第四章辅助运输

2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕第五章辅助运输设备§5.1概述辅助运输是指除煤炭运输以外的人员、材料、设备和矸石等的运输。1、特点：①运输线路随工作地点的延伸（缩短）或迁移而经常变化；②运输线路水平和倾斜互相交错连接；③工作地点分散，使得运输线路环节多、分支多；④待运物料品种繁多，形状各异；⑤井下巷道空间受限制，有沼气和煤尘，需用防爆设备。2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕3、对井下辅助运输设备的选型要求①能在水平、倾斜和转弯的巷道中连续运行，无需转载运输，运输距离可按需变化。②运输能力大，运输种类多，易于装卸。③与主要运输设备无干扰，运行安全可靠，操作简便。2、辅助运输设备的类型●过去常用：矿用绞车（缠绕式和无极绳）、调度绞车、电机车和一般的矿车、平板车、材料车外。●目前先进的辅助运输设备：单轨吊车、卡轨车、粘着／齿轨机车、胶套轮机车、无轨运输车（轮胎式或履带式）等。2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕4、我国辅助运输的现状●已有产品：柴油机单轨吊、绳牵引卡轨车、柴油机胶套轮齿轨卡轨车、无轨胶轮车。●现状：实际应用水平相当低，绝大多数矿井未能实现高效、连续的机械化辅助运输。●原因：①早年投产矿井的条件差，限制了辅助运输设备的应用。②我国煤矿多，煤层地质条件不同，井型和开拓方式各异，目前的辅助运输设备的品种还不够多样化，不能满足不同矿井的需求。③产品质量不稳定，可靠性差妨碍了推广和应用。2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕§5.2有极绳运输一、钢丝绳运输的类型1、定义：凡在水平或倾斜的轨道上利用绞车、钢丝绳和矿车或其它容器进行的轨道运输统称为钢丝绳运输。3、应用：倾角较大不适合胶带输送机的斜巷；使用输送机巷道的辅助运输。2、特点：设备简单，操作方便。2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕①有极绳运输：钢丝绳一端与矿车相连，通过绞车使钢丝绳放出或收回，达到运输目的。4、分类：●特点：货载运输周期进行，属于周期动作式运输设备。2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕双绳运输：单绳运输：●类型：采用单滚筒绞车沿倾斜巷道牵引矿车向上运行，向下运行靠自溜。●○重车空车双滚筒绞车每个滚筒上各有一根缠绕方向相同但出绳方向不同的钢丝绳，每跟钢丝绳上挂一个车组，开车后，一个车组向上运行，一个车组向下运行。缩短运行时间，效率高。但要铺设双轨，车场布置复杂。●重车○空车绞车钢丝绳绞车钢丝绳2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕②无极绳运输：是用摩擦轮绞车带动一条封闭的钢丝绳运转，矿车通过特殊的连接装置与钢丝绳挂接起来，靠运行的钢丝绳带动矿车在轨道上运行。若装车场按一定时间间隔不断地将矿车与钢丝绳挂接，则出车场就可不断地摘钩推出矿车。●特点：运输是连续的，货运量与运输距离无关。●应用：水平巷道或倾角不大（5~20）的上、下山运输；也可用于地面运输。●缺点：工人劳动强度大，钢丝绳磨损严重，轨道附属设备多，上、下山运输环节衔接费工费时。●○绞车钢丝绳容器重车空车2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕二、有极绳运输设备包括：绞车、钢丝绳、容器。绞车的类型：绞车（小绞车）：滚筒直径2m提升机（大绞车）：滚筒直径2m按习惯划分：按用途分：调度绞车回柱绞车斜巷运输绞车2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕1、调度绞车调度绞车是用来调度车辆及其进行辅助牵引作业的一种绞车。应用：多用于矿井巷道中拖运矿车及辅助搬运，也可用在采掘工作面、装车站调度空、重载矿车。型号：JDM—4.2电机容量慢速调度绞车调度绞车技术规格表2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕结构特点（以JD-11.4为例）组成：1、滚筒装置2、制动闸3、工作闸4、底座5、电动机JD-11.4型调度绞车①绞车滚筒由铸钢制成，其主要功能是缠绕钢丝绳牵引负荷。