主井箕斗

主井箕斗（共3篇）

主井箕斗 篇1

兖州矿业 (集团) 公司杨村煤矿为上世纪80年代设计的薄煤层矿井。随着三层煤的开采, 矿井产量逐年增加, 主井箕斗故障率增高, 影响了正常生产。为此, 对箕斗进行改造。

原先的主要问题:箕斗卸载方式存在设计缺陷, 箕斗出曲轨即活动溜槽及扇形闸门回位时振动大, 曲轨、曲轴和扇形门常出现焊缝开焊、钢板振裂现象, 维修量大;箕斗重载偏心较大, 运行中滚动罐耳与罐道间摩擦剧烈, 罐耳寿命短, 罐道磨损严重;箕斗自重5.98t, 有效容积小, 无法增加单钩提煤量, 提升效率相对较低。改造原则:箕斗与其他部分的安全距离满足《煤矿安全规程》要求, 改造后的箕斗不能缩短提升系统的过卷距离;箕斗设计容积≥9m3, 在保证箕斗强度的前提下尽量减轻箕斗重量;调整箕斗重心, 使箕斗重载偏心距大大降低, 减轻罐道的磨损。

改造方案: (1) 改造卸载方式, 改活动溜槽为固定溜槽, 不但简化卸载方式, 还增大箕斗有效容积, 并相应改造曲轨, 使箕斗出曲轨时过渡平稳, 减轻振动。为不提高卸载到位高度, 固定溜槽底部采用增大煤抛角的方法。 (2) 重新验算箕斗钢骨架强度, 在保证强度的前提下, 降低材料的截面积。箱体的主要受冲击部位采用高强度锰钢板, 其他部位适当降低钢板厚度。

改造后箕斗自重4.53t, 采用渐进的计算方法反复验算, 将箕斗重载偏心距降到20kg·m以下, 改造后, 箕斗卸载时仅有扇形门回位时的冲击。经过重新设计更换曲轨, 基本消除了卸载时的振动。重心偏心距调整后, 各部位磨损大为减轻。

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[兖矿集团设计研究院李剑峰供稿山东邹城市273500]⊙

CIMES2010北京国际机床展

第10届中国国际机床工具展览会, 即CIMES2010北京国际机床展是经国家商务部批准, 全球国际展览联盟UFI推荐, 由中国机床总公司主办, 北京国机展览中心和励华国际展览有限公司承办的国际顶级专业机床展会。该展会将于2010年6月14日至18日在北京新国际展览中心举办。中国国际机床工具展览会CIMES是植根于中国双年度北京的国际性机床大展。20多年来, 在国家大力发展机床工业的推动下, CIMES展览会不断得到发展壮大。自2008年起, 新老国展同时启动, 一跃成为继德国EMO、美国芝加哥之后世界第三大规模国际机床展, 成为展示中国机床企业新产品全貌和世界先进机床技术的平台, 中

现已与全球30多个国家和地区的集团分公司或展览合作机构签订了CIMES展会推广销售代理协议, 这些销售网络除了覆盖美国、德国、意大利、法国, 瑞士、奥地利、日本、韩国、台湾这些机床制造业发达的国家和地区外, 还扩展到了芬兰、瑞典、丹麦、罗马尼亚、土耳其、希腊、白俄罗斯等一些具有各自制造特点的国家。这些销售代理网络的建立将大大提高CIMES2010在全球范围行业内的知名度和影响力, 并且将丰富CIMES2010展会的内涵, 带来多样化高、精、尖的世界同步机床产品。

为配合CIMES2010北京国际机床展, 主办方将举办一系列丰富的配套活动, 其中包括:

主办方与相关媒体合作, 举办高峰论坛。具体有:

1.CIMES2010中国机床高峰会 (CMTS2010) ———研讨中国机床行业发展趋势与热点问题。

2.自主品牌机床推介会———向国内外的业内人士推广和宣传我国自主品牌的机床产品和设备。

3.多项技术交流活动:如企业与用户交流会、各国最新制造技术交流活动等。同时主办方还将与机床、功能部件等领域的专业媒体开展一系列的学术研讨会。

配对采购活动:主办方通过深入的展前调研, 获得海外采购商的意向, 联系各机床、机械设备进出口公司和有出口权的企业到会见面, 洽谈经贸合作。并与军工、航空航天、船舶、铁路、电力、通讯、冶金、船舶等行业的大型采购商沟通洽谈组团参观采购。

本届展会依旧秉承坚持力推发展我国民族机床工业, 提倡扶植自主开发创新的宗旨, 继续特设“大”、“精”、“尖”展馆, 展会展出的国产机床主要以自行开发、技术革新、自主创新产品占主导地位。X10.01-08

