《煤礦機(jī)械的使用維護(hù)與故障處理》課件2號(hào)備用

煤礦提升、運(yùn)輸安全與事故預(yù)防

景海龍主講內(nèi)容第一章礦井提升系統(tǒng)的組成和分類(lèi)

第一節(jié)概述

第二節(jié)提升容器

第三節(jié)井架和天輪

第四節(jié)提升鋼絲繩

第五節(jié)礦井提升機(jī)第二章礦井提升運(yùn)輸安全第三章

常見(jiàn)的機(jī)械故障及事故預(yù)防礦井提升設(shè)備的用途、組成及系統(tǒng)分類(lèi)§1-1概述（二）礦井提升設(shè)備的主要組成

礦井提升設(shè)備的主要組成部分有：提升機(jī)、提升容器、井架或井塔、天輪、鋼絲繩以及裝載和卸載裝置。

礦井提升設(shè)備是礦井運(yùn)輸系統(tǒng)中的咽喉設(shè)備，是井下與地面聯(lián)系的主要工具。用途是：

把井下煤和矸石沿井筒提升到地面；下放材料；在地面和井底之間升降人員、設(shè)備等。（一）礦井提升設(shè)備的用途（三）礦井提升系統(tǒng)

根據(jù)提升方式的不同，礦井提升系統(tǒng)主要可分為以下幾種。

1．立井單繩纏繞式箕斗提升系統(tǒng)

2．立井單繩纏繞式罐籠提升系統(tǒng)

3．立井多繩摩擦式箕斗提升系統(tǒng)

4．立井多繩摩擦式罐籠提升系統(tǒng)

5．斜井箕斗提升系統(tǒng)

6．斜井串車(chē)提升系統(tǒng)§4-2提升容器按結(jié)構(gòu)我國(guó)煤礦豎井，主井普遍采用底卸式箕斗；主斜井多采用后壁卸載式箕斗。罐籠主要用于副井提升?；饭藁\礦車(chē)人車(chē)吊桶豎井箕斗斜井箕斗底卸式箕斗側(cè)卸式箕斗翻轉(zhuǎn)式箕斗后壁卸載式箕斗翻轉(zhuǎn)式箕斗普通罐籠翻轉(zhuǎn)式罐籠提升容器:直接裝運(yùn)煤炭、矸石、人員、材料及設(shè)備的工具。二、箕斗（一）箕斗：僅用于提升煤炭1、箕斗主要組成：懸掛裝置、斗箱、卸載閘門(mén)；

立井多繩箕斗

固定斗箱底部卸載式箕斗；優(yōu)點(diǎn)：閘門(mén)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、嚴(yán)密，卡箕斗產(chǎn)生斷繩的可能性小，基本要求：①結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，重量輕；②有足夠的的剛度，能承受沖擊載荷；③裝卸速度快；④運(yùn)行可靠，不撒煤，特別是閘門(mén)要可靠；⑤在井筒中容易布置，卸載時(shí)不使井架受力過(guò)大；用途：懸吊提升容器并傳遞動(dòng)力。當(dāng)提升絞車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)鋼絲繩帶動(dòng)容器沿井筒作上下直線運(yùn)動(dòng)。它直接關(guān)系到礦并的正常生產(chǎn)、人員的生命安全和運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性，所以鋼絲繩是礦山提升設(shè)備的一個(gè)重要組成部分?！?-4

提升鋼絲繩一、提升鋼絲繩的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型及使用范圍

鋼絲繩是由一定數(shù)量的細(xì)鋼絲捻成股，再用若干股捻成繩。繩的中間夾著纖維繩芯制成。一般由六個(gè)繩股組成。繩芯多用抗拉強(qiáng)度大的窨麻、劍麻、馬尼拉麻制成，一般由3、4股捻成。采用這種繩芯，可以增加鋼絲繩的柔軟性，并且可以?xún)?chǔ)存繩油，以便減少鋼絲繩在工作時(shí)內(nèi)部鋼絲的磨損，并防止（一）鋼絲繩的結(jié)構(gòu)生銹；同時(shí)繩芯有支承和固定繩股的作用，可以減少股間壓力和繩股的變形。另外也有用金屬制成的繩芯，與相同斷面的纖維繩芯鋼絲繩相比，金屬繩芯斷面內(nèi)金屬面積大、抗破斷拉力大，具有耐橫向壓力大，不易變形等優(yōu)點(diǎn)。但柔軟性差，不耐腐蝕，所以礦井提升多用有纖維芯的鋼絲繩。

鋼絲由于韌性不同而為特號(hào)、Ⅰ號(hào)和Ⅱ號(hào)三種。用于提升人員或人和物混合提升的鋼絲繩應(yīng)用特號(hào)鋼絲制成的鋼絲繩；只作為提升物料用時(shí)，才選用Ⅰ號(hào)鋼絲制成的鋼絲繩。

