斜井提升

斜井提升（精选10篇）

斜井提升 篇1

摘要：在矿山的提升运输系统运用PLC控制技术, 力求实现设备设施安全可靠、精准控制, 达到设备设施的本质安全, 提升运行效率。

关键词：安全门,编码器,矿山斜井

0 引言

提升是矿山生产的重要环节, 提升机是矿井的咽喉, 为保证矿山生产和人员的安全, 提升系统必须安全可靠运行。目前PLC控制技术在矿井提升电控系统中得到广泛的推广与应用, 逐步取代了TKD等老的电控系统。可编程序控制器的的应用, 简化了系统的设计, 同时也对维修人员提出了更高的要求。现就斜井提升中安全门、捕车绳网的自动控制的设计和现场应用实例入手, 探讨S7-300在提升系统的应用。

1 项目的提出

图纸资料如图1所示。

2 研究与实施方案

2.1 外部需接入PLC的输入点

说明:1.从上往下放时, 要求矿车距安全门60m时, (此时深度指示为-100m) 安全门提起。 (因为安全门提到位需要12s的时间, 矿车下放速度3.5m/s) ;2.从下往上提时, 要求矿车通过安全门以后5m, (此时深度指示为-155m) 安全门下落, (因为安全门下放到位需要12s的时间, 矿车提升速度3.5m/s) ;3.安全门提起和下落到位都有限位开关, 到位后自动停止.

(1) 安全门上方距安全门60m处的位置开关信号。

(2) 安全门上方距安全门5m处的位置开关信号。 (3) 安全门开启的到位开关信号 (用于保护) 。

2.2 PLC对外部输出点

(1) 安全门开启指令输出。

(2) 安全门关闭指令输出。

(3) PLC的输入输出点都要经过继电器转接, 不可直接接到设备的开闭接点。

2.3 程序及保护设置的说明

(1) 矿车下行时:

当编码器深度小于-100.00m时, 或者矿车碰到安装在轨道上距安全门60m处的位置开关时, 则开启安全门指令动作。安全门开启指令保持12s。

(2) 矿车上行时:

当编码器深度大于-155.00m时, 并且矿车碰到安装在轨道上距安全门5m处的位置开关时, 则关闭安全门指令动作。安全门关闭指令保持12s。

(3) 保护设置:

在下行时, 当编码器深度小于-150.00m时 (距安全门10m) , PLC检测是否接收到安全门已经开启到位的信号。如果没有开启到位, 则跳安全回路, 紧急停车。

(4) PLC点的设置 (都在主PLC中) :

开启安全门———Q3.0;

关闭安全门———Q3.1;

60m处轨道开关———现场定;

5m处轨道开关———现场定;

安全门开启到位信号——现场定。

2.4 PLC改动部分

(1) 改动部分程序全部写在FC13 (wd) 程序块中, 新加了程序段5、6, 只下载这一个块即可。

(2) 方法:打开修改后的程序。注意, 打开SETP软件时默认打开的是工控机里的原程序, 关掉原先的程序, 打开修改后的 (图3) 。

然后打开FC13 (wd) 程序块。下载到PLC中。

(3) 点下载后, 如果提示程序已经存在, 是否替换, 点击是, 替换就好了。

图4是主PLC的DO-1模块, 主PLC只带了这一个模块。

(4) PLC输出通过操作台内备用24V继电器来控制安全门开启和关闭。

(5) 其中, MD030接控制开启安全门的继电器, MD031接控制关闭安全门的继电器。

(6) 24V继电器线圈A1、A2分别接PLC输出线 (MD03*) 、M2-。PLC输出线直接从PLC输出端子接出, M2-是公共线, 可以就近找到一个M2-, 连接到继电器线圈即可。

3 方案应用后效果

3.1 安全效益

项目完成后, 实现安全门、捕车绳网的自动起落, 不用提前下车检查, 完全不用人工操作, 降低了跟车工的劳动强度, 避免人员误操作的安全隐患, 安全效益十分明显。

3.2 运输效率提高

项目完成后司机不需要停车或减速, 不需要等待跟车工检查确认安全门、绳网起落是否正常, 只需观察遥控监控画面和提示信号, 大大节约运输时间, 提高矿石运输效率20%以上。

3.3 维修费用低

性能可靠, 运行稳定, 故障率低, 节约后期维修、维护成本, 实现节能降耗、降本增效。

4 结语

通过该方案的实施与应用, 矿石运输效率大大提升, 安全性得到很大的改善, 效果非常明显, 非常值得在同类系统中推广应用。

参考文献

[1]田中博美, 杨桂桐.釜石矿山斜井提升系统的自动控制[J].国外金属矿采矿, 1980 (01) .

[2]刘新华.斜井提升系统设计及应用[J].昆明理工大学学报, 1998 (02) .

[3]李新, 姜小瀛.副井提升信号系统的PLC控制方案[J].煤矿设计, 1999 (03) .

斜井提升 篇2

一、概述: 因生产需要经常提升一些超长物料及超宽的机械设备，为保证提升、运输安全，特编制以下专项安全技术措施：

二、技术要求：

一）下放管路：装车前，必须将箕斗提到挡车门以上并将挡车门关闭。装载长钢管时，带法兰盘的长钢管装载时法兰盘要前后错开，长材料应放置于上层，材料露出车体前后长度要均匀，保持车体重心平稳，底端要放平稳，上端和下端要用8#铁丝固定好，不能松动；其次钢管下部用8#铁丝从每根法栏片孔里串连在一起，再从此处拦绑一道防滑；最后箕斗正中用不少于4股8#铁丝捆绑一道。以免在提升运行中，由于钢管在底部移动而发生其它安全事故。箕斗每次下放钢管的数量不论粗细不能超过4根。

三）下放U型钢棚：首先将箕斗停放到井口挡车门处，然后将U型钢棚用人工抬、扛到箕斗停放处，将U型钢棚钢翻抠，放进箕斗里面，每次下放不得超过3组。

四）下放网片：网片露出车体前后长度要均匀，堆叠要整齐，前后用8#铁丝绑实，每次装网不得超过6片。

五）下锚杆、钻杆、锚固剂等小型材料及设备必须装入到箕斗内运送，否则一律视违章论处。

三、施工方法:

1、参加人员要在下放材料、设备前十分钟到达井口，提前告知绞车司机及信号工，本班要下放钢管、U型钢棚或设备等，并做好一切准备工作；

2、下放前，施工队要将U型钢棚或设备运到井口，将箕斗放到挡车门以上并将挡车门关闭；

3、由施工负责人统一指挥，将箕斗放到规定位置，将U型钢棚或设备用人工有序地装到箕斗内，底端要放稳，将其绑定牢固，装完后将箕斗上方及周围所有工具及物料收拾干净；

4、信号工发出信号指令，将箕斗下放至工作面指定位置；

5、放到井下后，施工人员将U型钢棚或设备卸下，在指定地点码放好，设备由专业机电人员重新组装、调试；

6、下移开关、设备等重型设备时不得一人操作；

7、下放的材料、设备都要码放固定好；

四、安全技术措施：

1、所有参加施工人员必须认真学习《煤矿安全规程》中的有关规定及本措施，自始至终服从现场负责人的统一指挥，严格按照本措施作业，做到令行禁止，严禁违章指挥、违章作业。安监员负责现场安全事项，并自始至终守护现场;

2、施工人员必须穿戴整齐，工作中应精力集中，严禁戏闹，严禁擅离职守，对于病态、极度疲劳者严禁参加施工;

3、施工前负责人应向施工人员详细说明提升物料的尺寸、重量、数量等以及采取的步骤。统一号令，说明安全注意事项，熟悉提升及装卸车要求，并明确人员分工和责任;

4、参加下放物料的人员，需操作机电设备时，必须由参加特殊工种培训，并持有安全操作资格证的人员担任;

5、下放材料时必须按规定数量提升，在井口将U型钢棚、设备放置好后用铁丝捆牢;

6、放到井下后，施工队拆卸时，要时刻注意安全，做到不伤害自己，不伤害他人，不被别人伤害。

7、装U型钢棚时，应先在箕斗上铺两块木板，防止打滑。

8、装卸U型钢棚等超长物料时必须两人配合作业，起时一端先起，放时口号统一，并仔细观察周围情况，严禁碰触管路、电缆、设备、设施等。

9、抬U型钢棚时必须要四人，用双股8#铁丝穿木棍进行抬扛，两人一端，下山巷道须做后坠工作。

10、要统一服从现场施工负责人指挥，指挥者应事先要考虑好施工程序和施工中可能会出现的问题，以便及时解决问题；下放过程中，井下安全员要做好警戒工作;

11、下U型钢棚等超长物料过程中严禁车辆下方、左右站人;