[北京国际展览中心供稿北京市朝阳区新源南路1-3号中国平安国际金融中心A座15层100027] (12)

先进实用技术和产品五则

●电动汽车智能充电站万向电动汽车有限公司研发的充电站系统, 采用分布式数据采集控制结构, 实现了电池管理系统与充电机监控系统的数字化通讯, 可实时监控充电机状态。充电站计算机可以通过电池管理体系对所有单体电池电压、温度等参数监控, 可实时显示与记录所有充电单体电池的充电过程, 建立电池使用充电数据库, 为电池组的配组与筛选提供依据。充电站可以作为电动汽车运营的综合信息服务系统, 监控所

主井箕斗 篇2

某矿主井箕斗装载硐室处于垂深-861.55 m～-878.8 m处,所处岩性主要为砂质泥岩和泥岩,其净高为17.25 m,净宽8.0 m,净深5.635 m,为一特大型箕斗装载硐室。断面形状为高直墙切圆拱结构,二侧墙和迎面墙采用700 mm厚双排钢筋混凝土支护形式。

原设计上、下室之间分隔平台(在墙高12.2 m处设置一楼板)为600 mm厚双排钢筋混凝土结构,并与该处钢筋混凝土侧墙整体浇灌。这一楼板结构不但可安装装煤设施,而且对二侧高直墙起到很好的支撑作用,大大减小了结构的内力。考虑到箕斗装载硐室与井筒将同时施工,并要进行临时改绞,施工上述楼板难度较大。为了给快速施工创造条件,决定采用钢梁来代替楼板,但对二侧墙支撑作用的削弱将通过结构优化来弥补。

2 支护形式

结构优化实行补强原则,取消楼板的支撑作用将通过锚索支护来补强,即通过在二侧墙相应位置设置小锚索来代替楼板对二侧墙的支撑作用。

锚索规格设计为长6.0 m,锚深5.9 m,设计锚固力不小于200 kN。在二侧墙上的原楼板相应位置上、下设置两排锚索,每排3根,共6根,每排3根采用一根16号槽钢作为整体托梁。

3 大型箕斗装载硐室支护结构受力监测

考虑到该矿主井箕斗装载硐室特大,地质条件较差,为实时了解支护结构的受力状态,防止支护结构出现大范围破坏,先在钢筋混凝土结构内部埋设传感器,监测其内力变化情况,当出现不安全因素时,及时采取加固措施。

3.1 测试元件布置

为了确保观测系统的长期稳定性和可靠性,本次观测工作采取精度高、抗干扰性强、稳定性好的振弦式传感元件作为一次仪表,振弦式频率仪作为二次仪表。传感元件随工程施工埋入井壁结构中。

监测工作布置两个测试断面,分别位于二侧墙的钢筋混凝土结构中,每个测试断面布置2个压力传感器和4个钢筋应力传感器。共埋设压力传感器4个,钢筋应力传感器8个。其中,压力传感器布置在混凝土结构与岩石交界面上;钢筋应力传感器布置在混凝土结构的内排环筋和竖筋上,测试元件布置见图1。

所有测试元件的导线通过一根多芯铠装电缆连到井底进行定期观测。

3.2 测试结果分析

通过对测试数据分析处理,可得箕斗装置硐室支护结构的内、外力如图2～图4所示。

由图2～图4可知,目前箕斗装置硐室支护结构所受的岩层最大压力为0.98 MPa,小于设计值。而由环向和竖向钢筋应力测试结果可知,最大不超过60 MPa,小于钢筋设计值300 MPa,说明支护结构是安全的,优化方案是可行的。

4 结语

主井筒箕斗装载硐室为了给快速施工创造条件,决定采用钢梁来代替楼板,但对二侧墙支撑作用的削弱将通过结构优化来弥补。缩短了建井工期,是主要硐室支护改革的一种创新,充分体现了优质、快速、低耗建设矿井的优越性。该项技术对于其他建设或改扩建矿井具有参考价值,值得推广。

参考文献

[1]庄茂明,黄建民,曹占柱.锚杆、锚索、喷射混凝土联合支护技术在箕斗装载硐室施工中的应用[J].建井技术,2001(4):38-39.

[2]孔凡贵,王辉,褚衍伟,等.锚网索支护在大断面硐室施工中的应用[J].煤炭技术,2007(3):141-142.

[3]薜效珉,宋承文.高强度锚杆和锚索联合支护技术的应用[J].山西建筑,2003,29(2):72-73.

[4]何炳银,王珏.沿空巷道锚杆与锚索破断的调查分析[J].矿山压力与顶板管理,2005(1):95-96.

[5]华士友.浅谈组装硐室的安全施工[J].煤炭技术,2003(9):13-14.

