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矿山机电基本知识 （矿山固定设备及其供配电） 新疆维吾尔自治区煤炭科学研究所 机电研究室主任 设备检测检验中心主任 杨俊山 机电高级工程师 国家注册一级安全评价师 国家注册安全工程师  矿井提升设备的任务是沿井筒提升矿石、废石、下放材料、升降人员和设备，所以矿井提升设备是联系井下与地面的重要生产设备，其性能和能力是决定矿井生产能力的重要因素。 矿井提升设备的特点是在相对较短的距离（井筒）内，以较大的速度往返运行。在这种条件下，为了确保提升容器准确、安全、可靠运行，提升设备必须具有性能良好的控制设备和相应的保护装置。因此，有关矿井提升设备的设计、选用、操作、运转及维护都必须符合《金属非金属矿山安全规程》及有关设计规范的要求和规定。 矿井提升设备同时又时一个动力消耗很大的大型设备，约占全矿井用电量的15%左右，因此其运转的经济技术合理性对节约电能、降低运行成本具有很大的意义。 目前，国内外的矿井提升设备正向着体积小、重量轻、提升速度高、提升能力大、深井提升和高自动化控制的方向发展。近代化的矿井提升设备已发展大型机械---电气机组或机组群。国内罐笼已达到一次提升三层三车，最多的有四层，箕斗有效载重已达40吨；国外罐笼最多已达6层，箕斗有效载重已达50吨，提升机卷筒直径已达9m，提升速度接近25米/秒，拖动功率达10000kW以上； 在拖动控制方面已广泛采用了集中控制及自动控制设备。特别是全液压提升机的出现，整机重量更轻、外形尺寸更小、操作控制自动化程度更高、适用范围更广，为矿井提升设备选择使用提供了更大的空间。 随着矿井开采规模的不断加大、开采深度的不断加深，提升设备也由单绳缠绕式提升机发展到多绳摩擦式提升机及适应深井和超深井的多绳多层式称为布雷尔式提升机，其提升高度已达2440m。 第一节 矿井提升系统简介 矿井提升系统主要由提升机、提升容器、提升钢丝绳、井架和天轮以及装、卸载附属装置等组成。它是联系井下与地面的重要生产系统。特别在小型矿山，生产系统单一且简单，机械化程度低，提升设备更是占有重要的位置和起着重要的作用。因此，正确地使用、操作和维护矿井提升设备，保证安全可靠地经济运转，具有极为重要的意义。 根据井筒的倾角，矿井提升系统主要分为两大类，即竖井提升系统和斜井提升系统。 一、竖井提升系统 竖井提升系统按采用的提升容器不同分为： 1、竖井罐笼提升系统 2、竖井箕斗提升系统 3、竖井罐笼箕斗互为平衡提升系统 1、竖井罐笼提升系统 工作原理： 重矿车在井底中段车场被推入罐笼的同时，另一个罐笼在井口出车平台位置被推入空矿车。两根钢丝绳的一端分别与井口和井底中段罐笼相连，另一端分别绕过天轮引自提升机房，固定并以相反方向缠绕在提升机的滚筒上。在井底中段的罐笼装载后提升到井口出车平台位置出车时，在井上的罐笼同时下降到井底中段车场位 置进行装载。 对于年产量不大的矿山，竖井罐笼提升系统具有一套提升设备即可完成矿井全部提升任务的优点，特别适合小型矿山的特点，但其提升能力、生产效率、自动化程度较箕斗提升系统低。 2、竖井箕斗提升系统 工作原理： 当一个箕斗在井底中段矿仓处通过定量装载装置或定重斗装载时，另一个箕斗位于地面卸载位置。重箕斗提升到井上通过安装在井架上的卸载曲轨使箕斗的底部扇形闸门打开或翻转卸载至地面矿仓或溜槽内，与此同时，空箕斗下放到井底中段矿仓处进行装载。 竖井箕斗提升系统具有提升能力大、效率高、自动化程度高的特点，是产量较大矿井主井提升一般采用的提升方式。但井底中段和井口需设置矿仓和装卸载设备，且只能提升矿石，不能升降人员、设备和材料，井架较高，需要另设一套辅助提升设备。 二、斜井提升系统 斜井提升是中小型矿井主要提升方式一，斜井提升系统主要有以下四种方式： 1、斜井串车提升系统 2、斜井箕斗提升系统 3、斜井胶带提升系统 4、斜井（坡）台车提升系统 1、斜井串车提升系统 斜井串车提升具有初期投资少，建井快，地面布置简单的优点。尤其是单钩提升时，井筒断面小，铺设轨道少，更能节省投资。但是为了防止矿车掉道提升速度不能太快，因而生产能力较低，且钢丝绳磨损较快，井筒维护费用较高。因此斜井串车提升适用于井筒倾角不超过25°，年产量较小的中、小矿井。 常用的串车提升车场形式有甩车场及平车场。 甩车场比平车场的车场简单，布置紧凑，摘挂钩也安全。但甩车场甩车时电动机需要停车反转，再加上甩车的时间较长，使提升循环时间加长，因而其提升能力较小。 相比较平车场的循环时间较短，提升能力较大，但平车场需设推车机和阻车器等辅助设施，若无推车机则需人工推车，此外工人在重车前进中摘挂钩也不安全。为了保护车场设备及改善劳动条件，还需建井口工棚。 2、斜井箕斗提升系统 当斜井井筒倾角大于25°时，用串车提升矿石