12、绞车司机、信号把钩工以及其它配合工种必须按本工种的安全技术操作规程作业，精力集中，车速平稳，慢速运行，车速不得超过1.5m/s。

13、下放材料、设备时井筒内不得有人行走和作业。运输前必须检查钩头和所运送的机械设备联接装置是否符合规定，尾绳捆绑是否牢靠。对超高，超宽的部位，能拆卸掉的零部件必须卸掉，使其高度和宽度不大于箕斗300mm以上即可。

14、使用手拉葫芦安装、托运、各类大型设备、配件时严格按以下措施施工：

(1)使用手拉葫芦起吊前应先检查有无扣链，各部件有无损坏，起吊重量不得超过规定重量，发现一处不合格即更换合格葫芦使用，手拉葫芦使用时缓慢咬紧，待链轮全部受力后检查各部情况，无跑链现象后方可正常使用，否则更换合格葫芦。葫芦应吊挂在顶板完整、支架良好的地点。

（2）斜井托运时，必须使用两个手拉葫芦，一个作为牵引，一个作为溜绳。施工时，必须有专人监护，发现问题立即停止作业进行整改。施工时要有专人指挥，统一行动。施工完毕后，立即将葫芦摘下。

15、下放完成后，向值班室汇报施工完毕，可以进行正常运输提升。以上各项中未提到的，严格按照“煤矿三大规程”中的有关规定执行。

斜井提升 篇3

摘要：针对孟庄煤矿斜巷提升时主井煤车对翻滚笼的冲击问题，本文提出了减低车速、降低冲击的改造方法一缓冲器。从而有效解决了煤车对滚笼的冲击，减少了事故的发生。

关键词：缓冲器研制煤矿运输翻滚笼

0引言

皖北煤电集团公司孟庄煤矿的主井是斜井，采取的提升方式是串车提升。当满载煤炭的串车从主斜井筒提升上来后，在井口被自动摘钩摘去钩头，由于从井口到卸载处——滚笼房有近百米的距离。为了提高生产率，同时也为了降低工人的劳动强度，因此不能采用人工推车的方法。于是从井口到滚笼房之间设计为坡道，让矿车以自溜的方式进入滚笼房。然而矿车从井筒提升上来后在摘钩处的速度不好控制，因此摘过钩后，矿车往往以一定的初速度在惯性的作用下向滚笼房驶去。由于是坡道，速度愈来愈快，到滚笼时往往达到很快的速度。

由于车速很快，当矿车到达煤滚笼时，会产生很大的动量，而煤滚笼内的阻车器又要在极短的时间内将矿车挡在其内(然后将煤倒掉)，因而对煤滚笼产生很大的冲击力。久而久之对煤滚笼的破坏相当严重，轻者引起变形、轴瓦磨损，严重时撞弯传动轴，甚至波及到减速箱一侧。有时绞车司机操作不当，甩钩速度过快，往往引起掉道、翻车，甚至撞翻煤滚笼，这时则需要动用许多人力、物力来处理事故，增加了工人的劳动强度，还容易引起工伤。所以，这一问题一直困扰着运输区的广大干群，曾有多人试图解决这一问题，但都没有成功。笔者分配到该区工作以后，经过长期观察和摸索，在总结前人经验教训的基础上，和几名生产骨干一起，终于在2000年4月份研制出了一套装置——主斜煤车缓冲器，经过实验，效果显著。其有效地减缓甚至防止了煤车对煤滚笼的冲击，起到了保护设备、降低工人劳动强度、降低事故率等多重效果。现将其结构、工作原理简要介绍如下：

1缓冲器结构(如图)

缓冲器由闸皮(1)、轴套(2)、弹簧(3)、螺栓(4)、钢板(5)和(6)、缓冲木(7)、工字钢(8)等零部件组成。闸皮是直接与矿车接触并产生摩擦的部位，要求其耐磨。可用废旧胶带制成。

轴套是套在螺栓外作弹簧底座用的。弹簧要求被压缩后能产生很大的弹性动能，这样才能保证产生足够的摩擦力，因此其材料性能要求很高，可以采用废旧电瓶车的底座压缩弹簧代替。

由于矿车撞击缓冲器后对螺栓会产生剪切作用，因此螺栓要有一定的剪应力，为此其直径可以尽量地大(ф24 mm以上)。底座钢板厚度要求在16～20mm为宣，连接螺栓处的定位钢板厚度要求在20mm以上，并与底座钢板牢固焊接。底座钢板焊接在工字钢支架上，而工字钢支架要牢固地埋设在轨道外侧(最好浇注混凝土固定)。定位钢板的通孔直径要比螺栓外径大2mm，以便螺栓能够自由活动。

缓冲木用红松制成，通过螺栓固定，并可根据需要调整距离。装好缓；中木后用钉子将闸皮钉在缓冲木上。要注意的是，螺栓头部皮埋在缓冲木内。

需要说明的是，图中所画的只是缓冲器结构的一半。因为另一半与它完全一样，它们对称安装在轨道的两侧，可以根据矿车的宽度来调节它们之间的距离。当矿车经过它们之间时，将会在弹簧的高压作用产生的摩擦力的作用下减慢速度。摩擦力的大小可以通过调节螺母改变缓冲木的间距来实现。

2动作原理

当矿车以一定的速度进入缓冲器时，车帮给两侧的缓冲器闸皮以一定的挤压力，闸皮将此力等值传递给缓冲木，缓冲木通过螺栓和轴套(弹簧底座)，将此力传递给弹簧，弹簧受力压缩(将动能转换为势能)；由于弹簧另一端与固定的定位钢板接触，受其的反作用，弹簧产生一个反作用力(势能又转换为动能)作用在轴套上，从而传递给缓冲木和闸皮，闸皮对矿车产生一个反压力。由于闸皮和矿车之间存在一定的摩擦系数，因而产生一个向后的摩擦阻力，当此阻力足够大时，便可将矿车的速度逐渐降低，甚至为零。

3安装、使用注意的问题

安装时，最好先挖好基础，用水泥混凝土浇灌，使工字钢支架牢固地伫立在轨道两侧，并且对称分布，同时要与轨道保持平行，这样才能保证整个支架受力均衡，不易产生变形。

缓冲木要通过螺母调节到与轨道平行，并且相对的两块缓；中木也要彼此平行，这样才能保证矿车受力均衡。缓冲木之间的间距要略小于矿车帮的宽度，这样才能产生足够的摩擦力，具体尺寸可通过现场试验调节。

要经常检查螺栓是否变形、弯曲，如影响使用要及时更换。闸皮也要定期检查，厚度低于一定数值就要更换，以免影响使用效果。

缓冲木的间距要经常测量，并要保证其平行度。

4使用效果和推广价值

这套缓冲器于2000年4月试制成功后，经过试验，正式投入使用，取得了明显的经济效益和社会效益。之后，煤滚笼前再也没有出现过掉道、窝车现象，大大降低了事故率和工伤的发生，同时也降低了工人的劳动强度，深受广大职工的好评；另外，煤滚笼也得到了很好的保护，每年大修时只要更换一套轴瓦即可，而往年则几乎每年都要更换传动轴(主要部件)甚至是新滚笼，从而节约了大量的资金，取得了很好的经济效益。之后，这套装置在有类似情况的兄弟煤矿使用，也取得了很好的效果。

5结语

斜井提升 篇4

随着我国铁路设计行车速度的提高，桥隧比例大幅增加，隧道设计长度越来越长，为缩短施工工期，通过设置辅助坑道增加施工作业面，实现“长隧短打”。辅助坑道包括斜井、竖井和平导等，斜井在长大隧道施工中被广泛应用，受汽车爬坡能力限制，陡坡斜井运输多采用有轨运输的方式，即采用提升机轨道提升矿车运输洞碴和材料。有轨斜井运输能力决定了正洞施工进度，结合龙厦铁路2号斜井现场施工经验，根据斜井承担正洞任务量大小，通过对斜井运输能力的测算和有轨运输系统关键点控制，有效地解决了有轨斜井的运输能力问题，提高了隧道施工进度。

1 工程概况

1)设计概况。

新建龙岩—厦门铁路属国家重点工程项目，设计时速200 km/h，客货共线。象山隧道是全线最长的双洞单线隧道，起于福建省龙岩市新罗区曹溪镇三坑村，止于漳州市南靖县和溪镇乐土村，隧道左线长15 898 m，隧道右线长15 917 m，最大埋深830 m。隧道共设置有5座斜井，其中1号，5号斜井为无轨运输斜井，2号，3号，4号斜井为有轨运输斜井。

2号斜井全长508.17 m，倾角22°，设置龙岩市新罗区适中镇新祠村，位于线路前进方向右侧。斜井井身与右线线路中线的交点里程为YDK25+006.0，斜井与隧道正洞采用斜交双联方式连接，井身与线路小里程方向夹角为39°26'11″。斜井断面净空尺寸为710 cm(宽)×596 cm(高)。

2)任务划分。

2号斜井所承担正洞施工里程为:左线DK24+137～DK26+968、单线长度2 831 m，右线YDK24+158～YDK26+940、单线长度2 782 m。