鋼絲繩的鋼絲材料為優(yōu)質(zhì)炭素結(jié)構(gòu)鋼?？估瓘?qiáng)度為1400～2000兆帕（MPa）?？估瓘?qiáng)度大，繩的直徑可以小些。抗拉強(qiáng)度過(guò)大，可彎曲性差，易斷絲。一般礦井提升多采用抗拉強(qiáng)度為1700兆帕以下的，特別在斜井提升選用絲徑較大的鋼絲繩時(shí)，其抗拉強(qiáng)度以低于1700兆帕（MPa）為好。

鋼絲的表面有光面的和鍍鋅的兩種。鍍鋅的優(yōu)點(diǎn)是可以防止生銹和腐蝕，但鍍鋅以后鋼絲繩強(qiáng)度稍有下降，它常被用于摩擦提升。光面鋼絲繩用于纏繞式提升，使用時(shí)要定期涂油以防銹蝕。（二）鋼絲繩的類(lèi)型及使用范圍1、按鋼絲繩的捻法分圖4-1鋼絲繩的捻法a—交互右捻；b—同向右捻；c—交互左捻；d—同向左捻右捻交互右捻同向右捻絲在股中捻向與股在繩中捻向相反絲在股中捻向與股在繩中捻向相同左捻交互左捻同向左捻

當(dāng)鋼絲繩纏繞在卷筒上呈左螺旋時(shí)，則選用左捻鋼絲繩，反之選用右捻鋼絲繩。這主要是為了避免鋼絲繩松捻。目前提升機(jī)滾筒多為右旋纏繞，所以隨之多選用右捻鋼絲繩。同向捻的鋼絲繩較柔軟、表面光滑、耐彎曲、耐疲勞、使用壽命長(zhǎng)，所以立井以及斜井箕斗提升多用。但同向捻有它的缺點(diǎn)，即懸掛困難，容易松散和卷成環(huán)狀，甚至可能打結(jié)，所以在斜井串車(chē)提升中需要經(jīng)常摘掛鉤。在鋼絲繩有自由端的情況下，多選用結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定的交互捻鋼絲繩。纏繞方法與特點(diǎn)（1）點(diǎn)接觸鋼絲繩繩6x7股（1+6）繩纖維芯繩6x19股（1+6+12）繩纖維芯繩6x37股（1+6+12+18）繩纖維芯2、按股內(nèi)絲與絲的接觸形式分點(diǎn)接觸鋼絲繩其股內(nèi)各層鋼絲捻距不等，各層絲之間呈點(diǎn)接觸。繩6x19股（1+6+12）繩纖維芯點(diǎn)接觸鋼絲繩股

特點(diǎn)：造價(jià)較低，鋼絲間接觸應(yīng)力大，在鋼絲繩經(jīng)過(guò)滾筒和天輪時(shí)，鋼絲受到二次彎曲、拉伸和橫向擠壓，受力情況復(fù)雜，所以使用壽命較短。（2）線接觸鋼絲繩西魯式繩6x19股（1+9+9)繩纖維芯瓦林吞繩6W(19)股(1+6+6/6)繩纖維芯填充式繩6T(25)股(1+6+6+12)繩纖維芯西瓦西（混合式）繩6XW(36)股(1+6+7/7+14)繩纖維芯繩6T(25)股（1+6+6+12）繩纖維芯填充式線接觸鋼絲繩股特點(diǎn)：繩股各層由不同直徑的鋼絲捻成，層間鋼絲呈線型接觸。6股25絲填充式鋼絲繩的股，鋼絲繩工作時(shí)應(yīng)力降低，耐疲勞好，結(jié)構(gòu)緊密，金屬斷面利用系數(shù)較高，比普通鋼絲繩壽命增長(zhǎng)0.75倍。

（3）面接觸鋼絲繩。鋼絲經(jīng)加工壓制制成特殊形狀后捻成，呈面接觸。這種鋼絲繩具有結(jié)構(gòu)緊密、間隙小、不易變形、股內(nèi)絲與絲接觸面積大、剛性強(qiáng)和更耐磨損等優(yōu)點(diǎn)。

3、按繩股的斷面形狀分

（1）圓形股：我國(guó)使用最多為圓形股。

（2）異形股：三角股，橢圓股。

異形股鋼絲繩較圓形股鋼絲繩增加了支承面積，因而可以減小鋼絲的磨損，增加使用壽命。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，一般用于深井及摩擦輪提升。4、其他

不旋轉(zhuǎn)（多層股）鋼絲繩，其各相鄰層股的捻向相反。特點(diǎn)是受終端載荷后旋轉(zhuǎn)較小，適于作尾繩和鑿井時(shí)不用罐道的吊桶提升使用，也可作鋼絲繩罐道。

密封（鎖股）鋼絲繩，特點(diǎn)為鋼絲密度大，剛性大，耐磨，但檢查內(nèi)部困難。它適于用立井罐道和架空索道承載索。

扁鋼絲繩，它受載荷后也不旋轉(zhuǎn)，主要作尾繩用。（一）鋼絲繩的選擇１鋼絲繩選擇原則：使用條件和鋼絲繩的特點(diǎn)。應(yīng)考慮使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)方便，供應(yīng)充足，價(jià)格便宜等因素?？傊_(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、合理的目的。

