.5km、机组达169km）、大运量（带宽6.4m达37500t/h）、高速度（达15m/s）、大功率（单机最大驱动功率达62000kw）、低能耗方向发展。 3. 电机车运输向大型化、高速化、能爬大坡度、自动化方向发展。工业发达国家已开始研制和使用自动装卸载、无人驾驶的全自动化电力机车。 4. 提升设备国内外均已按型谱制造大型提升机，广泛应用单绳缠绕式和多绳摩擦式提升机。特深井采用了双滚筒缠绕式（布雷尔式）提升机。20世纪90年代，世界上又出

9、现了一种全新的、高度机电一体化的提升机“内装式多绳摩擦提升机”，使提升机的制造、使用水平推入了新的领域。第一章 刮 板 输 送 机第一节 概述一、主要组成部分、工作原理、适用范围 1.主要组成部分机头部包括机头架、电动机、液力耦合器、减速器、链轮组件等；机尾部包括机尾架、电动机、液力耦合器、减速器、链轮组件等；中间部包括中间溜槽、联接溜槽、调节溜槽、刮板链等；附属装置包括紧链器、铲煤板、挡媒板、防滑锚固装置等；移溜装置 2.工作原理 由绕过机头链轮和机尾链轮(或滚筒)的无极循环的刮板链作为牵引机构，以溜槽作为承载机构，电动机经液力耦合器、减速器带动链轮转动，从而带动刮板链连续运转，将装在溜槽中

10、的货载从机尾部运到机头处卸载转运。上部溜槽是输送机的重载工作槽，下部溜槽是刮板链的回空槽。3.适用范围 刮板输送机是一种挠性牵引机构的连续输送设备，是采煤工作面唯一的运输设备，还常用于采区巷道和掘进工作面。可水平布置，也可倾斜安装，沿工作面和巷道布置时运输倾角25，对于兼作采煤机轨道与机组配合适用时煤层倾角要16。 4.优缺点 机身低，便于装载；结构强度高，运输能力大，适应恶劣工作环境，并可作为采煤机的运行轨道；可弯曲，移置容易机身伸缩方便，运力不受块度和湿度的影响；铲煤板可自动清扫机道浮煤；挡媒板后设有安放电缆、水管和乳化液管的槽架，对三者起保护作用，推移输送机时，电缆、水管、乳化液管随同移

11、动。不足之处是：工作阻力大，耗电量多，溜槽磨损严重，运输距离受一定限制。二、主要类型和系列1.主要类型按牵引链的结构分：片式套筒链刮板输送机、可拆模锻链刮板输送机、焊接圆环链刮板输送机按链条数目分：中单链、中双链、边双链、三链（极少用）。.按功率大小分：配套单电动机额定功率40kw为轻型、40kw中型90kw、重型90kw。按溜槽的布置方式和结构分：并列式、重叠式、敞底溜槽式和封底溜槽式四种。按传动方式分：电力传动、液压传动两种输送机。2.基本参数系列我国自20世纪80年代开始已按以下标准：MT15-82工作面用刮板输送机系列型谱、MT105-1993刮板输送机通用技术条件、和MT15-199

12、1矿用刮板输送机型式与参数标准化、系列化和通用化制造。运输量为150900t/h、机身长度有120、150、160、180、200m等、电动机功率40320kw。目前我国制造的最大者：运输能力900t/h、水平输送距离150m、装机总功率320kw、整机重量204t、一条牵引链的破断负荷为85t。 （详见课本P9/B1-1刮板输送机基本参数系列） 3.型号标记： S G / S输送机； G刮板式；型式代号：D中单链型、B边双链型、Z中双链型、W可弯曲型；中部槽宽度，mm；配用电动机总功率，kw。三、新型刮板输送机 1.侧卸式刮板输送机 2.直角转弯式刮板输送机四、今后研发重点：大功率、大运力、

13、大倾角刮板输送机，适应于倾角36的中厚煤层和大倾角采煤机配套的需要；极薄煤层外牵引输送机；发展双速电机，解决输送机重载启动问题，并可取消液力耦合器。 第二节 刮板输送机结构特点及功能分析一、机头部1.减速机类型：与输送机并列（平行）布置、三级传动的圆锥-圆柱齿轮减速机，以缩小占据空间，适应井下作业需要。圆锥齿轮采用圆弧齿形，圆柱齿轮采用人字齿形，以增大承载能力、传动平稳性和降低噪声。使用条件：齿轮圆周速度18m/s、安装倾角125、高速轴转速1500r/min;环境温度为-20+35、适用于正、反两向运转。应符合刮板输送机减速器标准，同型号间可互换，输入轴端有圆头平键槽和渐开线外花键两种联接形

