立井提公升安全培訓教案

2022-07-21 02:36:04 字數 4924 閱讀 5469

礦井提公升的任務是沿井筒提公升煤炭、礦石和矸石,下放材料,公升降人員和裝置。它在礦井生產中有極其重要的地位。

一、礦井提公升裝置的組成及分類

礦井提公升裝置的主要組成部分是:提公升容器,提公升鋼絲繩,提公升機(包括機械及拖動控制),井架或井塔以、裝卸載裝置及輔助設施等。

從不同的角度,礦井提公升裝置有以下幾種分類:

(1)按用途分:

主井提公升裝置,用來提公升煤炭或礦物。

副井提公升裝置,完成輔助提公升任務。

(2)按提公升容器分:

箕鬥提公升裝置,用於主井提公升。

罐籠提公升裝置,大型礦井用於副井提公升,小型礦井也可兼作主井提公升。

(3)按提公升機型別分:

纏繞式提公升裝置和摩擦式提公升裝置,二者都可以用於主井或副井提公升。纏繞式提公升裝置可用於立井和斜井,而摩擦式提公升裝置只用於立井提公升。

(4)按拖動方式分:交流提公升裝置和直流提公升裝置。

交流拖動裝置的特點:在加速階段採用附加電阻調速,效果良好。隨著可控矽動力制動系統、低頻拖動系統及微拖動系統的發展與運用,交流拖動裝置的調速效能會更令人滿意。

但交流拖動裝置有兩個突出的缺點,一是調速利用附加電阻,增大了附加電能損失;二是實現自動化有一定困難。

直流拖動裝置是利用改變直流電動機電樞輸入電壓的方法來調速的。直流拖動的最大優點是:調速平滑穩定,調速範圍廣,容易實現提公升自動化,因為電動機轉速幾乎與提公升負載無關,在低速範圍內也能穩定執行。

(5)按井筒的角度分:立井提公升裝置、斜井提公升裝置和露天礦斜坡提公升裝置。

礦井提公升系統常用的主要有兩類,即以提公升煤炭為主的主井箕鬥提公升系統和完成其他輔助任務的副井罐籠提公升系統。

立井箕鬥提公升系統組成主要包括:提公升機、箕鬥、天輪、井架、解除安裝曲軌、煤倉、提公升鋼絲繩、井底煤倉、給煤機、裝載裝置、輸送機(或翻車機)、定量器或測重裝置等組成,如圖5—3所示。

立井箕鬥提公升系統的工作過程是:煤炭由電機車牽引入井底車場的翻籠硐室,用翻車機將煤卸入井底煤倉,或由井下帶式輸送機直接運送至井底煤倉內,當空箕鬥執行到井底裝載位置時,通過定量器或測重裝置,將預定的煤量裝入井底空箕鬥,同時,在地面井架上的重箕鬥通過井架上的解除安裝曲軌到達解除安裝位置後,箕鬥底部的解除安裝閘門自運開啟,將煤卸入井架的煤倉中,完成一次提公升過程。當井底裝載完畢的重箕鬥和井架上解除安裝後的空箕鬥,兩個箕鬥由提公升機滾筒帶動在井筒中作上下往復運動,又重複上述煤炭提公升過程。

立井罐籠提公升系統組成主要包括:提公升機、罐籠、天輪、井架、提公升鋼絲繩、井口安全門、搖台及井口輔助機械和安全保護裝置等組成。如圖5--3所示。

立井罐籠提公升系統工作過程是:在井底車場將重礦車推入罐籠內,並將罐籠內的空車頂出,同時完成裝載和解除安裝,在地面井口用同樣的方法將空礦車推入罐籠內把重礦車頂出,完成裝載和解除安裝。當井底、井口都完成裝、解除安裝時,由訊號把鉤通過規定的訊號聯絡,司機操縱提公升機,兩罐籠由提公升機帶動下往復運動,把裝有重車的罐籠上提到井口,把裝有空車的罐籠下放到井底車場,完成一次提公升迴圈。

然後再重複上述提公升過程。

二、礦井提公升裝置

(一)提公升容器

提公升容器是直接用來裝運煤炭、矸石、人員、材料及裝置的工具。按其結構可分為罐籠、箕鬥、礦車及吊桶等。下面介紹立井提公升系統常用的普通罐籠和底卸式箕鬥。

1.箕鬥

箕鬥是單一用途的提公升容器,只用於提公升煤炭或矸石,所以箕鬥通常用於主井提公升。箕鬥主要由三部分組成,即懸掛裝置、斗箱和解除安裝閘門。根據箕鬥這三部分的不同有各種不同型別的箕鬥,有框架式和無框架式;有方形斷面和矩扇形斷面式;有扇形閘門式、圓板閘門式和平板閘門式;有翻轉解除安裝式、傾斜解除安裝式和底部解除安裝式等。

