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矿山运输提升系统概述

地下矿山生产过程中，矿石或废石从采掘作业面运送到矿仓、选厂或废石场，各种设备、器材运送到作业地点以及作业人员上下班，都离不开运输和提升工作。运输提升是矿

地下矿山生产过程中，矿石或废石从采掘作业面运送到矿仓、选厂或废石场，各种设备、器材运送到作业地点以及作业人员上下班，都离不开运输和提升工作。运输提升是矿山开发中不可缺少的重要环节，对矿山的安全与生产至关重要。

提升系统

矿井提升系统就是通过地面井口，井筒和井底的设备、装置进行矿石、人员等上下提升运输工作的系统。所需设备和装置包括提升机、井架、天轮、钢丝绳、连接装置、提升容器、井筒导向装置、井口和井底的承接装置、阻车器、安全闸以及信号装置等。

根据主要设备、装置、用途及工作方式的不同特点，矿井提升系统可分为多绳摩擦轮提升系统、单绳缠绕式提升系统、斜井串车提升系统等。小型矿山的竖井基本上都使用罐笼提升。一般井筒断面大，提升量多而提升水平又少的矿井采用双罐笼提升；井筒断面较小，提升水平多的矿井采用单罐笼带平衡锤提升；井筒断面小，提升量少的矿井采用单罐笼提升。

提升容器

提升容器供装运货载、人员、材料和设备之用。竖井常用的提升容器有罐笼、箕斗、吊桶三种。罐笼可用于提升矿石、废石、人员、材料和设备，故既可用于主井提升，也可用于副井提升，是小型矿山广泛采用的提升容器。箕斗只能用来提升矿石和废石，并且要配备装卸载装置，故仅用于提升量较大的主井。而吊桶一般仅用于竖井开凿和井筒延深。

矿山广泛使用的是单层罐笼，它由罐体、连接装置、导向装置等主要部分组成。

吊桶是竖井开凿和延深时使用的提升容器。吊桶依照构造可分为自动翻转式、底开式与非翻转式。后者可供升降人员、提运物料，在矿山中广泛使用。吊桶与钢丝绳之间必须采用不能自行脱落的连接装置。

防坠器

防坠器是在提升容器因钢丝绳、连接装置等断裂发生意外事故时，能使提升容器立即卡在罐道上而不坠落的装置，主要由开动机构、传动机构、抓捕机构三个部分组成。

根据使用的罐道或支承元件的不同，防坠器主要有木罐道防坠器、金属罐道防坠器、钢丝绳制动防坠器三种类型。

防坠器能否正常工作，除了结构的合理性外，对它的检查、维修和实验工作也是非常重要的，否则不能起到保护作用。

对防坠器要求每日进行一次检查，检查零部件是否完好无损，机构动作是否灵活。每月应进行一次月检查维修。对损坏零件进行更换；活动部位进行清洗和注油；测定有关部位间隙和磨损情况、并调节到允许范围之内。零部件磨损严重，强度降低20%以上的则必须更换。特别要注意制动绳上部的固定连接情况。如固定件锈蚀严重，则应及时处理。

使用中的防坠器每半年应进行一次不脱钩试验，每年应进行一次脱钩试验。对新安装或大修后的防坠器必须进行脱钩试验，合格后方可使用。

井口安全设施

为保证提升作业的安全，防止发生人身或设备事故，在罐笼提升系统中井口必须装设必要的安全设施。

●井口安全门

在地面及各中段井口必须装设安全门，以防止人员进人危险区域或者运输设备冲入井筒，发生人员或设备坠井事故。安全门应开启灵活，具有可靠的防护作用，其操作方式有手动、罐笼带动、气动、电动等多种。安全门只允许在上下罐作业时打开，其他时间都处于关闭状态。

●井口阻车器

为了预防矿车落入井筒，在罐笼提升的井口车场进车侧，必须装设阻车器，并要保持其动作灵活、可靠。阻车器的操作方式有手动、气动、液压以及利用罐笼升降、矿车运行等为动力来进行传动的方式。按其结构有阻车轮、阻车轴等类型，阻车轮类是最常用的。各种阻车器通常均装有弹簧缓冲装置，以吸收矿车的撞击能量。为使矿车不致倾覆或掉道，矿车驶近阻车器的速度不能太快。

●承接装置

在罐笼提升的各井口，为了便于矿车出人罐笼，使用罐笼承接装置。承接装置可分为承接梁、托台、摇台三种形式。无论使用摇台或托台，都应与提升机或提升信号闭锁，以免发生冲撞事故。