14、式，输出轴端有矩形、渐开线内花键和渐开线外花键三种联接形式。为适应左、右两种采掘工作面和机头机尾通用，其箱体应上下对称。为便于改变链速，应能通过更换第二对齿轮的办法，在一定范围内改变传动比。2.联轴器分弹性联轴器和液力耦合器两种。中、重型刮板输送机必须采用液力耦合器。液力耦合器的结构 (祥见P2021/T1-1315)。液力耦合器的优点：使电动机轻载启动、有过载保护功能、减缓传动系统的冲击和振动、多电机驱动时能使各电机的负荷均匀、如果与电动机的特性匹配得当，还能增大驱动装置的启动力矩。液力耦合器的工作原理 (祥见P22/T1-1617)。3.机头架机头部的支撑骨架，应有足够的强度和刚度，由厚钢

15、板组焊而成。要求：两侧对称，两侧壁上都能安装减速机，以适应左、右采煤工作面的需要；链轮由减速机的轴伸和盲轴支承和联接，便于在井下拆装；拨链器和护轴板是易损部件，应便于拆装和更换；易损部位采取耐磨措施，如加焊高锰钢堆焊层或局部采用耐磨材料的可更换零件。 4.链轮组件链轮是一个组件，由链轮和联接筒组成。它是传力部件，也是易损件，运转中不仅受静载荷，还受脉动和冲击载荷。链轮结构和安装要点 (按P24/T1-18向学生讲解)链轮制造：用优质碳素合金钢铸造或锻造成毛坯，机加工后调质处理，链窝和齿形表面须经淬火处理。MT/Z9-80矿用圆环链链轮技术条件规定了各项技术指标。链轮使用寿命：MT105-199

16、3刮板输送机通用技术条件规定，轻型机不低于一年，中、重型机不低于一年半。 5.盲轴组件是位于机头架不装减速机一侧、支承链轮的一个组件，其轴承座装在机头架侧板的座孔内，用螺栓联接件固定。(祥见P25/T1-19)。 6.电动机刮板输送机不用液力耦合器时，采用双鼠笼转子并具有高启动转矩的隔爆型电动机；采用液力耦合器时，对电动机启动转矩无高要求，只要求最大转矩要高。为解决刮板输送机重载启动困难的问题，有的机型采用双速电动机（其定子上有低速绕组和高速绕组各一套）。以低速绕组启动时能给出3倍以上的额定转矩的启动转矩，输出功率约为高速时的1/2，启动电流比高速时低得多。故在生产中以低速绕组启动，达到一定转

17、速时，换接到高速绕组运转工作，用专用的控制开关换速。目前我国生产的、用于矿井配套的双速电动机产品有：YDB和KBY两个系列。二、机尾部 分：有驱动装置只有机尾架与机头架不同，其余部件与机头部相同，可互换使用。无驱动装置尾架上只有供刮板链改（换）向的尾部轴部件，尾部轴上的链轮也可用滚筒代替。三、中间部 1.溜槽 中部槽（标准槽） a)组成刮板机的机身，每节长度1.5m,由槽帮和中板组焊而成，上槽是装运物料的承载槽，下槽底部敞开供刮板链返程用（底部敞开是为了减少摩擦和积留杂物）。b)与采煤机配套的中部槽，除了运煤外，还兼作采煤机的轨道，它除了承受采煤机的骑行负荷（采煤机重压和切割煤层时的冲击）外，

18、还受到推、拉液压支架的侧向力和纵向力，以及大块煤岩的撑挤，工作条件恶劣。因此，应有足够的强度、刚度和耐磨性，其质量应符合MT10285刮板输送机中部槽试验规范。C)中部槽的井下使用寿命，按“过煤量”来衡量： 中部槽的过煤量 单位：万吨 槽宽类 型280Mm320mm420Mm520mm(620)mm630mm730mm830mm轻 型6812203040中 型60重 型120180调节槽 短的中部槽，是为了适应输送机的铺设长度（适应工作面长度变化）的需要，设有长度有0.5M和1M的两种调节槽。机头过渡槽 是机头与机身过渡联接的特殊槽，每节长度为0.5m，它的一端与中部槽联接，另一端与机头架联接

19、。机尾过渡槽 是机尾与机身过度联接的特殊槽，每节长度也是0.5m，它的一端与中部槽联接，另一端与机尾架联接，在其下缘装有上链器。 联接装置 是将单个中部槽联接成机身的组件，它既能使两槽间对正，又能允许两槽在平、竖两个平面内折曲一定的角度。分：插销式、哑铃式、插入圆柱销式等。它是中部槽的薄弱环节。2.刮板链组成与功能 由链条和刮板组成，链条是刮板输送机的牵引机构，刮板的作用是刮推溜槽内的物料前进。分类 目前使用的有中单链、中双链、边双链三种。链条 a.圆环链，在运行中不仅承受很大的静负荷和动负荷，还要承受巨大的滑动摩擦，以及矿水的浸蚀。b.优质碳素钢焊接而成，并经热处理和预拉伸处理，使之具有强度

