《矿井提升设备》教学课件

矿井提升设备矿井提升设备是矿山安全生产的命脉连接地下与地表的关键通道承担人员、物料和矿石的运输任务课程目标和学习内容掌握基本原理了解提升系统工作机制和关键部件功能熟悉设备结构掌握各类提升机、钢丝绳及安全装置特点安全管理能力培养设备维护与故障处理专业技能创新思维了解行业发展趋势与新技术应用矿井提升系统的发展历史早期阶段1人力和畜力提升蒸汽时代2蒸汽机驱动提升设备电气化3电动机取代蒸汽动力自动化时代4计算机控制提升系统智能化发展5物联网与大数据应用矿井提升设备的重要性物料运输矿石提升设备、材料高效输送确保生产能力和效益人员安全通风保障保障矿工上下井安全维持井下环境安全矿井提升系统的基本组成提升机系统的核心动力装置井架与天轮支撑和导向装置钢丝绳与连接装置传递动力的关键部件提升容器运载人员和物料的工具安全保护装置确保系统安全可靠运行提升容器类型介绍罐笼箕斗主要用于升降人员和矿车专用于提升矿石和散装物料结构稳定，配有安全门和防坠装置卸载方便，容量大，效率高吊桶平衡锤用于井筒施工和应急情况平衡系统载荷，降低能耗结构简单，灵活性高提高系统稳定性和安全性箕斗结构与特点箕斗本体钢板制成，承载矿石卸载门底部或侧部开启，快速卸载导向装置确保运行轨迹稳定连接装置与钢丝绳可靠连接矿车结构与应用底架与车轮支撑整体结构，适应轨道运行车厢盛装矿石或材料，设计考虑卸载方式连接装置车辆间连接，形成车组制动装置确保安全停车，防止溜车提升钢丝绳概述承载能力强柔韧性好安全可靠单位质量下具有较高适应天轮和卷筒的弯渐进式失效特性，有强度曲预警过程使用寿命长正确使用和维护下可长期服役钢丝绳的结构与材料中心纤维钢丝绳股外层保护麻心或钢心，提供支撑和润滑多根钢丝组成，螺旋状排列防腐蚀处理，提高使用寿命钢丝绳的选型与计算钢丝绳的检测与维护24h检查周期重要绳每日检查一次180d探伤周期半年一次综合无损检测15%磨损极限直径减小15%必须更换10%断丝标准一定长度内断丝达10%需更换提升机类型概述类型特点适用范围单筒提升机结构简单浅井、小型矿井双筒提升机平衡运行中深井、煤矿多绳摩擦式提升机深井提升能力强深井、大型矿井塔式提升机省去井架新建大型矿井单筒提升机结构与原理卷筒装置驱动系统钢丝绳缠绕部件电机与减速装置控制系统制动系统调速与保护功能安全停机保障双筒提升机结构与原理基本结构工作特点应用场景两个卷筒位于同一轴上载荷平衡，降低功耗适用于中等深度矿井钢丝绳反向缠绕减小启动电流冲击主要运行方式为对称提升一上一下平衡运行提高安全性和稳定性煤矿和金属矿广泛应用多绳摩擦式提升机结构与原理提升机驱动系统电气驱动直流或交流电机提供动力传动系统减速器传递扭矩控制装置调节速度和扭矩电动机选型与配置直流电动机交流异步电动机同步电动机调速性能好结构简单牢固效率高•••启动转矩大价格相对低廉功率因数好•••维护成本高需配变频装置调速适用大功率场合•••减速器类型与选择齿轮减速器结构紧凑，传动效率高蜗轮蜗杆减速器传动比大，自锁性好行星齿轮减速器体积小，承载能力强制动系统概述工作制动安全制动停车制动正常运行时的减速紧急情况下快速制长时间停机保持静和停车动止调节制动运行中调整速度机械制动装置结构组成工作原理特点优势制动轮与制动臂弹簧提供制动力结构简单可靠制动弹簧装置动力装置释放制动制动力大且稳定机械传动部件失电自动制动失效安全设计电磁制动装置液压制动装置液压站执行机构提供系统压力源油缸实现制动力冷却系统液压控制阀组维持油温稳定调节制动力大小卷筒结构与设计天轮结构与维护轮体结构轴系组件铸钢或焊接结构，承受钢丝绳张力高强度轴与滚动轴承支撑装置维护要点固定在井架上，承受载荷定期检查轴承、注油、测量磨损井架类型与设计设计阶段施工阶段维护阶段受力分析和结构优化高精度装配和安装定期检查和防腐处理钢结构井架顶部结构安装天轮和信号设备中部框架主承重构件倾斜支腿增强整体稳定性底座基础传递载荷至地基混凝土井架钢结构井架混凝土井架导向装置概述功能作用基本分类限制容器横向移动刚性导向（木导、钢导）••确保运行轨迹稳定柔性导向（钢丝绳导向）••防止容器碰撞井壁混合式导向装置••选择依据井筒深度和结构•提升速度要求•提升容器类型•刚性导向装置木质导向钢质导向复合材料导向传统类型主流应用新型应用缓冲性能好耐久性好重量轻寿命较短承载能力强耐腐蚀维护频率高噪音较大成本较高柔性导向装置结构特点主要优势局限性采用张紧的钢丝绳施工简便，成本高速提升稳定性较作为导向介质低，适应性好差应用场合临时井筒和辅助提升系统防坠装置原理与类型监测阶段实时检测钢丝绳张力或速度变化触发阶段超过阈值自动激活制动机构卡紧阶段楔块或钳口紧紧夹住导向装置制动阶段4容器在短距离内安全停止罐笼防坠器弹簧式防坠器利用弹簧储能，绳松脱钩制动离心式防坠器超速时离心块展开制动楔块式防坠器钢丝绳断裂时楔块卡紧导轨液压式防坠器使用液压系统提供制动力箕斗防坠器