钢丝绳

矿井提升钢丝绳是连接提升容器和提升机，传递动力的重要部件。但钢丝绳又最容易损坏，是提升安全最薄弱的环节，应特别重视。

●钢丝绳的结构和分类

提升钢丝绳是由一定数量的钢丝捻成绳股，再由若干绳股沿着一个含油的纤维绳芯捻制而成。钢丝的材质为优质碳素结构钢，绳芯是用苎麻、线麻等捻制而成，其作用是储存绳油，减少工作时钢丝之间的磨损，防止生锈，增加钢丝绳的柔性，起弹性垫层作用，并减少绳股的变形。

钢丝绳按其钢丝的直径不同分为等直径钢丝和不等直径钢丝；按其绳股断面形状不同，可分为圆形股和异型股。小型矿山常用的是等直径钢丝圆形股的钢丝绳，即6股7丝和6股19丝两种。6×7钢丝绳的钢丝粗，因而耐磨，但较硬，适用于斜井提升、架空索道运输等。6×19钢丝绳的钢丝细，因而柔软，但易磨损，适用于竖井提升以及斜巷小绞车的辅助提升等。

●钢丝绳的使用与维护

除用于倾角30o以下的斜井提升物料的钢丝绳外，其他提升钢丝绳和平衡钢丝绳，使用前应进行试验，经过试验的钢丝绳，贮存期不得超过六个月。

对提升钢丝绳的试验，升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳自悬挂时起，每隔六个月试验一次；有腐蚀气体的矿山，三个月试验一次。升降物料用的钢丝绳自悬挂时起，第一次试验的间隔时间为一年，以后每隔六个月试验一次。悬挂吊盘用的钢丝绳自悬挂时起，每隔一年试验一次。

钢丝绳应满足安全规程规定的卷筒直径与钢丝绳直径的比值要求，以控制其弯曲疲劳应力。

钢丝绳在卷筒上排列要整齐，运行时要保持平稳，不跳动，不咬绳。对钢丝绳应定期进行斩头，同时也要适时调头，增加钢丝绳的使用寿命。

在使用过程中应注意润滑，应定期对钢丝绳涂油。润滑钢丝绳用油要求粘稠性能好，振动、淋水甩冲不掉，最好采用专用的钢丝绳油。

●钢丝绳的检查

新钢丝绳到货后应检查有否厂家合格证书、验收证书等资料，有无锈蚀和损伤，不符合要求的不准使用。升降人员的钢丝绳要按安全规程的规定进行试验。

对提升钢丝绳应每日检查一次，每周进行一次详细检查，每月进行一次全面检查。检查时，采用慢速运行对钢丝绳进行外观检查，同时可用手将棉纱围在钢丝绳上，如有断丝，其断丝头就会把棉纱挂住。要特别注意检查绳头端和容易磨损段，还要注意不得有漏检。

地下矿山生产过程中，矿石或废石从采掘作业面运送到矿仓、选厂或废石场，各种设备、器材运送到作业地点以及作业人员上下班，都离不开运输和提升工作。运输提升是矿

钢丝绳在遭受卡罐或突然停罐猛烈拉伸时，应立即停车检查；如发现钢丝绳受到损伤，或钢丝绳延长0.5%或直径缩小10%，均须更换。

钢丝绳的检查工作要由专人负责，并要作好检查记录。

提升机

提升机又称绞车或卷扬机，是矿井提升的主要设备，它的安全可靠运行是矿井提升安全的重要保证。

●提升机类型和提升原理

提升机按照卷筒的特点可分为单绳缠绕式和多绳摩擦式两大类。缠绕式提升机又分为单卷筒和双卷筒两种。双卷筒提升机，每个卷筒上固定一根钢丝绳，两根钢丝绳按相反方向缠绕于卷筒。因此卷筒往同一方向旋转时，两绳一缠一放，使两个绳端的容器上下运动。

缠绕式提升机按其卷筒直径的不同可分为大型与小型两类。一般卷筒直径在2m以上的称为矿井提升机或大绞车、大卷扬机。卷筒直径在2m以下的称为小型提升机或小绞车、小卷扬机。

多绳磨擦提升机的工作原理与单绳缠绕提升机显著不同，它的钢丝绳不是缠绕在卷筒上，而是搭在主导轮上，钢丝绳两端各挂一个提升容器，借助于主导轮上的衬垫与钢丝绳之间的磨擦力来拖动钢丝绳，使容器移动，从而完成提升和下放重物的任务。多绳摩擦式提升机具有体积小、重量轻、提升能力大、安全性能好等优点，适用于深井提升。