20、高、韧性（刚度）大、耐磨和耐腐蚀等特性。c.按GB/T12718-1991矿用高强度圆环链制造，分B、C、D三个等级，见P29/B2-3。d.规格及标注 规格有七种，以链环棒料直径(mm)链节距(mm)标注：1040、1450、1864、2286、2486、2692、30108。不同规格不同强度等级的破断负荷见P30/B2-4。四、附属装置1.铲煤板 固定在中部槽的侧面支座上，安装后上缘低于槽帮，下缘要超出槽低，宽度方向与采煤机滚筒应有一定间隔。其刀刃应有足够的强度，在推移中部槽时用来清除工作面的浮煤。2.挡煤板 是一个多功能组件，其作用是:a)防止煤向采空区塌落；b)为采煤机导向；c)放置电

21、缆、水管乳化液管；d)为推移液压千斤顶提供联接点等。应有足够的强度和刚度，因它的变形和损坏会直接影响采煤机的运行。 3.拉紧(紧链)装置 给刮板链施加张紧力的装置。刮板链安装时要给予一定的预紧力，使其运行在张力最小点而不发生链条松弛或堆积，保证输送机正常工作。螺旋丝杠式拉紧装置 （按P28/T1-22a讲解）钢丝绳卷筒式拉紧装置 （按P28/T1-22b讲解）棘轮紧链器 （按P29/T1-23讲解）摩擦轮紧链器 (按P30/T1-24讲解)液压紧链器 (按P31/T1-25讲解) 4.推移装置功能在采掘工作面内，随着采掘工作的进展，将刮板输送机向煤（岩）壁推移。布置形式综采工作面使用液压支架上

22、的推移千斤顶，普采工作面使用推溜器或手动液压推溜器，均装在靠采空区一侧。机头、机尾处分别安装2 3个；中间槽每隔6m布置一个；每个千斤顶均由单独的操纵阀控制。5.锚固装置功能刮板输送机在倾角较大的工作面上工作有下滑的可能时，用以固定和防滑之用。组成由液压支架和锚固架组成。锚固架与机头架、机尾架相联接，使用液压支架的泵站供液。五、刮板输送机的传动系统（简图）第三节 刮板输送机的选型计算 (略)第四节 桥式转载机一、 功用是国内外机械化采煤系统中普遍采用的一种中间转载输送设备，实际上是一种可以纵向整体移动的重型刮板输送机。它工作于采掘面的下顺槽(平巷)中，将工作面刮板输送机运出的煤（岩）转载到下顺

23、槽(平巷)中的可伸缩带式输送机上运出。二、 结构 1.特殊的短刮板输送机传动系统和驱动装置与刮板输送机相同，也分中单链、中双链、边双链三种，零部件可与相同规格的刮板输送机互换。不同点是：机身有一段悬桥结构，以便使之与带式输送机有一段搭接长度。2.机头部下装有行走小车，搭接在带式输送机机尾架导轨上移动。机尾底部有滑橇可沿底板滑行。3.机身=底板水平段+悬桥爬坡段+悬桥水平段。若使用破碎机，加装在底板水平段上。4.按配套电动机额定功率大小也分为轻、中、重型三种，划分标准与输送机相同。其井下使用寿命也按其中部槽的“过煤量”衡量：平巷桥式转载机中部槽的过煤量 单位：万吨 槽宽类 型630mm640mm

24、730mm830Mm轻 型60中 型8080重 型100100150三、转载机的型号标记： S Z / S输送机； Z转载机；型式代号：D中单链型、B边双链型、Z中双链型；溜槽宽度，mm；配用电动机总功率，kw。四、 国产转载机主要规格参数 详见课本P42/B1-6。第五节 刮板输送机的安装、运转与维护一、安装、运转注意事项 1.工作面要力求保持直线，过多的弯曲会导致断链等事故，加快链子与溜槽的磨损，甚至会引起采煤机掉道。 2.输送机铺设要平，搭接处无台阶。工作面整平，杂物应清除。 3.推移输送机时，弯曲段的长度应8节槽长度，以免引起断链或掉链事故。 4.严格按出厂时配对链条组装，不得有“拧麻