對箕鬥的基本要求是:(1)結構堅固,重量輕;(2)有足夠的剛度,能承受衝擊載荷;(3)裝卸載速度快,這是箕鬥的乙個重要特性;(4)執行可靠,不撒煤,特別是閘門要可靠;(5)在井筒中易布置,解除安裝時不使井架受力過大。

我國煤礦立井廣泛採用固定斗箱底部解除安裝式箕鬥。這種箕鬥採用曲軌連桿下開摺頁平板閘門的結構型式,有以下優點:閘門結構簡單、嚴密,關閉閘門的衝擊力小,解除安裝時撒煤少。

由於閘門是向上關閉的,對箕鬥存煤有向上撈回的趨勢,可有效防止因煤倉滿倉而發生卡箕鬥造成斷繩事故。箕鬥解除安裝時閘門開啟,主要借助煤的壓力,因而傳遞到解除安裝曲軌上的力較小,改善了井架受力狀態,過捲時閘門開啟後,即使脫離解除安裝曲軌也不會自動關閉,因此可以縮短解除安裝曲軌的長度。這種閘門的的缺點是:

如果閉鎖裝置一旦失靈,閘門就可能由於震動、衝擊而在井筒中自行開啟,因此必須經常認真檢查閉鎖裝置。

我國立井單繩箕鬥型號為jl和jly型,多繩箕鬥型號為jds和jdsy型。單繩箕鬥和多繩箕鬥結構基本相同,主要區別在於連線裝置,多繩箕鬥的連線裝置要連線多根鋼絲繩,有關連線裝置在以後的內容有詳細介紹。

箕鬥的裝載裝置普遍採用預先定量裝載方式,其優點是撒煤量小,提公升穩定,便於實現自動化,主要有定量鬥箱式和定量運輸機式。

定量鬥箱式裝載裝置具有結構簡單、環節少等優點,其主要由斗箱、溜槽、閘門、控制缸和測重裝置組成,在我國已形成標準和系列裝置。這種裝載裝置需要在井筒的裝載位置附近開較大的硐室,同時裝載時間隨煤質和水分的不同而改變。

定量運輸機式則是提前將煤給在慢速運轉的膠帶或板式輸送機上並同時稱重,待空箕鬥到達裝載位置時,輸送機快速運轉,將預先稱好的煤迅速裝入箕鬥。其優點是向箕鬥裝載均勻,減少提公升鋼絲繩的衝擊負荷;減少裝倒次數,從而減少煤的破碎和煤塵;裝載時間恆定,便於實現自動化;井筒附近不需開較大的硐室。

2.罐籠

罐籠是一種多用途的提公升容器,它既可以提公升煤炭,也可以提公升矸石、公升降人員、運送材料及裝置等。罐籠既可用於主井提公升,也可用於副井提公升。罐籠的型別有單繩罐籠和多繩罐籠兩種,其層數有單層、雙層和多層之分。

標準罐籠載荷按固定車箱式礦車的名義載貨量確定為1t、1.5t和3t三種,每種均設有單層和雙層罐籠。

對罐籠的結構效能要求:滿足在規定的時間內公升降人員的要求;應能公升降井下使用的大型裝置;公升降人員的罐籠要裝設防墜器;罐籠的結構應當堅固,自重要輕,國內外開始選用鋁合金,高強度鋼或複合材料製造罐籠。此外,罐籠頂部要設有半圓弧形的防淋水棚和可以開啟的罐蓋,以便運送長材料時開啟。

罐籠兩端有罐簾或罐門。為了礦車進出,罐籠內要鋪設軌道,為了防止提公升時礦車在罐籠內移動,罐籠內還設有阻車器。

罐籠分為立井單繩罐籠,立井多繩罐籠和斜井罐籠。斜井罐籠用得很少。多繩罐籠自重較大,罐籠中留有新增配重的空間,不設防墜器。

3.提公升容器的導向裝置

為提公升容器在井筒中執行導向的裝置稱為罐道,可分為剛性罐道和柔性罐道兩種。剛性罐道一般採用鋼軌、各種型鋼或方木,固定在井筒中的型鋼罐道梁上而形成;柔性罐道採用鋼絲繩,一端固定在井架上,一端垂到井底用重錘拉緊。目前應用較普遍的是鋼罐道和鋼絲繩罐道。

(1)鋼罐道

鋼罐道的型式有鋼軌罐道和用型鋼焊接而成的矩形斷面組合罐道。負軌罐道主要缺點是側向剛度小,造成容器橫向擺動,而且對罐耳磨損大,通常適用於提公升速度和終端載荷都不大的容器。剛性組合罐道的截面是空心矩形,一般由槽鋼焊接而成,國外也有用整體軌制型鋼的,其主要優點是側向抗彎曲和抗扭轉剛度大,可配合使用摩擦係數小的橡膠滾動罐耳,如圖5—6所示。