2 斜井有轨运输方案

根据GBJ 213-90矿山井巷工程施工及验收规范的规定，坡度大于30°的斜井，不宜采用矿车提升;目前国内一般汽车长距离载重爬坡能力不超过15%(即9°)。根据斜井的设计坡度，为满足斜井的运输能力，2号斜井采用三车道有轨运输的方式组织施工，其中两车道为出碴运输轨道，一车道为材料运输轨道。混凝土采用溜槽输送。

1)井口卸碴与材料装车。

井口卸碴采用敞开式卸碴，出碴矿车设计为侧卸式结构，通过栈桥上曲轨在矿车行走过程中自动完成卸碴;材料采用人工装卸，喷射混凝土拌合完成后直接装入矿车。井口主要临时工程布置见图1。

2)提升运输。

洞外提升系统主要结构物有绞车房、天轮架、栈桥。绞车房内设置2台绞车提升矿车运输，一台是3.0 m直径双滚筒提升机，提升10 m3矿车出碴，另一台2.5 m直径单滚筒提升机，提升4 m3矿车运输材料。天轮架上设置3个游动天轮，控制钢丝绳的转向。洞外提升系统布置纵断面见图2。

3)井底换装。

正洞采用无轨运输，与斜井有轨运输在井底进行换装，利用自卸汽车的机动性以及斜井与正洞铺底面高差实现立体转载。

井底车场、接料通道和碴仓布置见图3。

3 斜井有轨运输的特点和关键点

3.1 斜井有轨运输的特点

1)有轨运输斜井是隧道施工的唯一通道，斜井断面小，行车道少，坡度陡，单位时间内运输能力有限。

2)正洞施工作业面多，各作业面可能同时出现相同工序，出现同时需要进料和出碴的情况，因运输能力不足导致个别作业面停工待料或等待出碴的情况，制约了工程整体施工进度。

3.2 提升斜井运输能力的关键

斜井的运输能力是正洞施工进度的根本保证，最大程度提升单位时间内斜井运输能力是解决斜井运输能力的唯一办法。

根据工期要求对斜井运输系统提升能力进行了测算，行车道数量、提升机型号、矿车大小均已确定，且提升机牵引矿车的运行速度是额定的，因此当有轨运输系统运转时减少矿车闲置时间能最大限度发挥斜井的运输能力，关键措施是减少洞碴和材料的装卸占用时间。主要办法是提高装卸效率，一方面是通过加强现场施工组织和调度管理，提高装卸速度;另一方面是有轨与无轨运输转载系统设置合理、装卸机械设备配套、机械化作业程度高、场地布置科学、运输方便，井口卸碴、装料及井底装碴、卸料一次性完成。

4 运输系统控制要点

4.1 井口混凝土装运及卸碴

1)混凝土装运。喷射混凝土拌和完成后通过漏斗直接装入材料运输矿车。拌和站设置在进料车道一侧，方便混凝土装运，避免出碴矿车的干扰。生产模筑混凝土与喷射混凝土的拌和机独立使用，模筑混凝土拌和机设置在井口近端，喷射混凝土拌和机设置在井口的远端，避免模筑混凝土与喷射混凝土运输立体交叉。喷射混凝土出料口平面位置和高差满足矿车接料需要，出料口平面位置应位于材料运输车道两轨道正中央，与内轨顶面高差宜为3.5 m～4.0 m;模筑混凝土拌和机出料口位置满足模筑混凝土输送角度要求，倾角等于斜井坡度。

2)井口卸碴。出碴矿车设计为侧卸式结构，在栈桥上设置曲轨，矿车在提升机的牵引力作用下行走过程中自动完成卸碴。由于弃碴场离斜井洞口较远，为减少出碴车数量、保证有轨运输出碴速度，通过经济对比分析，2号斜井采用的是敞开式卸碴。

4.2 井底出碴和材料装卸

1)井底车场。斜井井底是有轨与无轨运输转换的交通枢纽，井底行车线路的规划和横通道设置是保证行车畅通的基本条件，为减少井底错车干扰，方便车辆调头，正洞左、右线之间应设置2个横通道，横通道宜为两车道断面，满足错车需要。两横通道距离宜为25 m左右，横通道与斜井交叉口错开距离大于10 m，保证隧道结构安全。

2)接料通道。接料通道是正洞转载斜井喷射混凝土和模筑混凝土的通道，在保证隧道结构安全的前提下，结合井底碴仓位置，根据斜井与正洞立体相交关系，平面相交角度为15°～35°时，设置一个接料通道，接料通道应为两车道;平面相交角度为35°～90°时，最好设置两个接料通道，减少通道内行车干扰。

3)井底碴仓。井底碴仓设置位置应根据斜井和正洞相交角度确定，平面相交角度为15°～35°时，碴仓设置在斜井内，平面相交角度为35°～90°时，碴仓一半设置在正洞内，一半设置在斜井内，井底斜井内轨顶面低于正洞仰拱填充顶面4 m。

5 施工中存在的不足及改进

5.1 施工中存在的不足

1)井身道岔的铺设。出碴车道为两车道，在接近井底碴仓时通过道岔将两车道并为一车道进入碴仓。现场采用人工扳道的方式完成，在实际过程中曾出现操作失误，导致撞车和矿车脱轨，影响出碴效率。

2)大型及粉状材料装卸。2号斜井由于井口场地限制，井口、井底材料均采用人工装卸，工作效率低，材料运输车等待时间长，降低了材料运输矿车的使用效率。

3)卡仓的处理。在隧道开挖爆破后经常出现大块石碴，石碴被卡在碴仓口导致不能正常出碴，过程中采用人工破碎和采用挖掘机吊运大块石碴的方式处理，该方式速度慢，影响出碴进度。

5.2 改进

1)导线道叉的应用。在接近井底碴仓处设置导线道叉实现并道，该方式不需人工扳道，两车道矿车在曲线轨道的外力作用下自动进入碴仓，不会出现脱轨的现象，能有效地保证矿车运行安全，确保出碴速度。

2)大型及粉状材料装卸。钢拱架、钢筋等材料提前成捆，速凝剂、水泥等粉状材料提前装箱，采用机械装卸。洞口机加工房、材料库紧邻进料车道设置，在机加工房与材料库之间安装一台龙门吊，龙门吊应尽可能延伸至材料库和机加工房，材料一次性吊装到位。井底材料运输轨道上方设置一个桁吊，与井口龙门吊材料集中装车方式配套使用，实现机械化卸车，保证卸车速度。

3)卡仓的处理。在碴仓上方设置一个桁吊，用于吊运卡住碴仓的大块石碴，桁吊宜固定在初期支护预留的锚杆头上，不占用井底路面空间。

6 现场管控注意事项

隧道正洞作业面多，施工过程中各作业面可能同时进行相同的施工工序，同时需要出碴和材料的情况，表现出有轨运输能力不足，相反情况有轨运输系统更多时候处于闲置状态。为充分利用斜井有轨运输系统，提高斜井的日运输能力，同时应注意以下几个方面的事项:

1)加强现场调度管理，井底设专职调度，保持井口、井底和各作业面信息畅通，保证车辆调配及时、数量安排合理;加强现场施工组织，尽量避免不同作业面工序重叠;钢拱架、防水板等材料在材料运输车空闲时提前运输进洞。

2)合理配备正洞内运输资源，特别是配备满足与有轨运输相配套的出碴和材料运输的车辆，避免车辆闲置或不足。

3)明确关键线路，主次分明，重点突出，出碴和材料运输首先保证关键线路施工需要。

4)车辆行驶线路规划合理，减少错车和倒车，加强通风和照明，保证车辆行驶速度。

7 结语

斜井是组织正洞施工的唯一通道，材料运输、出碴是有轨运输施工组织和管理的重点。在项目策划前期对斜井的运输能力认真分析，通过合理布置施工场地，提高井口和井底装卸设备机械化作业程度，保持装卸设备最合理配套，达到快速转载的目的;加强现场施工组织和调度管理，减少多工作面作业相互干扰，避免有轨运输系统闲置，减少装卸及其他因素占用矿车有效运行时间，最大程度发挥有轨斜井的运输能力，是保证隧道正洞施工进度的根本。

摘要：通过对龙厦铁路象山隧道2号斜井有轨运输系统及配套设施的论述,总结了长距离陡坡斜井提升运输能力的控制要点,以期为类似工程施工提供借鉴和参考。

关键词：长距离,陡坡斜井,运输能力,提升

参考文献

[1]钟有信,郭得福,罗草原.长大斜井有轨运输系统配套设计与施工技术[J].隧道建设,2008(1):70-73.