25、花”现象，安装位置均应符合设计图纸要求。 5.组装后应进行全面检查，空转2h，检查传动装置及刮板链是否正常。发现异常，应立即停车查明原因，排除故障后方能投入正式运转。 6.投入正常运转两周后，要再次调整链子的松紧程度。经常检查、及时紧链，发现问题及时处理，以保证刮板链在合适的张力下运行。二、使用寿命及损坏原因 1.刮板链的断裂情况分析 强力断链冲击力许用破断载荷，断口在弯曲部中间或质量缺陷处、呈凹凸状，直线部分拉长。疲劳断裂受力静态破断载荷，但由于长时间承受脉动载荷，发生疲劳破坏，以及链环表面缺陷，使其截面不断削弱，导致最后受冲击突然断裂。断口在弯曲部与直线部分连接处，分：灰白色月牙形平台部分

26、疲劳破坏所致；凹凸不平部分突然断裂所致。 2.刮板链断裂的主要原因动载荷的长时间反复作用疲劳破坏的主要原因；矿井下水的腐蚀，使其断面削弱、强度降低；长时间的磨损；链条制造质量差；工作面使用条件的影响(铺设质量差、推移方式不当等)。三、刮板输送机的维护1.日检内容减速器工作是否正常（振动、发热、油位情况）；减速器和液力耦合器是否漏油；链条张紧度是否合适、有无“拧麻花”现象，链条和刮板有无损坏；溜槽的磨损、变形和联接情况，尤其是联接槽；挡媒板有无损坏、变形。 2，周检内容机头架、机尾架有无歪斜、损坏情况；液力耦合器启动是否平稳，各电动机负荷分配是否均衡；减速器与机头架、液力耦合器与保护罩等处的联接

27、螺栓紧固情况；拨链器、压链块的磨损情况；铲煤板的磨损情况及联接螺栓的可靠性；测量电动机的绝缘情况，检查开关触头及防爆面情况，检查减速器的轴承、齿轮的润滑及齿轮啮合情况。 3.季检和半年检内容 每季应对胶带联轴节、液力耦合器、过渡槽、链轮、拨链器检修一次，拨链器可视磨损情况而定。 每半年应对电动机和减速器进行一次全面的检修。4.大修内容当采完一个工作面后，应将设备升井进行全面检修。第二章 带 式 输 送 机第一节 概述O、 发展史 1880年最早出现在德国，已有100多年的历史。目前带式输送机的最大输送距离单机可达15km（机组可达169km），带速已达15m/s，最大带宽6.4m，最大输送能力

28、37500t/h，最大单机功率=2*2000kw，寿命可达20年。应用非常广泛，新技术仍在不断发展中。一、工作原理、适用条件、优缺点1.工作原理 （参见P45/T2-1） 以输送带兼作牵引机构和承载机构的一种连续动作式运输设备。输送带绕经机头主动滚筒与机尾换向滚筒，形成一个无极的环形带，借助主动滚筒与输送带之间的摩擦力来带动输送带及物料连续运转。物料到达机尾端部后，由于输送带的换向而卸载。它是平行带传动的一种特殊情况：输送带本身既是传动件又是承载件。可运送矿石、煤炭等散装物料和包装好的成品物件。2.适用条件 用于水平或倾斜巷道的运输：向上运输时，倾角18；向下运输时15。运输附着性和粘性大的物

29、料时倾角可大一些。不易运输有棱角的货物。带式输送机输送（上运）各种物料所允许的最大倾角 详见P53/B2-5。3.优缺点优点：运力大、运输阻力小、耗电量低(约为刮板输送机的1/31/5)、投资小运费少、运行平稳、对物料损伤小，应用广泛。所以，煤矿生产中凡是能用带式输送机的地方，尽量选用。 缺点：机身高，不便装载；不宜运送有棱角的物品；无法弯曲铺设。二、普通带式输送机的类型 1.通用型（通用固定式）托辊安装在固定机架上，机架固定在底板或基础上，广泛应用在运输距离不长、永久使用地点。 2.可拆卸式组合式机身，可拆卸、移置安装，由于运输距离不长但经常移动的场合。 3.可伸缩式机身可伸缩，节约辅助（拆装、移置）时间，比普通机型多一套储带卷带装置，带仓可存一卷胶带（约50100m）。 (参见P49/T2-4)三、特种带式输送机 1.绳架吊挂式与通用型基本相同，区别仅在于机身部分为吊挂的钢丝绳机架支承托辊和输送带，其余组成部分与普通带式输送机相同。机身吊挂在巷道支架上（节省巷道下部空间也便于清扫巷道底板），或架设在底板上，其高度可以调节，适用于底板不稳定的巷道。 (参见P48/T2-3) 2.钢丝绳牵引式一种强力带式输送机，其特点是：钢丝绳作为牵引机构；胶带只起承载作用，不受牵引力，使牵引结构和承载结构分开，从而解决了运输距离长、运输量大、输送带强度不够的