多臺聯(lián)動提升機在矩型井架滑輪組提升系統(tǒng)的應(yīng)用

發(fā)布時間：

2024-02-29

來源：

在深井提升中，鋼絲繩直徑和滾筒直徑不能無限增大,，當(dāng)提升機最大靜張力不能滿足要求時,，設(shè)法減少原有提升容器直接作用在提升機卷筒上的靜張力，并在提升系統(tǒng)中增加滑輪組,，可大幅提高提升系統(tǒng)的單次提升量,。多臺提升機聯(lián)動使用，可有效緩解提升能力和擴大生產(chǎn)之間的矛盾,，更適用于建井開拓,、豎井開挖提升系統(tǒng)。

礦井提升系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)中的主要設(shè)備,，目前常用的礦井提升系統(tǒng)主要由提升機,、天輪、鋼絲繩和箕斗 (罐籠) 構(gòu)成,。隨著礦井深度的加深,，提升能力亦需要不斷增加，但鋼絲繩直徑和提升機滾筒直徑不能無限制增加,。由于結(jié)構(gòu)上的問題,，提升機滾筒直徑和鋼絲繩直徑的增大受到限制，無法滿足深井高效生產(chǎn)和管理的需求,。

礦井提升能力的大小和效率的高低,，直接反應(yīng)了礦井提升系統(tǒng)的單次提升能力，且提升能力的大小直接影響到礦井的生產(chǎn)能力,。為了提高礦井提升能力和生產(chǎn)效率,，須盡可能地提高單次提升能力，最大限度地發(fā)揮設(shè)備的性能,。

針對上述情況,，在提升機最大靜張力不能滿足要求時，應(yīng)在原提升系統(tǒng)中設(shè)法減少提升容器直接作用在卷筒上的靜張力,。為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷,，本公司立足礦山主井提升系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新，避免井深過大時,，鋼絲繩上的應(yīng)力變化過大造成鋼絲繩損傷,；改進礦山主井提升系統(tǒng)，增加滑輪組提升,，可應(yīng)用于前期豎井開拓和后期礦石開采以及物料提升,，有效解決提升系統(tǒng)單次提升能力低的問題。

1 提升系統(tǒng)簡介

本提升系統(tǒng)用于越南天然氣采集豎井工程項目,，豎井用于前期巖石開挖,、豎井開拓及物資輸送。礦井主井直徑為 17 m,，井深 80～ 110 m,；巖石開采量為120 m3/h；提升質(zhì)量：機車重 40 t,，工作倉重 40 t,。

24臺提升機用于提升任務(wù)，其中 6臺用于提升機車 (40 t)；2臺用于提升載人罐籠 (2套),；4臺用于提升物料箕斗 (5 t,，4套)；12臺用于提升作業(yè)倉吊盤,、通風(fēng)管道,、潛水泵、鉆機等,。

2 系統(tǒng)方案

2.1 總體設(shè)想

本提升系統(tǒng)包括提升機,、天輪、定滑輪組,、鋼絲繩和動滑輪組,、箕斗、罐籠,、工作倉平臺,、機車平臺。提升機置于地面的提升機房內(nèi),，天輪支架置于地面井架之上,，支架上裝有天輪及定滑輪組，鋼絲繩纏繞在天輪,、定滑輪組和提升機的鋼絲繩輪上,，將定滑輪組與提升機連接在一起，構(gòu)成提升結(jié)構(gòu),。定滑輪組下部的鋼絲繩上裝有互相錯開的動滑輪組,，用于升降可置入井筒的第一箕斗和第二箕斗、罐籠,、工作倉平臺以及機車平臺,；在第一箕斗和第二箕斗、罐籠,、工作倉平臺,、機車平臺上安裝滑輪組，鋼絲繩交錯貫穿其中,，將其與動滑輪組連接在一起,，構(gòu)成提升容器結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)平面和立面圖如圖 1所示,。

1,2,4,5.提升機 3.機車平臺 6.作業(yè)平臺

圖1 提升系統(tǒng)布置方案

同時,，本系統(tǒng)也進行了其他改進。

(1) 井筒內(nèi)設(shè)有比原減速位置高的減速位置感應(yīng)器,，罐道梁多處設(shè)有聲光報警器,，提升機房內(nèi)裝有電氣集中控制器,。