某隧道斜井洞口规划布置方案 篇5

XX隧道2号斜井洞口 规划布置方案

编制：

审核：

批准：

中铁X局XX铁路项目部 二O一0年十月十三日

桃花山隧道2号斜井洞口规划布置方案

一、编制依据

1、本项目的施工组织设计

2、隧道施工便道、地形地貌及土地附作物的现场勘测情况

3、《铁路建设项目现场管理规范》

二、工程概况

中铁四局张唐铁路第八项目队桃花山隧道2号斜井位于遵化市党峪镇杨家峪村，正线施工起止里程为DK399+790～DK401+100，总长1310m。斜井长度220m。

三、洞口规划布置原则

1、结合隧道施工便道、地形地貌及土地附作物的情况，尽量减少果林及耕地，同时方便隧道施工降低成本。

2、按局文明施工标准化作业规定。

四、隧道洞口规化布置方案：

1、在斜井出口，右侧20m处独立设置钢筋加工、搅拌站和办公休息室；并分别设置大门和围墙，房屋均为活动板房。

①钢筋及型钢加工及存放场地，平面尺寸为25m*40m，采用钢立柱、彩钢瓦屋顶，立柱基础采用C20砼，结构尺寸50×50×50cm，预埋φ16U型螺栓；内设原材料存放区、加工区、半成品存放区、成品存放区四个区域，并设必要的安全消防设施。

②搅拌站位于加工厂右侧采用电子计量系统，占地面积1200m2，采用50搅拌机，共设置3个料仓（砂为合格仓，从搅拌站合格仓直接拉运；瓜子片分已检和待检各一个仓），对搅拌站内场硬化，并按照要求，设置消防措施；

③工人住宿采取租用当地民房；

2、施工用电：在杨家峪村内有1万伏的高压线，于国家电网和供电部门联系，经计算确认可设置800kv容量的变压器；隧道用电从斜井左侧变压器房引入。

3、施工用水：在斜井左侧50m处打井。在斜280m处山顶设置一个50m3的高山水池，水池尺寸为5m*5m*2m，在水井房接直径100mm的进水管（PVC管）到水池，长度为400m。水管埋深1.2m，并采用岩棉包裹。根据调查当地自来水管埋深为1.1m。出水管为150mm高压管引到隧道口，进入正洞500m后，采用100mm高压管。管道应使用壁厚≥4mm的钢管。进隧道后为在隧道左侧电缆槽上30cm。

从环保角度考虑，排水设集水井、沉淀池、净化池，检测合格后方可排出，且排水要有去处，不得任意排放。

4、在斜井出口左侧设置空压机房和备用发电机房，备用发电机为200KVA。空压机房设三台20m3/min空压机。斜井范围内高压风管均采用直径为20cm，进入正洞后采用直径为15cm的风管。进入设置在隧道左侧高压水管上侧20cm。从变压器引出隧道的动力线采用90mm2铝芯线，按“三相五线”制配置。在隧道右侧2.5m的高度。

5、在隧道右侧洞口设置大型通风机。高度在4米，管径125cm风管，通风机功率为110KWA（2*55）。

6、在隧道线路正线DK401+100左侧，选取弃碴场一处，占地面积约40亩。距离斜井出口约500m；

7、在隧道口右侧设置一个活动房为隧道值班室；

8、在隧道口边侧设置应急物资堆放处，堆放相关应急物资及消防器材；进洞后在洞口处，设置进洞人员动态标识牌及登记牌，明确每班组进洞人数和人员姓名；

9、在隧道口右侧设隧道七牌两图宣传栏，按标准化作业布置。标示牌前及洞口用洞碴换填，表面铺石粉并进行压实。

10、在隧道进口洞顶设独立标语牌，内容为：中国中铁徽标＋中铁四局承建张唐铁路桃花山隧道2号斜井。标语牌为角钢结构，外裹镀锌铁皮，尺寸≥2米。

五、安全保证体系

1、严格执行国家的安全法规，坚持“管生产必须管安全”的基本原则，加强参战员工的安全意思。

2、设置安全巡查人员，加强工地安全巡查。如有违反安全条例者，坚决制止并严肃处理，杜绝违法施工。在弃碴场周围设置警示标志，非施工人员严禁入内。在未经允许的情况下，严禁对碴场处的弃石倒运。

3、施工机械、设备安全技术措施

⑴机械作业人员应严格遵守安全规程,按程序操作，文明施工，严禁疲劳作业，运输车辆应礼貌行车。

⑵严禁机械带病运转，超负荷作业，夜间作业应有足够的照明设备，工作视线不清时不得作业。

⑶各类机具保护接零做到位，开关箱内装设漏电保护器，传动部位装设牢固的防护罩，并派专人负责检修。

4、施工用电安全措施

⑴现场电工作业人员必须持证上岗，严禁无证操作。

⑵电工作业必须按规定使用劳动保护用品及绝缘工具，不合格产品严禁使用。⑶配电线路采用架空或埋地，现场移动式电器一律采用橡皮绝缘电缆，加装触电保护器，通过道路必须穿管埋地敷设。

⑷施工用电设备和配电箱金属外壳连接专用的保护零线，并明显标识。⑸配电系统按总配电(一级)——分配电(二级)——开关箱(三级或末级)设置，并实行两级漏电保护。末级按一机一闸一漏一箱的要求设置，闸具、熔断器参数与设备容量相匹配。

⑹配电箱做好防漏措施，门锁齐全，各级箱体进行统一编号，箱内线路按用途进行标记，箱内张贴电气线路图和检查维修记录表。

⑺预防电器系统短路起火、照明用电线路长期使用破损触电、设专人负责用电安全并及时查看，发现问题立即整改。

六、施工环保措施

1、严格贯彻执行国家的《环保法规》，坚持“施工中最小程度的破坏，施工后最大限度的恢复”的基本原则。

2、按照公司文明标准工地建设有关要求，建立良好的工作、生活环境，树立我施工企业的良好形象。

3、对施工中造成破坏的沟渠采用工程防护和植物防护相结合的方式进行保护，避免水土流失；

4、各种建筑材料、砂石料、周转料、机具等，要分类、分品种、分规格堆码，放置整齐。

5、注意作好场区的排水系统，设置必要的设备经常清理，集中处理，保持排水，做到规划布局合理，不污染环境。

6、施工现场的宣传彩旗、宣传标牌、安全警示牌要齐全醒目。设置必须的长久性固定安全警示牌、宣传牌。

7、全体管理人员、职工在工作时要统一着装，语言、行为、举止要文明、礼貌。

斜井提升 篇6

1 工程概述

山西省中部引黄工程是山西省“十二五”规划大水网建设中一项重要的工程。工程干线自天桥水电站库区取水, 供水范围包括4市16个县。工程包括取水工程和输水工程。为加快隧道施工进度, 引水隧道沿线基本设置斜井。山西中部引黄工程引水隧道各斜井斜距长、断面小、坡度大, 对保证正线隧道施工发挥着重要作用。施工前合理确定施工方案、做好提升系统设备选型与配套, 对各斜井安全、经济、快速施工具有重要的指导作用。

我公司标段总长约15.2km, 引水隧道共设5个直线斜井, 斜井独头掘进, 由斜井进入正洞后向两边共分10个作业面进行施工。各斜井隧洞净空断面小 (净空3.6×5m) , 局部洞段埋深较大 (400m) , 除51#斜井外其余斜井纵坡在28.35%~40.83%之间, 倾角在15.83°~22.208°之间, 长度在593.92~752m之间。几个斜井所承担的主洞施工任务繁重, 出碴、材料及人员运输困难, 施工效率很低。本文以倾角最大的50#斜井为例重点介绍该类大倾角直线斜井提升系统设备选型配套技术。

2 斜井提升系统设计

2.1 总体运输施工方案确定

缓坡斜井低于13° (i=0.23) 以下可采用汽车运输, 陡坡斜井坡度在16°~24° (i=0.3~0.45) 只能用绞车提升运输。50#斜井为直线斜井, 与正洞垂直相交, 坡角22.208°, 有效长度593m。根据该斜井的设计及工期目标计划, 经过方案研究比选, 决定在斜井洞口设置单卷筒绞车, 采用WY-120/55L履带挖掘式装载机 (扒碴机) 装碴, 绞车配合曲轨侧卸式矿车有轨运输出碴。正洞采用小型电动自卸货车无轨运碴, 在斜井与正洞交叉处经过无轨与有轨转换系统。设置斜井绞车提升曲轨侧卸式矿车运碴至井外卸碴栈桥, 然后通过自卸汽车倒运至弃碴场的斜井提升系统 (图1) 。

2.2 矿斗车容积计算

曲轨侧卸式矿车容积是由斜井工区的工期推算确定的。斗车容量选择要坚持合理、经济、有效并留有一定富余系数的原则。根据斜井施工组织安排, 洞身段全断面开挖IV、V类围岩循环进尺控制在1.5m左右, Ⅲ类围岩循环进尺控制在2.5m左右。整个施工环节开挖出碴是关键的控制因素, 以此作为矿车容积的计算依据。按照斜井Ⅲ级围岩设计图纸, 开挖断面为20.7m2, 松散系数取1.4。计算得Ⅲ类围岩每工作循环最大碴土量Vmax=2.5×20.7×1.4=72.45m3。