滚筒内装有减速齿轮。②绞车上共装有两组带式闸，即制动闸和工作闸。电动机一侧的制动闸用来制动滚筒，大内齿轮上的工作闸用于控制滚筒运转。③机座用铸铁制成，电动机轴承支架及闸带定位板等均用螺栓固定在机座上。④电动机为专用隔爆三相鼠笼型电动机。2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕2、回柱绞车回柱绞车又称慢速绞车，它是用来拆除和回收采煤工作面支柱的一种机械。应用：①把回柱绞车布置在距回柱空顶危险段较远的安全地段，用钢丝绳钩头来拉倒和回收支柱。②可用它来拖运重物和调运车辆。常见回柱绞车型号：JH2-5、JH-8、JH2-14等。2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕组成：1、电动机2、弹性联轴器3、齿轮离合器4、蜗轮减速器5、滚筒装置6、底座特点：①总减速比较大，能在电动机功率较小时，获得较大的牵引力。②传动系统中都有一级蜗轮蜗杆传动机构，具备自锁功能，不会发生下放重物时拉动滚筒旋转的情况。③具有整体结构，便于移动和安装，甚至可以用回柱绞车来牵引绞车本身移动。④电气控制装置较简单，皆具备隔爆性，可用于有瓦斯、煤尘的环境场所。⑤因蜗轮蜗杆传动效率低，易造成发热和温升过高，所以必须重视润滑和维护。●结构特点（以JH-8型为例）：2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕3、斜巷运输绞车分类：按滚筒数目：单滚筒绞车、双滚筒绞车。按滚筒直径：0.8m、1.2m、1.6m三种规格。应用：井下倾斜巷道内运输材料或设备；产量低的小型矿井的主要提升设备。常用系列：①矿用非系列绞车：见P129表5-2②JT系列绞车：特点是提升能力提高，采用了盘式制动闸、中心驱动减速器、圆盘式深度指示器、快速调绳离合器等装置。见P131表5-32011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕1、主轴装置2、减速器3、电动机4、盘形闸5、深度指示器传动装置6、液压站7、圆盘式深度指示器8、斜面操纵台JT型单滚筒矿用绞车2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕1、机座2、主轴装置3、齿轮联轴器4、中心驱动减速器5、制动轮弹性联轴器6、电动机7、圆盘深度指示器传动装置8、安全制动器9、手动工作制动器10、调整楔11、定车装置12、停车装置2JT1600X800-20型双滚筒绞车2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕§5.3无级绳运输及架空乘人装置一、无级绳运输应用：小型煤矿的主要运输机械；中大型煤矿的辅助运输机械。逐渐被新型的辅助运输设备取代。工作过程：将钢丝绳接成一个封闭圈，两端分别套在两个绳轮上，其中一个绳轮为主动轮，另一个为张紧导向轮。当主动轮旋转时，靠其与钢丝绳间的摩擦力，牵引钢丝绳实现连续运输。1、主动绳轮2、导向轮3、钢丝绳4、矿车2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕●布置方式：垂直布置：一股绳在轨道上，另一股用托绳轮布置在巷道上方。用于单向提升运输。水平布置：绳轮水平布置，两钢丝绳放于两轨道上，轨道上的矿车按一定距离挂在钢丝绳上，矿车到位后摘钩。特点在主动绳轮不换向的情况下实现双向运输。主动绳轮的形式：圆锥形、抛物线形、夹钳式。前两种的优点：钢丝绳缠绕过程中，各绳圈将向绳轮的小直径方向滑动，后一绳圈会绕于前一绳圈旁。钢丝绳不会脱出绳轮。圆锥形的只能一个方向转动，抛物线形的可以两个方向转动。夹钳式用的较少。2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕二、架空乘人装置架空乘人装置也称猴车，属于无级绳运输。应用：矿井斜巷、平巷运送人员。工作原理：通过电动机带动减速机上的摩擦轮作为驱动装置，采用架空的无极循环的钢丝绳牵引承载。钢丝绳靠尾部张紧装置张紧，沿途被托绳轮支撑，维持钢丝绳的挠度和张力。抱索器将乘人吊椅与钢丝绳连接，并随之作循环运行。组成：①驱动装置：电动机—防爆电机。减速器—平面二次包络涡轮蜗杆减速器，减速比大，体积小，扭矩大，传动平稳，噪声低，输出轴能自锁。2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕制动器—电力液压块式制动器。