●安全装置及安全要求

①卷筒。钢丝绳在卷筒上缠绕后，会对卷筒产生缠绕应力，缠绕应力过大会造成筒壳变形损坏。为了使筒壳应力分布均匀，在筒壳外面装设衬木，并在上面刻有绳槽，以使钢丝绳排列整齐。

②制动装置。安全制动要求在紧急情况下能自动可靠地进行制动，因此必须借助电磁铁的失点，使机构动作，靠重力或弹簧力实行制动，同时要切断电机的电源，使提升机安全停车。

③过卷保护装置。过卷保护装置是将串联在保护回路内的过卷保护开关安装在井架和深度指示器上，当提升容器超过正常终端停止位置0.5m时，使过卷开关触点断开，保护回路线圈失电，即将电动机和安全制动电磁铁的电源切断，安全制动器发生作用而制动。

安装在井架上的过卷开关要防止因提升容器的碰撞而损坏，可采用重锤式等间接碰撞的结构型式，避免直接碰撞。

④限速保护装置。限速保护装置起两个作用，一是防止提升机超速；二是限制提升容器到进井口时的速度，以防因速度太快使制动减距离过大造成的事故。为此，安全规程要求限速保护装置：当提升速度超过正常最大速度的15%时，使提升机自动停止运转，实现安全制动；当最大提升速度超过4m/s时，能保证提升容器在到达井口时的速度不超过2m/s。

限速保护装置一般可分为机械式和电磁式两种，机械式除少数老设备外己很少使用。电磁式限速装置主要由测速发电机和控制电器组成，当实际速度超过给定速度时装置就动作，从而实现限速保护。小型提升机因提升速度不高，结构较简单，一般都不配限速保护装置。

⑤紧急脚踏开关。为了能在提升机的工作闸或主令控制器失灵等紧急情况下，司机能够迅速地切断电源，实现紧急制动，防止事故发生，在司机台前装设紧急脚踏开关，只要司机一踩，就能切断电源，制动停车。

提升机除了上述安全保护装置外，还有过电流、欠电压、松绳、闸瓦磨损等保护装置以及许多电气闭锁装置。一般来说提升能力大，速度高的大型提升机，其安全保护装置较齐全，要求较高。小型提升机的安全保护装置相对较简单，但对于已有的安全保护装置一定要使用好，并要尽可能提高安全保护性能。

矿内空气中有毒有害气体成分及危害

一氧化碳：是一种无色、无味、无臭的气体；它可燃烧，当含量在13％～75％时，遇火能引起爆炸；一氧化碳极毒，当其含量达0．4％时，人在短时间内就可中毒死亡。《规程

一氧化碳：是一种无色、无味、无臭的气体；它可燃烧，当含量在13％～75％时，遇火能引起爆炸；一氧化碳极毒，当其含量达0．4％时，人在短时间内就可中毒死亡。《规程》规定其最高容许浓度为0．0024％。

硫化氢：是一种无色、微甜、有臭鸡蛋味的气体，易溶于水，遇火后能燃烧及爆炸；硫化氢极毒，它能使血液中毒，对眼睛及呼吸系统的粘液膜有强烈的刺激作用。《规程》容许其最高浓度为0．00066％。

二氧化硫：是一种无色、有强烈硫磺味及酸味的气体，同呼吸气管潮湿表皮接触能产生硫酸，刺激并麻痹上部呼吸气管的细胞组织，使肺及支气管发炎。《规程》规定其最高容许浓度为0.0005％。

二氧化氮：为红褐色，易溶于水，是剧毒气体，对人的眼睛及呼吸器官有强烈刺激作用。《规程》容许其最高浓度为0．00025％。

沼气：沼气是煤矿常见的有害气体,化学名称叫甲烷，无色、无味、无臭、无毒；它比空气轻常聚集在巷道上方，当其在空气中含量高时可降低氧含量，引起窒息；它具有爆炸性，爆炸浓度一般为5%～16％。《规程》中对沼气容许浓度因在井下各点不同，后面详述。

氨气：是一种无色气体，有似氨水的剧臭；它极毒，能刺激皮肤和上呼吸道并能严重损伤眼睛。《规程》规定其最高容许浓度为 0.004%。

二氧化碳：是一种无色、微毒、稍有酸味的气体，它不助燃，也不维持久的呼吸，它比空气重，常聚集在巷道的下方及通风不良的下山尽头；易溶于水，生成碳酸，对人的眼、鼻、喉的粘膜有刺激作用。《规程》规定其最高容许浓度为0.5％。