(2) 所述的鋼絲繩形成閉環(huán)，繞裝在天輪,、定滑輪,、動滑輪、第一箕斗和第二箕斗,、罐籠、工作倉平臺,、機車平臺上,，通過定滑輪與提升機連接在一起，構(gòu)成滑輪組提升結(jié)構(gòu),。

2.2 具體方案

6臺提升機用于提升機車平臺,。鋼絲繩穿過 12組井架定滑輪組和 9組機車平臺滑輪組，兩端分別連接提升機,，6臺提升機同時提升或下降,。

2臺提升機用于提升載人罐籠。鋼絲繩一端穿過井架定滑輪組提升罐籠,，一端連接提升機,，2臺提升機同時提升或下降。

4臺提升機用于提升箕斗,。鋼絲繩一端穿過井架定滑輪組提升箕斗,，一端連接提升機，4臺提升機同時提升或下降,，用于升降物料及通風(fēng)管道,、水泵、鉆機等輔助設(shè)備,。

12臺提升機用于提升作業(yè)倉吊盤,。每邊 6臺提升機，鋼絲繩穿過 12組井架定滑輪組和 8組作業(yè)倉平臺滑輪組,，兩端連接提升機,，12臺提升機同時提升或下降。

3 提升系統(tǒng)實施方式

24臺提升機可實現(xiàn)同時提升或下降,，實現(xiàn)全自動化電氣控制和盤形制動器液壓制動,。以提升機車平臺為例，其自動化控制過程如下：主回路過流及過,、欠電壓保護,，變頻器輸入、輸出缺相保護,，深度指示器斷軸保護,，減速點后備保護,，井口限速保護，錯向保護,，二級制動解除保護,，等速段、減速段超速保護,，開車與打點信號互鎖保護等 12種自動化保護,；采用變頻器調(diào)速，實現(xiàn)無級變頻調(diào)速,，速度穩(wěn)定且連續(xù)可調(diào),。

提升機啟動后，帶動鋼絲繩纏繞運轉(zhuǎn),，從而帶動第一箕斗和第二箕斗及罐籠,、工作倉平臺、機車平臺在井筒內(nèi)做交替上下運動,。以箕斗提升例,，當(dāng)每一個箕斗口部運動到對應(yīng)的定量出口鋼板處，開始向箕斗內(nèi)裝料,，物料裝滿后,，由提升機將箕斗拉出井筒，進行卸料,；與此同時,，另一個箕斗深入井下定量出口鋼板處開始裝料，依次循環(huán)裝卸工作,，從而將物料從井筒內(nèi)運出,。如圖 2所示。

圖2 箕斗提升示意

4 滑輪組系統(tǒng)

定滑輪不省力,，但可以改變力的方向,，動滑輪不能改變力的方向，但省力,，使用滑輪組可很好地解決施工現(xiàn)場提升量超負荷的問題,。若使用滑輪組提升，承擔(dān)重物的繩子段數(shù)為 n,，則提升物料的質(zhì)量增大 n倍,；利用滑輪組多組配合，可以使移動的距離為物體上升高度的 n 倍,。增加滑輪組提升,，改變提升系統(tǒng)的運行速度、曲線及系統(tǒng)的減速位置,，有效提高了提升系統(tǒng)的生產(chǎn)效率,。該工程現(xiàn)場使用 3排滑輪組,，每排有 3個動滑輪、6段繩,，4個定滑輪,，鋼絲繩兩端分別連接 2臺提升機負責(zé)提升或下降。提升滑輪組系統(tǒng)3排 6段繩,，工作能力提高 18倍,。

5 結(jié)語

該提升系統(tǒng)可用于礦井主井開拓、豎井開采,，可有效解決提升機卷筒直徑和鋼絲繩直徑過大,，鋼絲繩曲率半徑過大，提升周期長,，裝卸載時間長,，單次提升量小等問題,。

增加滑輪組提升,，結(jié)構(gòu)簡單，安裝使用方便,，可大幅提高提升能力,，有效緩解了提升能力和生產(chǎn)能力之間的沖突問題，保障生產(chǎn)的順利進行,。

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