《矿井提升设备》课件

矿井提升设备煤矿生产的动脉系统连接地下与地面的关键纽带确保人员、物料和矿石安全高效运输课程概述设备分类与原理了解各类提升设备的工作机制系统组成与功能掌握提升设备的核心部件维护与故障处理学习安全操作与故障排除技术技术发展与应用探索行业最新趋势与创新矿井提升设备的重要性安全保障守护矿工生命安全的最后防线生产效率决定矿井整体产能的关键因素经济价值影响采矿成本和企业盈利能力矿井提升机的发展历史11800年代初人力和畜力驱动的简易绞车21830年代蒸汽动力提升机的应用31900年代初电力驱动提升机的广泛使用现代4自动化、智能化提升系统提升设备的分类按驱动方式按钢丝绳数量缠绕式提升机单绳提升机摩擦式提升机多绳提升机按安装位置按驱动装置井塔式提升机交流电机驱动井筒式提升机直流电机驱动单绳缠绕式提升机工作原理主要特点应用场景通过电动机驱动钢丝绳在卷筒上缠绕结构简单可靠浅层矿井开采利用绳长变化实现容器升降适用于中小型矿井辅助提升系统提升高度有限建井施工阶段多绳摩擦式提升机工作原理利用绳与轮间摩擦力驱动主要优势提升高度几乎无限制应用场景大型深井矿山安全特性多绳冗余提高可靠性提升机的主要组成部分安全装置控制系统制动系统、过卷保护、松绳保工作部件操纵装置、深度指示器、限速护驱动系统卷筒或摩擦轮、轴承装置电动机、减速器、联轴器电动机系统直流电动机交流电动机选型考虑因素调速性能优良结构简单可靠提升负荷起动转矩大维护方便提升速度维护复杂配合变频器可实现精确控制工作制度启动频率减速器系统齿轮传动减速比选择润滑系统传递大扭矩根据电机转速和卷强制循环润滑筒线速度确定可靠性高确保齿轮寿命通常为10-50之间冷却装置防止过热延长使用寿命卷筒和摩擦轮卷筒结构摩擦轮设计圆柱形或圆锥形表面采用特殊衬垫增加摩擦系数表面带螺旋槽防止绳交叉轮槽形状影响绳与轮接触面积尺寸选择直径必须满足安全系数要求一般为钢丝绳直径的80-120倍制动系统概述安全功能制动类型保障人员和设备安全的最后屏障工作制动和安全制动双重保障性能要求制动方式4制动力矩须大于最大静载力矩的3倍常闭式设计，断电自动制动机械制动装置弹簧施压通过弹簧力提供基础制动力液压释放2液压系统克服弹簧力松开制动器制动闸瓦与制动轮接触产生摩擦力电磁制动装置通电状态1电磁铁产生吸力，克服弹簧力，松开制动器正常运行电磁铁持续通电，提升机正常工作紧急情况断电后电磁铁失磁，弹簧力使制动器闭合安全保障断电即制动，确保失电情况下的安全深度指示系统位置显示实时显示提升容器在井筒中的位置工作原理通过传感器检测卷筒或摩擦轮转动角度显示方式机械指针式和数字显示式两种形式校准维护定期校准确保指示精度测速限速系统测速装置实时监测运行速度限速装置防止超速运行超速保护在超限时自动触发制动操纵系统36操作模式控制功能手动、半自动和全自动三种控制方式启动、加速、减速、定位、停车和制动等2操作台布局人机工程学设计，确保安全高效操作提升钢丝绳的选择钢丝绳类型选择因素技术参数•密封式钢丝绳•提升负荷•直径规格•非旋转钢丝绳•安全系数•抗拉强度•扁平钢丝绳•使用寿命•弹性模量•耐磨性能•断裂载荷钢丝绳的检测和维护定期检测润滑保养报废标准目视检查外观损伤定期涂抹专用润滑脂断丝率超过规定值磁探伤检测内部缺陷防止腐蚀和内部磨损磨损减薄达到10%严重变形或腐蚀提升容器类型箕斗罐笼罐笼上部为箕斗用于人员和设备运输下部为罐笼安全装置齐全兼顾物料和人员运输箕斗吊桶用于矿石和物料提升用于建井阶段卸载方式多样结构简单箕斗设计与选择容量确定根据矿井产量和提升周期计算结构设计考虑重心位置和卸载方式材料选择耐磨钢板延长使用寿命罐笼设计与选择尺寸确定层数设计根据运输人数和设备尺寸设计单层或多层结构满足不同需求门装置安全设施确保运行中人员安全防坠器、限速器、防撞装置等平衡锤的作用与设计主要功能重量确定平衡静载荷差通常为空容器重量加上有效载荷的40%-60%减少电机功率需求考虑钢丝绳重量变化节约能源消耗结构类型单体式平衡锤链条式平衡锤尾绳平衡系统天轮设计与选择功能作用结构特点安装位置改变钢丝绳运行方向轮缘采用特殊衬垫井塔顶部将垂直运动传递到水平位置的提升机轴承采用自润滑设计确保足够的安全高度表面有防护罩防止异物落入便于检修维护导向轮装置位置调整确保钢丝绳正确进入卷筒或摩擦轮张力控制维持适当的绳索张力角度修正调整钢丝绳的偏转角度提升机房布置提升机基础需满足刚度和强度要求设备布置须考虑维修空间和疏散通道控制室位置应便于观察和操作井筒装备概述安全保障设施1安全门、格筛、防坠器导向系统罐道、导向装置信号通讯系统信号装置、通信设备罐道设计与安装刚性罐道钢轨或木材制作固定在井壁支架上间距和平行度要求高柔性罐道钢丝绳制作上端固定在井架上下端连接张紧重物