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      多臺聯(lián)動(dòng)提升機在矩型井架滑輪組提升系統的應用

      發(fā)布時(shí)間：

      2024-02-29

      來(lái)源：

       

          在深井提升中，鋼絲繩直徑和滾筒直徑不能無(wú)限增大，當提升機最大靜張力不能滿(mǎn)足要求時(shí)，設法減少原有提升容器直接作用在提升機卷筒上的靜張力，并在提升系統中增加滑輪組，可大幅提高提升系統的單次提升量。多臺提升機聯(lián)動(dòng)使用，可有效緩解提升能力和擴大生產(chǎn)之間的矛盾，更適用于建井開(kāi)拓、豎井開(kāi)挖提升系統。

          礦井提升系統是礦井生產(chǎn)中的主要設備，目前常用的礦井提升系統主要由提升機、天輪、鋼絲繩和箕斗 (罐籠) 構成。隨著(zhù)礦井深度的加深，提升能力亦需要不斷增加，但鋼絲繩直徑和提升機滾筒直徑不能無(wú)限制增加。由于結構上的問(wèn)題，提升機滾筒直徑和鋼絲繩直徑的增大受到限制，無(wú)法滿(mǎn)足深井高效生產(chǎn)和管理的需求。

          礦井提升能力的大小和效率的高低，直接反應了礦井提升系統的單次提升能力，且提升能力的大小直接影響到礦井的生產(chǎn)能力。為了提高礦井提升能力和生產(chǎn)效率，須盡可能地提高單次提升能力，最大限度地發(fā)揮設備的性能。

          針對上述情況，在提升機最大靜張力不能滿(mǎn)足要求時(shí)，應在原提升系統中設法減少提升容器直接作用在卷筒上的靜張力。為克服現有技術(shù)之缺陷，本公司立足礦山主井提升系統的技術(shù)創(chuàng )新，避免井深過(guò)大時(shí)，鋼絲繩上的應力變化過(guò)大造成鋼絲繩損傷；改進(jìn)礦山主井提升系統，增加滑輪組提升，可應用于前期豎井開(kāi)拓和后期礦石開(kāi)采以及物料提升，有效解決提升系統單次提升能力低的問(wèn)題。

      1 提升系統簡(jiǎn)介

          本提升系統用于越南天然氣采集豎井工程項目，豎井用于前期巖石開(kāi)挖、豎井開(kāi)拓及物資輸送。礦井主井直徑為 17 m，井深 80～ 110 m；巖石開(kāi)采量為120 m3/h；提升質(zhì)量：機車(chē)重 40 t，工作倉重 40 t。

          24臺提升機用于提升任務(wù)，其中 6臺用于提升機車(chē) (40 t)；2臺用于提升載人罐籠 (2套)；4臺用于提升物料箕斗 (5 t，4套)；12臺用于提升作業(yè)倉吊盤(pán)、通風(fēng)管道、潛水泵、鉆機等。

      2 系統方案

      2.1 總體設想

          本提升系統包括提升機、天輪、定滑輪組、鋼絲繩和動(dòng)滑輪組、箕斗、罐籠、工作倉平臺、機車(chē)平臺。提升機置于地面的提升機房?jì)?，天輪支架置于地面井架之上，支架上裝有天輪及定滑輪組，鋼絲繩纏繞在天輪、定滑輪組和提升機的鋼絲繩輪上，將定滑輪組與提升機連接在一起，構成提升結構。定滑輪組下部的鋼絲繩上裝有互相錯開(kāi)的動(dòng)滑輪組，用于升降可置入井筒的第一箕斗和第二箕斗、罐籠、工作倉平臺以及機車(chē)平臺；在第一箕斗和第二箕斗、罐籠、工作倉平臺、機車(chē)平臺上安裝滑輪組，鋼絲繩交錯貫穿其中，將其與動(dòng)滑輪組連接在一起，構成提升容器結構。系統平面和立面圖如圖 1所示。

      1,2,4,5.提升機  3.機車(chē)平臺  6.作業(yè)平臺

      圖1 提升系統布置方案

          同時(shí)，本系統也進(jìn)行了其他改進(jìn)。

          (1) 井筒內設有比原減速位置高的減速位置感應器，罐道梁多處設有聲光報警器，提升機房?jì)妊b有電氣集中控制器。

          (2) 所述的鋼絲繩形成閉環(huán)，繞裝在天輪、定滑輪、動(dòng)滑輪、第一箕斗和第二箕斗、罐籠、工作倉平臺、機車(chē)平臺上，通過(guò)定滑輪與提升機連接在一起，構成滑輪組提升結構。

