矿井提升机解读
发布时间:2024-08-24来源:国内业绩点击:1
矿山生产的全过程离不开矿山运输和提升工作,因此,运输和提升工作的好坏必然的联系到矿山生产能否正常高效进行。如果说运输路线是矿山生产的动脉,那提升设备则是其咽喉,可见其重要性和必要性。提升机是联系地面和井下的主要的运输工具,矿井提升工作是整个采矿工程中的重要环节。从地下采出的煤炭、矿石必须提升至地面才有其实际应用价值。废石的提升、工作人员、材料及设备的升降等都要靠提升机工作来完成。矿井提升机是矿井提升设备中的动力部分,由电动机、减速器、主轴装置、制动装置、深度指示器、电控系统和操纵台等组成。根据提升机工作原理和结构的不同,矿井提升机有以下一些类型:
随着科学技术的发展,提升机的控制和调节系统也日趋完善,使得多绳提升机能够取代缠绕式单绳提升机。从1938年开始使用第一台多绳提升机,到1948年以前,全世界总共有六台多绳提升机在运转,到1959年末,已经有240台。而近几十年来,使用多绳提升机的国家,已发展到20多个。在西德:GHH公司和DEMAG公司所制造的750多台提升机中,有一半以上是摩擦轮式提升机。瑞典ASEA公司从1938年开始,共制作出上千台摩擦轮式提升机,供应23各国家使用,其中:四绳的占57%;1969年开始供应六绳的,占10%;1972年以后供应八绳及十绳的占5%。截止1974年为止,估计全世界大约有6000多台多绳提升机在运转。
根据一些统计资料表明,国外使用的多绳提升机,能够反映出现有技术水平的有以下的技术特征:
提升容器时由数根提升钢丝绳共同悬挂的,钢丝绳同时拉断的概率很小,因此,安全可靠性较高,不需要再在提升容器上装设断绳防坠器。
多绳提升机是由数根提升钢丝绳共同担负荷重,因而,每根钢丝绳只担负绳端荷重的1/n(n—提升钢丝绳的根数),这样就能够正常的使用直径较细的钢丝绳,使主导轮的直径相应减小。
多绳提升机又称“多绳摩擦轮提升机”,是在单绳摩擦轮提升机基础上,为了适应矿井向深部发展,以及年产量日益增大的需要逐渐发展起来的。摩擦提升机的钢丝绳不是缠绕在卷筒上,而是套在主导轮(摩擦轮)上,两端各悬挂一个提升容器,借助于安装在主导轮上的衬垫与钢丝绳之间的摩擦力来传动钢丝绳,使容器移动,从而完成提升或下放重物的任务。
但是,单绳摩擦式提升机只解决了提升机卷筒宽度过大的问题,而没解决卷简直径过大的问题。因为全部终端载荷由一根钢丝绳承担,故钢丝绳直径很大。从而摩擦轮直径也很大(D=80d),因此就出现了用多根钢丝绳代替一根钢丝绳的多绳摩擦提升机。这样,由于终端载荷由n根钢丝绳一同承担,使得每根钢丝绳直径变小,从而摩擦轮直径也随之变小。
摩擦提升就其工作原理来看,与缠绕提升是有显著区别的,钢丝绳不是缠绕在卷筒上,而是套在主导轮(摩擦轮)上,两端各悬挂一个提升容器,借助于安装在主导轮上的衬垫与钢丝绳之间的摩擦力来传动钢绳,使提升容器移动,进而完成提升或下放重物的任务。多绳摩擦式提升机不论塔式与落地式,均可采用低速或高速电动机拖动。选择低速电动机时,可采用直联方式;而选用高速电动机时,则需经过减速器后传动。它在某些特定的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,静应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,因此,摩擦提升在深井的使用亦受到一定的限制,一般限制H1400m。
由于矿井深度和产量的持续不断的增加,缠绕式提升机的卷筒直径和宽度也随之加大,使得提升机卷筒体积非常庞大而笨重,给制造、运输、安装等带来非常大的不便。未解决这个问题,1877年法国人戈培提出将钢丝绳搭在摩擦轮上,利用摩擦衬垫与钢丝绳之间的摩擦力来带动钢丝绳,来实现提升容器的升降,这种提升方式称之为摩擦提升。多绳摩擦提升运动学与动力学计算基本上与单缠绕式提升相同,不同点是摩擦提升动力的传递是依靠摩擦衬垫与钢丝绳之间的摩擦力来实现的,其工作的可靠性取决于提升钢丝绳与摩擦衬垫之间是不是有足够的摩擦力。
多绳提升机现在不仅用在竖井,在国外也用在斜井。例如:奥地利的Wodzyki煤矿的斜井,就采用了双绳摩擦轮式提升机。此外,如:西德、法国等,都有在斜井使用多绳提升机的是例。西德EPR公司生产一台四绳落地式摩擦轮式提升机,直径9米。
习惯上,多绳提升机一般都安装在井塔上,目前的真实的情况也是如此。但是,也有一些矿井,将多绳提升机安装在地面上。例如:赞比亚的一台直径为3.36米、四绳的多绳提升机(西德GHH公司制造),就是安装在地面上的。西德DEMAG公司从1901年开始,生产了很多落地式提升机。西德EPR公司生产一台落地式摩擦轮式提升机,直径9米,这是世界上最大的摩擦轮式提升机。
我国目前普遍的使用的有单绳缠绕式双圆柱卷筒提升机和多绳摩擦式提升机种。而本文所介绍的是多绳摩擦提升机,其详细的介绍如下文。
缠绕式提升机是将两根提升钢丝绳的一端以相反的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,可将提升钢丝绳分别在两个卷筒上缠绕和松放,以达到提升或下放容器,从而完成提升任务的目的。它是较早出现的一种,它工作可靠,结构相对比较简单,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,从而造成体积非常庞大,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。因此在某些特定的程度上限制了单绳缠绕式提升机在深井条件下的使用。以前,单绳缠绕式提升机在我国矿山中使用较为普遍。