驱动轮—铸钢件。衬块进口材料，具有抗静电、耐磨损、摩擦系数大的优点。机架②尾轮及张紧装置：悬吊式安装在架空乘人装置的尾部。起迂回导向作用，能自动调节钢丝绳的张力，满足驱动轮和钢丝绳的防滑要求。张紧装置能自动调节尾轮及重锤的位置，使钢丝绳受力均匀，运行平稳。2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕③乘人部分：包括乘人吊椅和抱索器。吊椅要安全舒适，刚度强度可靠。抱索器有固定式、活动卡钳式、活动摩擦式、水平拐弯式④电控部分：电动机的控制开关、制动油泵控制开关、综合保护采用PLC可编程控制。⑤架空乘人装置的特点：设备投资小，运行成本低，维护工作量小；人员输送量大，效率高；安全性能好，运行速度低，上下方便；适用范围广；布置灵活、独特。⑥规格型号：P1352011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕§5.4单轨吊车一、概述单轨吊车运输是将材料、设备、人员等通过承载车或起吊梁悬吊在巷道顶部的特制工字钢单轨上，由单轨吊车的牵引机构牵引进行运输的系统。应用：煤矿井下，尤其是在采区上、下山和工作面平巷内用来运送材料、设备和人员的先进辅助设备之一。分类：按牵引方式：钢丝绳牵引机车牵引蓄电池机车牵引防爆净化柴油机车2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕组成：轨道、牵引设备、吊挂车辆。吊挂车辆按用途有牵引吊车、制动吊车、承载吊车及乘人吊车。1、牵引绞车2、缓冲器3、导绳滑轮组4、牵引车5、安全制动车6、控制车7、倒链起重器8、支撑车9、牵引钢丝绳10、吊挂车导轨11、尾轮12、横梁钢丝绳牵引单轨吊车2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕二、单轨吊车的工作原理及其适用条件1、工作原理绳牵引单轨吊车的工作原理与机车牵引不同，前者为摩擦传动，后者为粘着驱动。绳牵引就是用无极绳绞车牵引，通过牵引钢丝绳与驱动轮之间的摩擦力来带动钢丝绳运行，从而牵引单轨吊车沿单轨轨道往复运动。2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕牵引钢丝绳2绕过摩擦轮1后，一端固定在牵引车3上，钢丝绳另一端绕经张紧装置7后，再绕过换向轮6固定在牵引车下方的卷绳筒上。钢丝绳两端固接好之后，由张紧装置将钢丝绳拉紧，使钢丝绳具有一定的初张力。然后启动电动机，带动液压泵运转，液压泵排出的高压油输送到牵引绞车的液压马达上，从而驱动牵引绞车的摩擦轮运转，使无极绳和挂在钢丝绳上的运输吊车作往复运动。1、摩擦轮2、钢丝绳牵引车3、制动车4、集装箱5、回绳轮6、张紧装置绳牵引单轨吊车工作原理图2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕2、单轨吊车的适用条件：①单轨吊车挂在巷道顶板上或支架上运送负载，不受底板变形（底鼓）及巷道内物料堆积影响，但需要有可靠的吊挂承载装置。吊挂在拱形或梯形钢支架上时，支架应装拉条加固，用锚杆悬吊时，每个吊轨点要用两根锚固力各为60KN以上的锚杆。巷道断面要大于或等于7m2。②可用于水平和倾斜巷道运输。用于倾斜巷道运输时，机车牵引单轨吊车，坡度要小于或等于18°，最佳使用坡度为12°以下，国外最大达40°。绳牵引单轨吊车坡度要小于或等于25°，国外最大达45°。最大单件载重达12-15吨，最小曲率半径水平为4m，垂直为10m。2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕③机车牵引单轨吊车具有机动灵活的特点，一台机车可用于有多条分支巷道运送物料、设备和人员，可实现不经转载直达运输，不受运程限制；绳牵引单轨吊车在弯道上需装设大量绳轮，而且不能进分支岔道。运距一般为1-2Km，最大不过3Km。因为运距过长，列车运行阻力、牵引绳的阻力、轨道和支架的承载能力等都要随之增加，使单轨支承和导向钢丝绳以及钢丝绳正常拉紧都将趋于复杂化。④柴油机单轨吊车排放的气体有少量污染和异味，因此，使用巷道要有足够的风量来稀释柴油及排放的有害气体，使其达到无损害健康的程度。一台66KW柴油机单轨吊车运行的巷道，其通风量应不少于300m3/min。2011.11.01矿井运输与提升制作人马树焕⑤蓄电池单轨吊车的主要问题是受到蓄电池的能重比的限制，功率偏小（目前最大为30KW左右），自重较大（7-8t）。它适用于功率不大、自