0.5s2m响应时间制动距离从触发到完全制动满载情况下最大滑行距离月100%6可靠性要求检查周期关键安全设备必须确保工作定期测试防坠装置功能深度指示器原理与结构机械式指示器电子式指示器数字显示系统通过齿轮传动指针显示位置通过编码器测量精确位置计算机监测多参数综合显示过卷保护装置限位开关检测位置，发出预警信号报警系统提醒操作人员异常情况紧急制动自动切断电源，激活制动器缓冲装置减缓冲击，防止严重事故信号装置概述通信功能确认功能井上下人员信息交换提升操作安全确认联锁功能警示功能与提升机安全系统的互锁设备启动和紧急状态提醒机械信号系统信号类型工作方式优缺点铃声信号敲击金属发声简单可靠，编码有限绳索信号拉动信号绳不受电力影响，操作繁琐机械指示器指针指示位置直观明了，精度有限电气信号系统语音通信系统采用防爆电话实现井上下直接对话灯光信号系统不同颜色灯光表示不同运行状态视频监控系统实时观察提升容器和关键位置数字编码系统按钮与显示器组合实现精确指令提升机自动控制系统智能管理层调度和优化决策监控管理层运行参数监测与报警过程控制层执行提升作业控制现场设备层4传感器和执行机构在提升机控制中的应用PLC速度控制安全监测按设定曲线精确调速实时监控各安全参数2数据记录顺序控制记录运行状态和故障按程序执行提升流程提升机操作规程开机前检查确认各系统正常起动程序按顺序启动各系统运行监控3密切关注各参数停机程序4正确顺序关闭系统提升机日常维护提升设备安全管理人员管理制度管理检查管理严格操作人员资格建立完善的安全规定期开展安全检查认证程维护管理预防性维护与技术管理提升机故障诊断机械故障电气故障轴承过热控制电路失效••制动器失灵传感器异常••卷筒磨损电机过载••减速器异响变频器报警••液压故障油压不稳•油温过高•泄漏问题•阀门失效•常见故障及处理方法故障现象可能原因处理方法制动力不足闸瓦磨损更换闸瓦超速保护动作速度检测异常校准传感器启动困难电机功率不足检查电源系统异常振动轴不平衡调整平衡提升机效率分析提升机能耗优化变频技术根据负载调整电机功率平衡优化利用配重减小能耗智能调度优化运行时间和负载能量回收制动能量回馈电网提升机振动监测

4.5mm/s警戒值需要关注振动增大趋势

7.1mm/s报警值需检查振动来源

11.2mm/s危险值必须停机检修24h监测频率关键部位实时监测钢丝绳无损检测技术磁感应检测X射线检测超声波检测监测磁场变化发现断丝透视内部结构发现缺陷声波反射识别内部问题提升设备的智能化发展自动化控制实现无人操作和远程控制状态监测实时监测设备健康状态预测性维护基于大数据预测故障数字孪生虚拟模型优化实际运行新型提升设备介绍提升设备安装流程基础施工准备地基和机座设备进场运输和吊装主机主体安装组装机械部件电气安装连接控制系统调试验收测试和调整运行参数提升设备调试与验收空载试运行负载试验检查各系统基本功能测试额定负载下的性能3保护试验4验收测试验证各安全装置有效性全面评估各项技术指标提升设备运行数据分析功率消耗kW温度°C提升设备改造与升级电气系统升级安全系统优化机械结构改进更换变频控制系统增设冗余保护装置采用新型材料部件引入智能监控平台升级防坠安全技术改善润滑和冷却系统提高可靠性和效率改进过卷保护系统增强关键部件强度提升设备事故案例分析事故调查教训总结分析原因和过程提取关键经验持续改进措施制定监督实施效果建立预防机制提升设备相关法规与标准国家法规行业标准《煤矿安全规程》《矿井提升机安全要求》••《金属非金属矿山安全规《矿用钢丝绳检验规范》••程》《矿井提升设备维护规•《特种设备安全法》程》•企业规范操作规程•维护保养制度•应急处置预案•课程总结创新思维探索技术发展新方向实践能力2掌握设备操作维护技能专业知识理解各类设备原理结构安全意识4树立安全生产理念思考题与讨论1传统与创新如何平衡传统技术和新技术应用2安全与效率高效运行与安全保障如何兼顾3智能化发展智能提升系统将如何改变矿山生产4职业发展提升设备工程师需要哪些核心能力。