[6]李广兴.锚杆锚索联合支护在巷道掘进中的应用[J].矿山压力与顶板管理,2003(3):67-68.

主井箕斗 篇3

朱集西煤矿设计生产能力4.0Mt/a。主井井筒净直径6m, 装备一台JKMD-5.7×4 (IV) E落地多绳摩擦式提升机。提升容器为一对40吨提煤箕斗, 采用定重装载方式, 最大提升速度为14.92m/s, 担负矿井提升煤炭任务。研究曲轨卸载系统可以提高生产效率, 降低成本, 以最小的设备投资获得最大产能, 对朱集西煤矿按期投产具有重要的现实意义。

2 主要研究内容及关键技术分析

2.1 主要研究内容:

40吨箕斗的结构 (重点卸载滚轮及闸门轴间相对位置关系) ;卸载曲轨的结构及与罐道架间固定方式。

2.2 关键技术

曲轨卸载关键技术包括力的分析和相应机构的设计。如果曲轨设计不合理, 那么冲击力和闸门开启力均大, 这样就会使曲轨受力不均衡, 曲轨、滚轮过早产生磨损, 设备关键部位容易发生形变, 从而发生安全隐患, 影响设备安全可靠运行。对于大型箕斗, 以上问题尤其突出, 因此确定相关部件的结构几何关系和受力分析是关键技术的所在。

2.2.1 相关部件的结构几何关系

在煤矿立井提升系统中, 箕斗卸载方式有曲轨卸载和外动力卸载2种卸载方式。采用曲轨卸载时, 箕斗慢速提升至停止位置过程中, 滚轮进入曲轨, 在曲轨的挤压下, 滚轮一边向上运行一边向右转动, 带动扇形闸门徐徐向上开启, 原煤卸载, 卸载完毕后, 主井提升系统即可直接进入下一提升循环。

卸载滚轮在曲轨中运行时, 扇形闸门的开启角度和曲轨形状有固定的对应关系。由图1可知卸载滚轮水平位移为:

所以, 扇形闸门开启角度为:互作用, 对箕斗将产生时变的动态力, 这些力最终在水平方向上由

f (x1) 两边对时间t求导, 得到扇形闸门开启角速度为:

对式 (3) 两边对时间t求导, 得到扇形闸门开启的角加速度为:

式中:R-扇形闸门滚轮杆长度, m;θa-扇形闸门滚轮杆初始位置与竖直方向夹角, rad;v-卸载滚轮竖直方向的运行速度, 即箕斗运行速度, m/s;a-箕斗运行的加速度, m/s2。

2.2.2 受力分析

闸门开启过程中, 当几何及运动关系确定时, 闸门开启力也是确定的。

滚轮处开启力为:

式中:Fbas-系统基本开启力, 即克服煤阻力所需开启力, N;Fmg-克服闸门自重所需的力, N;Fr-克服闸门回转轴处摩擦力所需的力, N;Fm-克服闸门转动的动力所需的力, N。

以上各力采用以下公式计算:

由图2, 根据受力关系得到曲轨所受正压力为:

式中:S-扇形闸门弧形板面积, m2;σ-扇形闸门弧形板处煤压, N/m2;μj-扇形闸门弧形板与煤的静摩擦系数;L-扇形闸门等效阻力矩, m;θ1-为滚轮由初始状态到闸门与煤有相对位移时的转动角度, 大小由闸门相关部件刚度及开启力决定, rad;θa-滚轮杆轴线与铅垂线的运动初始状态夹角 (定义为负值) , rad;θb-滚轮杆轴线与铅垂线的运动终止状态夹角, rad;μd-扇形闸门弧形板与煤的动摩擦系数;m-扇形闸门质量, kg;准-扇形闸门的形状角度, rad;L1-扇形闸门的初始重力矩, N·m;D-旋转轴直径, m;F合力-扇形闸门对旋转轴的作用合力, N;μ3-扇形闸门与旋转轴的摩擦系数;I-扇形闸门相对旋转轴的转动惯量, kg·m2;α-曲轨切线与铅垂线的夹角, rad。

曲轨固定在套架之上, 在卸载过程中由于曲轨和卸载滚轮的相互作用, 对箕斗将产生时变的动态力, 这些力最终在水平方向上由四角稳罐装置承担, 铅锤方向 (纵向) 上由主提升钢丝绳承担。设水平力为X, 铅垂方向力为Y。可知:

式中:μw-箕斗与四角稳罐装置之间的摩擦因数。可取μw=0.15在系统设计过程中, 式 (10) 、 (13) 将分别作为曲轨与套架受力设计、钢丝绳受力设计的依据。

3 结束语