按照每个循环安排的出碴时间不超过3.5h, 则每小时的出碴量V小时=Vmax/3=20.7m3/h。

当绞车提升速度v选取2.7m/s时, 每车提升循环时间T=井底装碴时间+线路运行时间 (593+40m计算) =300+2× (593+40) /2.7=769s, 即每小时提升4.7车, 可得曲轨侧卸式矿车容积V=V小时T=20.7/4.7=4.4m3。

曲轨侧卸式矿车几何尺寸要综合考虑扒碴机尾部尺寸、轨距、物料装载等因素确定。最后确定容积为5m3 (长×宽×高=4 200mm×1 500mm×1 550mm) , 装载碴土时不得超过4.5m3, 同时便于其他松散物件的装载。

2.3 绞车提升速度

曲轨侧卸式矿车的运行速度要综合考虑提升绞车的提升能力、轨道安装质量、轨距、行车平稳性等因素。根据进度安排, 考虑绞车提升系统的起、制动、曲轨等耗损时间, 绞车的最大提升运行速度

其中η为折合系数, 一般为0.75~0.9之间, 取0.85, 则vmax=2.7/0.85=3.14m3/s。

2.4 绞车提升能力

选用5m3侧卸式矿车时 (碴土装载容积≤4.5m3) , 单卷筒绞车最大静拉力

式中Q—矿车一次提升的碴土重量, 取4.5m3×17.5k N/m3=78.8k N;

Q—曲轨侧卸式矿车的自重, 取45k N;

p—钢丝绳每米重量, 取0.0211k N/m;

H—提升的距离 (由绞车卷筒到井底的有效钢丝绳长度) , H=793m;

—斜井中产生最大拉力处的倾角, =22.208°;

f1—矿车滚动摩擦系数, f1=0.015;

f2——钢丝绳与支托间摩擦系数, f2=0.15~0.20, 取最大值f2=0.2。

则Fj=57.9k N。

2.5 绞车提升钢丝绳的选择[3]

绞车钢丝绳的选取与绞车卷筒的卷绕形式、使用工况、用途等因素有关。

Fb——绞车最大静张力, Fj=57.9k N

S——安全系数, 与用途有关, 取S=6;

——钢丝绳破断拉力换算系数, 取0.85;

依据钢丝绳的破断拉力, 查表选用钢丝绳6×37-24.5-170, 其最大破断拉力总和381 kN, 单位长度重量0.0211kN/100m, 可满足使用要求。

2.6 绞车卷筒的选择

对于多层缠绕, 滚筒的宽度B按照下式计算:

式中H—提升长度 (m) , 考虑整个项目其他井口绞车通用性, 按5个井口中最大提升长度选取752m;

30—钢丝绳试验的备用长度, (m) ;

n′—错绳圈数2~4圈, 取4圈;

—绳圈间隙2~3mm, 取2mm;

k—缠绕层数, 取3层;

d—钢丝绳直径, 24.5mm;

D—查表选用标准卷筒直径, 卷筒直径2000mm;

Dp—卷筒平均缠绕直径,

查表选用标准卷筒, 卷筒宽度取1 800mm;

2.7 提升绞车电动机功率计算

提升绞车的电机功率

式中Fj——绞车最大静张力Fj=57.9k N;

vmax——提升绞车最大绳速, vmax=3.14m/s;

η——提升绞车传动效率, 取η=0.9;

P——电动机容量备用系数, 取P=1.1;

根据以上参数的计算最终选定JK2.0×1.8单卷筒提升绞车。主要技术参数如下。

1) 单卷筒:直径×宽度=2 000×1 800mm (钢丝绳直径24.5mm, 绳容量1 294m) ;

2) 最大静张力:60k N;

3) 电机:250k W (380V、8极) ;

4) 最大提升速度:3.14m/s;

5) L630行星轮减速机, 速比:25。

3 洞外有轨栈桥设计

3.1 洞外有轨栈桥设计原则

洞外有轨运输栈桥设计需要遵从以下几点: (1) 斜井与洞外轨道平面中心线必须控制在一条直线上; (2) 提升绞车与天轮位置水平距设置需充分考虑钢丝绳与水平线夹角大小要求, 除考虑场地因素外, 宜选择较小角, 以减小天轮受力对轴承的要求; (3) 斜井与轨道除出洞口段与栈桥连接处设变坡点外, 其它位置不宜再设置变坡点, 以增加矿斗运行的平稳性, 变坡点需设置竖曲线以保证斜井的运行安全。

3.2 天轮直径的选择

50#斜井洞外场地狭窄, 设施布置难度大。为减少提升绞车与井口的距离, 又保证钢丝绳的内、外偏角不超过1°30′, 因此在使用中采用游动天轮。

为了使游动天轮容易游动, 当钢丝绳在天轮上围包角小于60°时, 天轮直径按Dt≥40d确定。选用直径1.6m、游距为1.35m的游动天轮。

3.3 洞外有轨栈桥设计计算

1) 井架的距离Lj确定井架高度之前, 先结合洞口场地布置, 计算井口至天轮中心的水平距离为Lj=L1′+L2′+L3′。

式中L1′——由井口至卸车点的长度, 根据场地的实际情况取22m;

L2′——矿车卸渣点至托绳架中心线距离, 一般为6.5~8m, 本处取6.5m;

L3′——托绳架中心线至天轮中心线间距离, 一般为8~12m, 本处取8m。

井口至天轮中心的水平距离=22+6.5+8=36.5m。

2) 井架高度Hj斜井井架高度计算按下式

式中1—钢丝绳在矿车停车点处的牵引角, 通常1=9°~10°, 角度过大可能导致矿井前轮被提起而产生“掉道”事故, 影响提升系统的正常运行, 取9°;

Rt——所选天轮半径, Rt=0.8m。

井架的高度Hj=L′tg1-Rt=36.5×tg9°-0.8=6.6m

3.4 滚筒轴中心至天轮中心的水平距离

由于50#斜井井口场地的限制, 绞车滚筒中心与天轮中心水平距离LX′确定为15m。由此须按照规范要求对钢丝绳绳偏角进行验算。为了保证钢丝绳在滚筒上的有序排列, 保证钢丝绳不会从天轮绳槽脱落, 减少钢丝绳对天轮的摩擦与磨损, 《煤矿安全规程》规定:双钩提升的外偏角1和内偏角2均不得大于1°30′;多层缠绕时, 内偏角2不应大于1°15′[1]。本系统采用游动天轮导向、单钩、多层卷绕提升时钢丝绳偏角

式中L'X—由于50#斜井井口场地的限制, 绞车滚筒中心与天轮中心水平距离LX′确定为15m;

B—滚筒宽度, 取1.8m;

Y—活动天轮的允许游动距离, 取1.35m。

则满足要求。

滚筒中心至斜井井口距离:L=LX′+L1′

LX′——滚筒中心至天轮中心的水平距离;

L1′——由井口至卸车点的长度, 根据场地的实际情况取22m;

则滚筒中心至斜井井口距离

4 轨道线路及相关设施

1) 轨道采用单轨线, 采用钢轨P28, 轨距762mm, 每10m间距设置固定轨距的拉杆。

2) 轨道轴线处每10~15m间距设钢托辊和轨道防滑装置一个, 用于承托钢丝绳, 防止钢丝绳拖床、跳颤, 减小运行阻力, 延长钢丝绳使用寿命。

3) 井底开挖面设置阻车器, 并保持曲轨侧卸式矿车与工作面始终在一定距离范围内。

4) 洞口及开挖面设置监视器, 实施对隧道地质情况、围岩类别、各种机械及作业人员的工作状态监控。

5 结束语

斜井有轨运输系统配套设计关键是要根据正洞的产碴量及其他材料的运输, 选择配套的提升系统设备, 然后根据洞口的场地状况合理设计有轨栈桥, 并重点做好洞口碴场、运输轨道布置、井底立体转载场布置、混凝土运送方式等课题的相关研究。通过该方案的优化实施, 达到了安全、经济、稳定、可靠的施工效果。

摘要：山西省中部引黄工程引水隧道各斜井斜距长、断面小、坡度大, 对保证正线隧道施工发挥着重要作用。本文对类似大倾角直线斜井的有轨运输提升系统设计与配套技术进行重点阐述, 介绍了斜井提升系统运输施工方案的设计计算以及洞外有轨栈桥的设计, 为类似工程提供借鉴。

关键词：隧道施工,大倾角斜井,提升系统,设备选型,配套

参考文献

[1]国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[M].北京:人民出版社, 2005.

[2]孙玉蓉, 周法孔.矿井提升设备[M].北京:煤炭工业出版社, 1995.

[3]东北工学院.机械零件设计手册[M].北京:冶金工业出版社, 1986.