斜井提升鋼絲繩常與地面摩擦。為了抗磨損和腐蝕，應(yīng)當(dāng)選用繩股表層鋼絲直徑較粗、有纖維芯的6股7絲鋼絲繩，或線接觸的西魯式6股19絲鋼絲繩。

立井提升要求鋼絲繩具有韌性好、強(qiáng)度高、耐疲勞、抗腐蝕等特點(diǎn)，因此（單繩或多繩摩擦輪提升）最好選用三角股鋼絲繩。

在井筒淋水大，水的酸堿度較高且處于出風(fēng)井中的提升鋼絲繩，因腐蝕嚴(yán)重應(yīng)選用鍍鋅鋼絲繩。

用于高溫和有明火的地方，如煤礦矸石山等，應(yīng)選用金屬繩芯鋼絲繩。

罐道繩最好用半密封鋼絲繩或三角股繩。二、提升鋼絲繩到選擇、維護(hù)、檢驗(yàn)2捻向選擇原則：我國(guó)提升鋼絲繩多用同向捻繩，繩的捻向與繩在滾筒上的纏繞螺旋線方向一致。我國(guó)單繩纏繞式提升機(jī)多為右螺旋纏繞，故應(yīng)選右捻繩，目的是防止鋼絲繩松捻。多繩摩擦提升為了克服繩在工作中的旋轉(zhuǎn)給容器導(dǎo)向裝置造成磨損，一般選左、右捻各一半。（二）維護(hù)1、必須符合規(guī)定的繩輪直徑和繩徑比，以減小其彎曲應(yīng)力；2、繩槽直徑要符合要求，以減小其擠壓應(yīng)力和接觸應(yīng)力；3、纏繞式提升機(jī)用鋼絲繩必須定期涂油潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油要符合鋼絲繩制造廠提出的要求；摩擦提升用鋼絲繩只能涂專(zhuān)用的鋼絲繩油；潤(rùn)滑油要求黏性好、抗振動(dòng)、淋水不易沖掉；要有較好的黏溫性，低溫不硬化，高溫不流失；要有良好的防銹性、潤(rùn)滑性；5、鋼絲繩的運(yùn)送、存放和懸掛都應(yīng)嚴(yán)格按技術(shù)要求做；6、對(duì)提升鋼絲繩必須每天以0.3m/s的速度進(jìn)行認(rèn)真檢查，并記錄斷絲情況。對(duì)于升降人員或升降人員和物料的鋼絲繩同一捻距內(nèi)斷絲面積同鋼絲總面積之比達(dá)5%時(shí)；對(duì)于專(zhuān)升物料用的鋼絲繩、平衡鋼絲繩，防墜器的制動(dòng)鋼絲繩（包括緩沖繩）和兼作運(yùn)人的鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)的鋼絲繩為10%時(shí)必須更換；鋼絲繩如有斷股,或者直徑縮小達(dá)10%、罐道鋼絲繩直徑縮小15%以及有其他損壞時(shí)亦要更換。4、嚴(yán)禁用布條之類(lèi)的東西捆在鋼絲繩上作提升深度指示標(biāo)記，以防該處的鋼絲繩得不到良好的潤(rùn)滑而發(fā)生腐蝕斷絲；（三）檢驗(yàn)根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，提升鋼絲繩在使用前必須經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)，合格后方可使用。除摩擦輪式絞車(chē)用的鋼絲繩、平衡鋼絲繩以及直徑在18毫米及其以下的專(zhuān)為升降物料用的鋼絲繩（立井提升用繩除外），提升鋼絲繩的定期檢驗(yàn)，應(yīng)遵守下列規(guī)定：

1、升降人員或升降人員和物料用的鋼絲繩，自懸掛時(shí)起每隔6個(gè)月檢驗(yàn)一次。

2、升降物料用的鋼絲繩，自懸掛時(shí)起經(jīng)12個(gè)月進(jìn)行第一次檢驗(yàn)，以后每隔6個(gè)月檢驗(yàn)一次。7、鋼絲繩遭受卡罐或突然停車(chē)等猛烈拉伸時(shí)，必須立即停車(chē)檢查，遭受沖擊拉伸的段如果長(zhǎng)度增加0.5%以上或有明顯損傷，要更換新繩；§4-5礦井提升機(jī)一、提升機(jī)的類(lèi)型纏繞式摩擦式單繩纏繞式多繩纏繞式單滾筒雙滾筒可分離滾筒多繩摩擦式單繩摩擦式內(nèi)裝式工作原理結(jié)構(gòu)

設(shè)備布置方式有塔式落地式

兩根鋼絲繩的一端以相反的方向分別纏繞并固定在提升機(jī)的兩個(gè)滾筒上；另一端繞過(guò)井架上的天輪分別與兩個(gè)提升容器連接，通過(guò)電動(dòng)機(jī)改變滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，可將提升鋼絲繩分別在兩個(gè)滾筒上纏繞和松放，以達(dá)到提升或下放容器，完成提升任務(wù)的目的。。二、單繩纏繞式提升機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理§4-6提升機(jī)常見(jiàn)機(jī)械故障及排除一、主軸裝置常見(jiàn)故障原因及排除方法二、減速器常見(jiàn)故障原因及排除方法三、制動(dòng)裝置