      2.2 具體方案

          6臺提升機用于提升機車(chē)平臺。鋼絲繩穿過(guò) 12組井架定滑輪組和 9組機車(chē)平臺滑輪組，兩端分別連接提升機，6臺提升機同時(shí)提升或下降。

          2臺提升機用于提升載人罐籠。鋼絲繩一端穿過(guò)井架定滑輪組提升罐籠，一端連接提升機，2臺提升機同時(shí)提升或下降。

          4臺提升機用于提升箕斗。鋼絲繩一端穿過(guò)井架定滑輪組提升箕斗，一端連接提升機，4臺提升機同時(shí)提升或下降，用于升降物料及通風(fēng)管道、水泵、鉆機等輔助設備。

          12臺提升機用于提升作業(yè)倉吊盤(pán)。每邊 6臺提升機，鋼絲繩穿過(guò) 12組井架定滑輪組和 8組作業(yè)倉平臺滑輪組，兩端連接提升機，12臺提升機同時(shí)提升或下降。

      3 提升系統實(shí)施方式

          24臺提升機可實(shí)現同時(shí)提升或下降，實(shí)現全自動(dòng)化電氣控制和盤(pán)形制動(dòng)器液壓制動(dòng)。以提升機車(chē)平臺為例，其自動(dòng)化控制過(guò)程如下：主回路過(guò)流及過(guò)、欠電壓保護，變頻器輸入、輸出缺相保護，深度指示器斷軸保護，減速點(diǎn)后備保護，井口限速保護，錯向保護，二級制動(dòng)解除保護，等速段、減速段超速保護，開(kāi)車(chē)與打點(diǎn)信號互鎖保護等 12種自動(dòng)化保護；采用變頻器調速，實(shí)現無(wú)級變頻調速，速度穩定且連續可調。

          提升機啟動(dòng)后，帶動(dòng)鋼絲繩纏繞運轉，從而帶動(dòng)第一箕斗和第二箕斗及罐籠、工作倉平臺、機車(chē)平臺在井筒內做交替上下運動(dòng)。以箕斗提升例，當每一個(gè)箕斗口部運動(dòng)到對應的定量出口鋼板處，開(kāi)始向箕斗內裝料，物料裝滿(mǎn)后，由提升機將箕斗拉出井筒，進(jìn)行卸料；與此同時(shí)，另一個(gè)箕斗深入井下定量出口鋼板處開(kāi)始裝料，依次循環(huán)裝卸工作，從而將物料從井筒內運出。如圖 2所示。

       

      圖2 箕斗提升示意

      4 滑輪組系統

          定滑輪不省力，但可以改變力的方向，動(dòng)滑輪不能改變力的方向，但省力，使用滑輪組可很好地解決施工現場(chǎng)提升量超負荷的問(wèn)題。若使用滑輪組提升，承擔重物的繩子段數為 n，則提升物料的質(zhì)量增大 n倍；利用滑輪組多組配合，可以使移動(dòng)的距離為物體上升高度的 n 倍。增加滑輪組提升，改變提升系統的運行速度、曲線(xiàn)及系統的減速位置，有效提高了提升系統的生產(chǎn)效率。該工程現場(chǎng)使用 3排滑輪組，每排有 3個(gè)動(dòng)滑輪、6段繩，4個(gè)定滑輪，鋼絲繩兩端分別連接 2臺提升機負責提升或下降。提升滑輪組系統3排 6段繩，工作能力提高 18倍。

      5 結語(yǔ)

          該提升系統可用于礦井主井開(kāi)拓、豎井開(kāi)采，可有效解決提升機卷筒直徑和鋼絲繩直徑過(guò)大，鋼絲繩曲率半徑過(guò)大，提升周期長(cháng)，裝卸載時(shí)間長(cháng)，單次提升量小等問(wèn)題。

          增加滑輪組提升，結構簡(jiǎn)單，安裝使用方便，可大幅提高提升能力，有效緩解了提升能力和生產(chǎn)能力之間的沖突問(wèn)題，保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

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