斜井提升 篇7

关键词：斜井提升系统,钢丝绳,失效分析,预防措施

引言

在煤矿斜井提升系统中斜井提升钢丝绳的使用的好坏直接关系到煤矿的安全生产, 斜井提升钢丝绳在煤矿生产运行的过程中其应力变化是非常复杂的, 不仅受到严重的弯曲、拉伸以及扭转的变形, 而且也受到冲击应力作用, 如果钢丝绳的质量以及使用性能不好, 很容易出现钢丝绳的失效, 造成煤矿生产存在的安全隐患以及影响煤矿生产的经济效益, 因此对斜井提升钢丝绳的失效原因详细的分析, 并根据分析结果, 针对性的作了预防性对策, 达到提高钢丝绳的使用寿命, 确保钢丝绳安全运行的目的。

1 钢丝绳失效的原因分析

1.1 锈蚀造成的钢丝绳失效

由于煤矿斜井钢丝绳使用的环境比较恶劣, 钢丝绳在使用的过程中经常会受到锈蚀, 从而造成钢丝绳的表层受到锈蚀出现剥离的现象, 加强应力集中, 并且钢丝绳的抗拉强度也明显减低, 加速钢丝绳的疲劳断裂, 导致钢丝绳的失效, 实验表明含有酸性和碱性的气流以及水流不仅会造成钢丝绳表层以及内部的油脂冲刷掉, 而且也会造成严重的钢丝绳锈蚀、绳心腐烂, 还会造成钢丝绳的韧性和强度加剧损失[1]。造成钢丝绳的严重失效。并且这种失效形在检查的过程中很难控制, 针对钢丝绳的这种失效形式如果检查维修不及时将会造成断绳跑车的事故。

1.2 磨损造成的钢丝绳失效

在煤矿斜井提升钢丝绳使用的过程中, 钢丝绳的磨损是斜井提升系统钢丝绳失效的主要的原因, 由于钢丝绳在运行的过程中表面会受到地滚、滑轮以及巷道内的煤渣或者其他杂物的影响。长此以往将会造成钢丝绳表面的韧性下降、表面退火以及表面的耐磨性降低绳径缩小等。在检查的过程中如果发现绳径缩小或者钢丝绳的拉力小于《煤矿安全规程》就应该对钢丝绳进行更换, 减少由于磨损造成的安全事故或者影响经济效益。

1.3 冲击力过大造成钢丝绳失效

煤矿斜井提升钢丝绳在运行的过程中会受到很多力的作用, 不仅具有斜井提升系统内在因素, 而且也具有外部因素对钢丝绳产生的冲击力。造成钢丝绳冲击力过大的原因主要有以下几点: (1) 钢丝绳在运行的过程中加速度或者减速度过大就会产生较大的惯性, 从而对钢丝绳产生极大的冲击。并且钢丝绳的加减速度也很容易造成松绳的现象, 从而在重物的作用下将会造成断绳失效的现象[2]。 (2) 在放下重物的过程中, 如果制动力太大将会造成钢丝绳受到冲击力, 因此在进行提升重物的过程中就很很容易出现钢丝绳松绳的现象, 从而造成在重物的作用的下导致钢丝突然受到拉紧力, 严重的情况下将会出现断绳的现象。

1.4 钢丝绳打结、弯曲造成失效

在煤矿斜井提升钢丝绳使用的过程中, 钢丝绳会出现打结、弯曲以及窝彼和扭转的现象, 对于这些状况如果不及时进行处理就会造成损伤或者磨损钢丝绳, 比如在车场的挂摘勾处的余绳太多, 将会造成钢丝绳盘圈的现象, 如果不及时进行处理就会造成扭转或者弯曲的现象, 在钢丝绳的运行的过程中对于弯曲的突出的部位很容易出现磨损、断裂的现象, 从而造成钢丝绳报废。

2 针对钢丝绳失效形式的预防措施

2.1 针对钢丝绳锈蚀造成失效形式应该加强认真分析和检查

钢丝绳锈蚀的程度, 并根据《煤矿安全规程》中的第408条规定:矿井钢丝绳的钢丝有变黑、锈皮、点蚀麻坑等损伤时, 不得用作升降人员。如果钢丝绳锈蚀严重, 挥着点蚀麻坑等损害严重时, 无论钢丝绳绳径有无变化或者断丝数的数量多少都应该立即更换。对于钢丝绳锈蚀防护还应该加强日常化维护, 定期对钢丝绳进行涂抹润滑油, 保证井筒内水沟畅通, 如果地滚中有积水的现象应该及时进行清理[3]。在条件允许的情况下, 根据煤矿的生产情况可以选择镀锌的钢丝绳, 从而减少锈蚀造成钢丝绳失效。

2.2 对于斜井提升钢丝绳磨损造成失效, 应该加强对钢丝绳运

行中斜井筒内的地滚的维护, 并且地滚材料应该采用橡胶尼龙材料制作, 保证转动灵活, 还应该加强对天轮绳槽的润换, 转向轮以及滑轮应该保证灵活转动, 从而降低摩擦系数, 减少钢丝绳由于磨损造成失效。为了能够减少斜井钢丝绳磨损, 还应该加强对过度绳槽以及绞车滚筒木的维护, 定期或者不定期对天轮轴进行清洗加油, 保证天轮游动的自由, 并且还应该保证钢丝绳排列整齐而不断出现咬绳的现象, 从而减少斜井提升钢丝绳的磨损失效。

2.3 对于斜井钢丝绳冲击力过大造成钢丝绳失效的预防以及

防护首先必须对绞车启动或者加减速度时实施严格的控制, 并且还应该根据《煤矿安全规程》中的第426条和433条的规定实施, , 保证在升降人员的过程中速度不得大于0.5m/s2, 在提升重物的过程中, 在保险闸作用的过程中, 一般应该保证ÁA:g (sinqfcos q) 1m/sÁs, 还应该正确使用限速装置, 还应加强职工安全意识, 避免误操作[4]。同时, 为防止容器相互碰撞, 应安装同边报警信号, 避免钢丝绳受外力的冲击;合理调整闸瓦的制动力, 确保二级制动正常运行, 缓解因制动力过大而造成冲击;还应该加强对运输的提升相关设施的维护, 当钢丝绳受外力冲击后应立即停车检查。如果钢丝绳受伤的区段不符合规定的要求应立即剁掉或更换。

2.4 对于钢丝绳打结、弯曲造成的失效的预防应该注意检查, 在

斜井提升钢丝绳运行的过程中, 首先应该检查钢丝绳是否有弯曲、打结的现象, 如果出现应该及时进行处理, 然后绞车司机以及操作人员还应该按照相关的规定和相关的要求进行操作, 从而能够有效避免出现余绳的现象, 如果出现余绳的打弯盘圈后运输把钩工进行及时处理。对于钢丝绳产生弯曲突出时, 应该及时采取有效的措施进行处理, 比如可以采用大绳掉头或者剁滑头等一些措施进行延长钢丝绳的使用寿命。对于打结或者弯曲的钢丝绳还可以采用左右捻向的钢丝绳进行换绳, , 并且应该注意滚筒上钢丝绳缠绕的方向, 在捻绳的过程中应该按照靳捻方向进行上绳。在上绳的过程中应该注意滚筒上的钢丝绳之间排列整齐。钢丝绳排列中间不能有任何的空隙, 从而能够有效阻止是压圈跳槽或者咬绳的现象[5]。降低由于打结、弯曲等原因造成斜井提升钢丝绳失效。保证煤矿斜井提升系统的运行的安全性和经济效益。

3 总结

在煤矿斜井提升系统中钢丝绳占据重要的作用, 对煤矿生产的安全性和经济的效益具有重要的作用, 钢丝绳的使用寿命和质量直接关系到斜井提升系统运行的经济的效益, 因此加强对斜井提升钢丝绳各种失效形式预防以及防护对提高减少煤矿斜井提升钢丝绳失效, 保证煤矿斜井提升系统运行的安全性和稳定性, 对提高经济效益, 保证人身安全具有重要的作用和价值。

参考文献

[1]王宏.斜井提升钢丝绳的失效原因与防护[J].魅力中国, 2009 (6) :60-61.[1]王宏.斜井提升钢丝绳的失效原因与防护[J].魅力中国, 2009 (6) :60-61.

[2]黄燕, 郭恒溪, 张宇, 田伟良, 史春勇.斜井提升钢丝绳的失效原因与防护[J].煤矿机械, 2006, 27 (8) :143-144.[2]黄燕, 郭恒溪, 张宇, 田伟良, 史春勇.斜井提升钢丝绳的失效原因与防护[J].煤矿机械, 2006, 27 (8) :143-144.

[3]曹小白, 张大平.斜井提升钢丝绳的安全管理[J].科技情报开发与经济, 2008, 18 (9) :198-199.[3]曹小白, 张大平.斜井提升钢丝绳的安全管理[J].科技情报开发与经济, 2008, 18 (9) :198-199.

[4]刘新.斜井提升钢丝绳失效原因及对策[J].江西煤炭科技, 2004 (1) :20-21.[4]刘新.斜井提升钢丝绳失效原因及对策[J].江西煤炭科技, 2004 (1) :20-21.