橡膠滾動罐耳由乙個端麵橡膠輪和兩個側面橡膠滾輪組成。這種罐道使容器執行平穩,罐道和滾輪磨損小,服務年限長。在提公升速度和終端載荷大的情況下,使用這種罐道更為合適。

(2)鋼絲繩罐道

鋼絲繩罐道與剛性罐道相比,具有安裝工作量小,建設時間短,維護簡便,容器執行平穩,因無罐道梁,可適當減少井筒壁厚和通風阻力小的優點。其缺點是:使用鋼絲繩罐道時,容器之間及容器與井壁之間的間隙要求較大,增加井筒淨斷面積;由於鋼絲繩需加張緊力,使井架或井塔荷重增大;當地壓較大時,井筒中心線發生錯動,或井筒不直而發生彎曲時,不能採用鋼絲繩罐道。

罐道繩應採用剛性大,耐磨性和防鏽蝕性強的鋼絲繩,《煤礦安全規程》規定:鋼絲繩罐道應優先選用密封式鋼絲繩。

(3)《煤礦安全規程》對罐道的規定

提公升容器的罐耳在安裝時與罐道之間所留的間隙:使用滑動罐耳的剛性罐道每側不得超過5mm,木罐道每側不得超過10mm;鋼絲繩罐道的罐耳滑套直徑與鋼絲繩直徑之差不得大於5mm;採用滾輪罐耳的組全鋼罐道的輔助滑動罐耳,每側間隙應保持10~15mm。

罐道和罐耳的磨損達到下列程度時,必須更換:①木罐道任一側磨損量超過15mm或其總間隙超過40mm。②鋼軌罐道軌頭任一側磨損量超過8mm,或軌腰磨損量超過原有厚度的25%;罐耳的任一側磨損超過8mm,或在同一側罐耳和罐道的總磨損量超過10mm,或者罐耳與罐道的總間隙超過20mm。

③組合鋼罐道任一側的磨損量超過原有厚度的50%。④鋼絲繩罐道與滑套的總間隙超過15mm。

3.提公升容器的防墜器

《煤礦安全規程》第383條規定:公升降人員或公升降人員和物料的單繩提公升罐籠、帶乘人間的箕鬥,必須裝設可靠的防墜器。

防墜器是當提公升鋼絲繩或連線裝置萬一斷裂時,能使提公升容器平穩地支撐在井筒罐道上而不會墜落的裝置。防墜器是立井提公升中一項很重要的安全保護裝置。

(1)防墜器的結構和分類

防墜器一般由四部分組成:

①開動機構:當發生斷繩事故時,開動防墜器,使之發生作用。我國廣泛採用彈簧式開動機構,正常提公升時,在罐籠和提公升鋼絲繩的拉緊作用下,使傳動彈簧處於拉伸或壓縮狀態,當鋼絲繩的拉緊力消失,彈簧恢復變形的過程中開動防墜器。

②抓捕機構:是防墜器的工作機構,當抓捕機構動作時,能緊緊抓住罐道,使提公升容器不墜落。

③傳動機構:當開動機構動作時所產生的動力通過傳動機構而帶動抓捕機構,一般為槓桿系統。

④緩衝機構:用以調節防墜器的制動力,吸收下墜提公升容器的動能,限制制動力允許減速值的極限範圍。

根據使用條件和工作原理,防墜器可以分為以下幾種:木罐道防墜器、鋼軌罐道防墜器和鋼絲繩罐道防墜器。

(2)防墜器的檢查、維護和試驗要求

由於防墜器的工作環境差,擔負的任務又十分重要,而且經常是處於備用狀態,當發生斷繩事故時,要求其動作靈活可靠,因此,為了保證防墜器正常工作,必須經常進行檢查與維護。

①檢查與維護:對罐籠或帶乘人間的箕鬥防墜器要每天由分工專職人員檢查維修1次。要檢查防墜器各零件有無損壞;各部分螺絲是否有鬆動現象;檢查各關節部分是否靈濤,對阻礙活動的油垢雜物要清除,並對各活動部位注油潤滑。

將鋼絲繩放鬆和提起,觀察防墜器抓捕機構動作是否靈活可靠。除每天檢查外,有關負責人員應定期組織檢查和維修,對損壞零件進行更換;測定卡爪、楔塊與罐道之間的間隙和各部分磨損情況,並進行及時調節或更換。同時要對罐道磨損情況、制動繩磨損情況和緩衝裝置進行檢查和維修。

特別要注意制動繩上部的固定連線情況,如發現鏽蝕嚴重,要及時處理。

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