斜井提升 篇8

1 井筒概况

平煤股份十三矿主斜井开口标高+118.00 m, 设计长度1 858.8 m, 设计方位角136°20′, 施工坡度-20°, 落底标高-517.752 m;半圆拱形断面, 净宽5 600 mm, 净高3 900 mm, 净面积18.4 m2;反上山施工650 m。

2 井上下运输方式的确定原则

(1) 矿井建设期间, 应尽量创造条件使用永久运输设施, 如必须修建临时设施时, 要考虑便于改换成永久设施的可能性。

(2) 运输方式应适应矿井生产、建设的自然条件和井巷工程的技术特征。

(3) 运输能力和作业方式应能满足货载运量和安全作业的需要。

(4) 整个运输系统中, 尽量建设运输环节及复杂的转载、调车工作, 各个环节之间要紧密衔接, 能力要相互适应。

(5) 选用的运输设备要坚固耐用, 其技术性能要适应所处的作业环境, 并有一定的备用数量, 以满足超产和检修时的需要。

(6) 尽量提高运输工作的机械化、自动化程度, 改善劳动条件, 提高劳动生产率。

(7) 基建投资较少, 运营费用低, 技术经济效益好。

3 提升设备配置

由于掘进断面和坡度较大, 在确保安全提升的基础上, 为了提高排矸能力, 经过方案论证, 采用型号为JK-2.5/30的提升机、PLC电控系统, 配6 m3前倾式箕斗提矸、下料, 耙斗机装岩机械化配套施工工艺。

3.1 JK-2.5/30型提升机

提升机最大静张力90 kN, 电动机功率400 kW, 转速720 r/min, 最大绳速3.14 m/s。

3.2 PLC电控系统

该PLC控制系统替代了传统电控中的大部分单元继电器, 实现了可调闸的闭环控制, 全行程的速度保护, 准确地给出了速度图中的减速点、过卷点的位置信号;PLC软件与外围硬件互为冗余, 模块与轴编码发电机相互监视, 同时根据控制回路的需要, 可以方便地修改控制软件程序;此系统还设置了PLC故障时的简易开车功能, 为调试和检修提供方便;可控硅动力制动通过调节制动力矩大小, 保证了减速度达到预定值, 确保下放重物和人员的平稳运行;该电控系统可靠性高, 运行稳定, 故障率几乎等于零。

4 提升机提升能力核算

4.1 提升钢丝绳选型计算

(1) 箕斗提矸时最大终端负荷Q0。

提升货载荷重Q=0.85VJγg=81.6 kN。

式中, VJ为箕斗容积, m3;γg为岩石松散容重, 取16 kN/m3;0.85为箕斗装满系数。

箕斗所受自重力Qz =31.54 kN。

Q0=Qz+Q=113.14 kN。

(2) 所需钢丝绳单重PS。

undefined

式中, L0为钢丝绳最大斜长, 1 300 m;σβ为钢丝绳钢丝的极限抗拉强度, 取1 550 N/mm2;ma为安全系数, 取7.5; β为井筒倾斜角, 取20°;f1为箕斗运行阻力系数, 取0.01;f2为钢丝绳移动时阻力系数, 0.15～0.20, 这里取0.175。

根据验算:选用6×7-Ø28-155I型钢丝绳。每米钢丝绳标准质量PSB=2.834 kg/m, 所选钢丝绳所有钢丝破断力总合Qd=459.59 kN, 所选钢丝绳钢丝直径ds=3.0 mm。

(3) 所选钢丝绳安全系数验算。

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4.2 提升能力验算

(1) 提升机强度验算。

Fj=Q0 (sin β+f1cos β) +L0PSB (sin β+f2cos β) =58.42 kN<90 kN。提升机强度满足要求。

(2) 提升机电机功率验算。

undefinedkW<400 kW。电机功率满足要求。

5 结语

使用箕斗可自动卸矸, 不需要摘挂钩, 辅助时间短, 能充分发挥提升能力;提升速度快;PLC电控系统运行稳定, 可靠性高;维护量小, 故障率几乎等于零, 降低了工人的劳动强度;提高了掘进速度和生产效率;提高了斜巷提升的安全系数。

斜井提升 篇9

1 斜井串车提升系统简介

斜井串车提升为多水平分盘提升。在70年代和80年代初期建设的矿井, 主提升大部分为斜井串车和斜井箕斗提升。

采区工作面的煤炭运到各水平储煤仓后, 通过装车口将煤炭装入矿车, 经平巷机车运输、斜井绞车多水平分盘提升运到地面。再由调度绞车拉到地面罐笼翻车, 最后由选煤皮带筛选入仓。

2 斜井串车提升存在的问题

1) 提升能力不足、生产事故率高、有煤拉不出来影响矿井生产是斜井串车提升的突出问题。以辽源矿业集团梅河煤矿三井为例。该井1978年投产, 设计产量年产45万吨。两条井筒, 主提升井筒倾角23°, 采用双钩串车提升。副井筒倾角也是23°, 负责送人, 下料提矸石及兼做回风井筒使用。该井从投产至1992年系统改造前产量逐年提高, 平均年产量83万吨。小班拉车800多车, 近万次的操作和长距离的运输导致事故多发, 有煤拉不来。事故率一直在7～15%间徘徊。严重影响和制约了矿井的生产。

2) 斜井串车提升由于工序复杂, 设备多、运距长, 随之带来的另一负面问题是作业人员多, 轨道和设备维修量大费用高。45万吨的矿井, 专为拉煤炭用的矿车、电机车及各种专用设备300多台, 运输铁路2000多米。各种设备维修费用、设备损耗每年在120万元以上。另串车提升很多环节只有拉重载时才做有用功, 空载时近一半的电力、机械功耗都白白的浪费掉了。昂贵的费用和无为的损耗加大了煤炭产业的成本。

3) 斜井串车提升最严重的问题还是安全问题。而在煤炭生产过程中首要任务就是保证安全生产。斜井串车提升系统中设备的高频率周转, 繁杂的工序, 对时时围绕车辆工作的运输战线职工, 在人身安全上造成极大的威胁。串车运行中联结销频繁数千次的插、拔, 绞车钩头的数百次甩、挂车。不可避免的发生插销不严联结不可靠现象。几百台矿车及几千米铁路由于维修工作跟不上, 甩轮掉道事故、跑车事故更无法杜绝。仍以三井为例。根据矿史记载在1992年改造前的15年里, 发生跑车事故11起, 重伤以上人身事故16起。基于斜井串车提升存在的诸多问题, 已不能适应快速发展的生产需要。影响生产的瓶颈现象, 大量的费用负担及严重的安全威胁, 促使企业不能不慎重考虑系统的改造问题。

3 采用大倾角皮带机提升的优越性

3.1 大倾角皮带运输系统简介

大倾角胶带运输机是新建矿井广泛采用的一种连续运输设备。以钢丝绳芯胶带作为牵引机构与承载体。带强高、运距长运输量大, 设备简单起动平稳, 是斜井改造的首选设备。

3.2 大倾角皮带机提升的优越性

大倾角皮带机运输量大, 运距长, 采用的胶带为钢丝绳芯胶带, 胶带强度高 (最高可达6000N/mm) 。作为斜井主提升具有以下优点:

1) 大倾角钢丝绳芯胶带机为固定式机械, 整机安装空间小。除机头部分外, 中间部分和机尾部分所需空间与单钩串车提升井筒几乎相等。斜井内可直接进行改造安装, 矿务工程量小。

2) 设备维修量小, 事故率低。固定机械自有的优越条件使设备的检修、维护量与串车提升相比大大降低, 生产事故几乎为零。由于不存在人员围绕车辆工作现象, 人身安全有了保障。

3) 由于钢丝绳芯胶带内部是以钢丝绳为牵引机构和承载主体, 张力传递迅速, 启动平稳无浪涌现象, 可使运输距离长达上千米。胶带运输机的形环不间断运输方式, 解决了串车间歇周期式提升对煤矿生产的瓶颈影响。能够全面满足矿井提升的各方面要求。

4 大倾角皮带机的改造过程及效果

以辽源矿业集团梅河煤矿三井为例。1992年井口生产系统改造, 采煤工作面采用综采支架低位放顶煤, 煤炭产量大幅度增加, 产量翻了一翻。矿井由设计年产45万吨核定为90万吨。产量的增加导致提升环节更加不能满足生产需要, 形成了拉多少出多少、以提升定产量的瓶颈现象。为了扭转运输提升被动局面, 保证矿井生产的有效发展。局、矿于1992年7～9月对三井的提升系统进行了改造。主提升采用哈尔滨煤机厂生产的STJ800/2×220Q大倾角带式输送机。钢丝绳芯胶带宽度800mm, 胶带强度2000kg/cm。皮带机长度659m, 胶带环长1400m, 胶带接头采用热硫化一级全塔。

4.1 原始条件

输送长度:L=570m;输送机安装倾角:α=23°;胶带每米重量:qd=45 kg/m;货载最大粒度横向尺寸:amax=300mm;胶带宽度:B=800mm;胶带运行速度:V=2.0m/s;货载堆积角:30°:全井生产率:A1 (年产量90万吨, 300天工作日, 3个班作业, 每班6小时)

4.1.1 验算胶带宽度B

验算:B≥2amax+200mm=2×300+200=800 (mm)

即B=800mm宽的胶带可以满足最大块度为300mm的货载要求。

4.1.2 计算运输量Q

式中:B-胶带宽度为800mm;

Q-输送量t/h;

V-带速, 取V=2.0m/s;

R-货载散集容重, 取R=1.0 t/m3;

K-货载断面系数, 根据货载堆积角为30°查表K=458;

C-输送机倾角系数, 查表当倾角为23°时C=0.9;

由计算可知Q>A, 采用800mm的胶带机的输送量完全可以满足年产90万吨的需要, 并且留有充分裕量扩大再生产。

4.2 胶带强度计算

式中:m-安全系数, >7。

B-胶带宽度, B=80cm

Gx-胶带强度Gx=2000kg/cm

Smax-胶带最大静张力 (kg)

计算胶带最大静张力Smax

4.2.1 计算胶带运行阻力

1) 重段阻力计算:2～3段的阻力F2-3

式中:

q0-每米胶带上的货载重量 (kg/m) , q0=A/3.6V==29.02 kg/m

A-运输生产率 (吨/小时) 考虑生产潜力, 取A=1.25A1=1.25×167=209吨/小时

L2-3-重载长度, L2-3=570m;

qd-胶带每米自重, 45kg/m

qg'-折算每米长度上的上托辊转动部分的重量, qg'=9.17kg/m;

W'-槽形托辊阻力数, 查资料W'=0.05;

2) 空段阻力计算:

a.4～5段阻力F4-5按直线计算:

F4-5= (qd+qg") L4-5W"

式中:

qg"-折算到每米长度上的下托辊转动部分的重量, qg"=4kg/m;

L4-5≈10m。

W"-胶带在下托辊上运行阻力段, 查资料W"=0.025

所以:F4-5= (45+4) ×10×0.025=12.25kg

b.6～7段阻力F6-7:

F6-7= (qd+qg'") L6-7W'"

式中:

qg'"-6～7段折算每平长度上的下托辊转动部分重量, qg'"=10kg/m;

W'"-胶带在下托辊上动作阻力系数, 查表得:W'"=0.025

F6-7= (45+10) ×9×0.025=12.375kg

c.8～9段阻力为皮带与滚筒之间的摩擦阻力:

F8-9=qdL8-9μ

式中:

μ-胶带与滚筒之间的摩擦系数, μ取0.3

L8-9=1.5m

则F8-9=45×1.5×0.3=20.25kg

d.1～9段阻力:

F1-9= (qd+qg") L1-9W"cos23°-qdL1-9sin23°= (45+4) 570×0.025cos23°-45×570sin23°=-9379.51kg

4.2.2 计算胶带张力

根据总垂度要求, 求出最小张力S2:

式中:

K-滚筒阻力系数K=1.06

胶带最大静张力为S7=21447kg, 将

Smax=S7=21447代入

4.3 核算结论及改造效果

通过以上计算, 大倾角皮带运输不论在输送量上还是设备的强度上都远远超过串车提升的能力, 能够满足矿井不断发展的需要。实践也证明了这一点。辽源矿业集团梅河煤矿三井通过改造, 十几年来生产形势一直稳步上涨, 产量逐年上升。与改造前相比较在产量上、全员效率上均有大幅度增加。见下表:

大倾角皮带的改造成功, 使企业取得了明显的经济效益。辽源矿业集团继三井改造之后, 陆续对梅河煤矿二井、四井主提升井进行了改造, 使梅河煤矿综合生产能力得到全面提高。

5 结语

采用大倾角皮带机对斜井串车主提升系统进行改造, 彻底摆脱了旧的提升方式对煤炭生产的制约, 使矿井生产有了广阔的发展空间。辽源矿业集团梅河煤矿斜井串车提升系统改造后的成效, 给发展中矿井提升系统改造提供了可靠的依据。在今后的煤炭事业发展中, 大倾角胶带运输机必将逐步取代斜井串车提升, 成为斜井提升的主流。

摘要：本文通过对斜井串车提升的改造过程, 分析了斜井串车提升存在的问题, 论述了采用大倾角皮带机提升的优越性, 为斜井提升系统改造提供了可行性依据。

斜井提升 篇10

PXK-3型PLC可编程提升信号系统采用进口PLC作为主控元件, 并以《煤矿安全规程》为依据而设计研制的。是当今矿井提升信号系统的理想选择。

相比较, 过去生产的集成电路或单片机维护量大, 抗干扰能力差。而PLC可编程控制器不但现场易编程, 还有免维护、故障率低、抗干扰能力强等特点, 因此特别适合在煤矿等行业中应用。从而保证了安全, 又减少人员维护, 大大提高了生产效率。

本系统由车房显示屏、上井口主信号箱、上井口主控隔爆箱、水平信号箱、水平隔爆小电源、语言告警箱、扩音通信系统、呼叫系统、中文简易备用型号系统等部分组成。

2 主要参数

2.1 车房显示屏

电源电压:DC24V

工作电压:DC24V

工作电流:小于250m A

2.2 主信号箱:水平信号箱

电源电压:DC24V

工作电压:DC24V

工作电流:小于250m A

2.3 主控隔爆箱:

电源电压:AC127V

工作电压:DC24V

工作电流:1A

2.4 控制距离:>1500m分布电容:0.5u F音响频率:800Hz-1000Hz

音响功率流:1A

3 显示功能

3.1 车房显示屏功能

(1) 提升类别汉字显示:“提人”、“提物”、“检修”、“急停”。

(2) 提升指令的数码显示:“0”、“2”、“3”、“4”、“5”

(3) 提升钩数的记忆显示, 最大值999

(4) 提升指令数码三位存储显示:本钩、上钩、下钩、上上钩

(5) 中文汉字热备简易信号显示

(6) 提升信号的水平显示

3.2 上井口提升信号控制显示

(1) 提升类别汉字显示:“提人”、“提物”、“检修”、“急停”。

(2) 下水平发来的提升指令的数码显示

(3) 本位发出的提升指令的数码显示

(4) 本位发出的急停信号的显示

(5) 中文汉字热备简易信号显示

(6) 提升信号与水平设施的闭锁显示

(7) 提升信号的水平显示

3.3 下水平提升信号控制台的显示

(1) 提升类别汉字显示:“提人”、“提物”、“检修”、“急停”。

(2) 本位发出的提升指令的数码显示

(3) 本位发出的急停信号显示

(4) 中文汉字热备简易信号的信号显示

(5) 提升信号与水平的闭锁显示

(6) 提升信号的水平显示

(7) 其它水平的信号发出状态

4 闭锁功能

提升信号系统的闭锁功能:

(1) 信号与绞车控制回路闭锁:只有当绞车接到上井口发来的提升信号指令, 绞车方可提升。

(2) 信号与安全回路闭锁:当绞车房收到上、下井口信号工发来的“急停”信号时, 绞车安全回路跳闸。

(3) 信号有转发闭锁功能:上井口只有收到下水平发来的信号时, 才能向车房发出信号。并只能转发与下水平相同的信号, 根据矿方现场要求。在“提人”时, 上井口可以直接向绞车房发出4号或5号信号。

(4) 信号本身闭锁功能:当发出信号后, 只有清除当前信号才能再发出其它信号。

(5) 急停信号可不受转发闭锁, 不受任何闭锁限制。

(6) 停止信号不受转发闭锁, 信号本身闭锁的限制, 可直接发到车房。

(7) 检修方式不受闭锁限制, 可单机运行但为慢车信号。

(8) 各个水平的闭锁功能, 即某一水平发出信号后, 其它水平即被闭锁, 不可再次发出信号。

5 其它功能

(1) 本系统有声、光信号显示和记忆功能。

(2) 急停全线显示, 并发出特殊音响, 延时7秒后音响消失, 字保留。

(3) 车房显示的钩数记忆, 消零由司机台上的复位钮完成。

(4) 提升类别的选择由上井口主信号工通过转换开关完成。

(5) 语言告警装置为声、光、字三位一体, 语言为“准备行车、注意安全”随信号发出时同步显示报警。语言告警延时4遍后声音停止, 汉字保留, 待发信号时消失。

(6) 扩音通讯功能, 通讯方式手持双工, 车房—上井口—各水平。

(7) 呼叫功能, 上、下井口之间进行, 不对车房。

(8) 中文汉字热备简易信号, 此信号不参与任何闭锁, 做为常用信号检修时, 临时替用的信号。

(9) 系统有PLC对外设 (按钮、传感器) 的故障监测, 检测及报警功能, 以保证系统的可靠性和稳定性。

(10) 系统有PLC对自身程序, 电源电压, 电池等的监测及报警功能。