混合式罐道结合两种罐道优点适用于特殊工况防坠器的工作原理正常状态紧急情况悬挂在钢丝绳上，防坠闸呈松开状态钢丝绳断裂，弹簧释放能量制停过程触发动作3罐笼在短距离内安全停止楔形块或齿轮咬合罐道安全门的设计与应用井口安全门中间水平安全门防止人员误入井筒各中间水平出入口保护与提升信号联锁防止物体坠落井筒罐笼安全门运行时防止人员跌出停靠时自动或手动开启矿井信号系统铃信号传统机械铃声编码信号简单可靠但信息量有限灯光信号不同颜色表示不同状态在嘈杂环境中效果好电话通讯井下与地面直接语音沟通可传递复杂指令数字信号现代化信号系统高可靠性和冗余设计自动化控制系统概述传感检测控制决策实时采集运行参数根据工况自动调整监视反馈执行动作全程监控安全状态精确控制提升过程在提升机中的应用PLC安全监控1实时监测各安全参数顺序控制2自动执行启动停止程序调速控制精确控制运行速度曲线故障诊断提供详细故障信息和记录变频调速技术节能优势控制精度设备保护减少25-40%能耗速度控制精度高减少机械冲击降低运行成本平稳起动和制动延长设备寿命提升机的安全保护装置位置保护限位开关和过卷保护速度保护超速监测和限速装置负载保护过载保护和松绳保护电气保护过电流、过电压和短路保护过卷保护系统预警阶段接近极限位置时发出警告减速阶段2自动降低运行速度紧急制动到达极限位置时触发安全制动缓冲装置最后防线，物理缓冲减少冲击超速保护系统安全制动第一级保护速度超过20%时机械制动警告阶段速度超过15%时电气制动速度监测强制停机确保安全速度超过10%时发出警告通过控制系统减速实时监测提升速度提醒操作人员进行调整与标准速度曲线比较松绳保护装置危险情况检测方法保护措施钢丝绳松弛可能导致:•张力传感器监测•自动减速•位置偏差检测•紧急制动•绳索脱槽•导向轮反馈信号•报警提示•容器坠落•绳索严重损伤提升机的日常维护日常巡检润滑保养设备外观和运行状态检查关键部位的润滑和清洁2记录归档调整校正3维护情况和运行参数记录制动间隙和控制参数调整钢丝绳的检查与更换日常检查评估决策目视检查外观状态根据检测结果确定是否更换1234定期检测更换流程磁探伤检测内部缺陷安全拆卸旧绳，安装新绳制动系统的维护与调试闸瓦检查间隙调整测量闸瓦厚度测量工作间隙检查磨损状态调整至规定范围厚度小于最低值时更换通常为2-4毫米制动力测试测量制动力矩确保大于设计要求记录测试结果电气系统的维护目视检查电气元件外观检查连接检查紧固松动的接线端子绝缘测试检测电机和线路绝缘电阻功能测试验证保护装置工作状态提升机的能源效率节能技术在提升机中的应用能量回馈变频控制平衡优化制动能量转化为电根据负载调整电机精确计算平衡重能回馈电网功率最大限度减少静载可回收20-40%能减少不必要的能量荷差量损失运行轨迹优化科学设计速度曲线减少加减速能耗提升设备的故障诊断振动分析1检测轴承和齿轮异常热成像检测2发现过热部位和电气故障油液分析评估润滑状况和磨损情况数据趋势分析预测潜在故障发展趋势常见故障及其处理方法故障现象可能原因处理方法制动器失灵油压不足或闸瓦磨损调整压力或更换闸瓦电机过热过载运行或通风不良降低负荷或改善散热轴承异响润滑不足或轴承损坏补充润滑油或更换轴承钢丝绳异常磨损导向装置问题或润滑不当调整导向轮或改善润滑提升机的安全操作规程开机前检查确认设备无异常，安全装置正常操作规范遵循标准操作流程，禁止超速超载运行监视3持续关注运行状态和警报信号停机程序4按规定顺序进行停机操作紧急情况下的应对措施火灾处理切断电源使用灭火器扑灭初期火灾撤离人员并报警机械故障启动紧急制动确保人员安全通知维修人员断电情况安全停机确认备用电源状态等待电力恢复人员受伤实施急救措施联系医疗救援保护现场提升机操作人员的培训理论学习模拟训练掌握设备原理和安全知识在模拟器上进行实操练习2考核认证实际操作通过理论和实操考试获得资格证在专业人员指导下进行现场操作提升机的检测与验收静态检测动态测试设备外观和尺寸检查空载运行测试制动器性能测试额定载荷测试电气系统检查过载试验安全装置测试过卷保护验证超速保护检查断电制动测试提升设备的技术改造驱动系统更新控制系统升级安全系统增强传统驱动更换为变频控制老旧继电器控制升级为PLC增加冗余保护装置提高调速性能和能源效率增加自动化程度和可靠性采用先进的监测技术新型提升技术的发展趋势数字化转型全面数据采集和分析系统集成与矿山其他系统互联互通远程控制实现无人值守和远程监控高效节能提高能效和经济性智能化提升系统人工智能应用优化运行参数，自主决策控制物联网技术2设备状态实时监控和数据传输大数据分析3预测性维护和性能优化大深度矿井提升技术高强度钢丝绳采用碳纤维复合材料绳索减轻自重，提高安全系数高速提升技术速度可达20米/秒减少提升周期高效平衡系统双容器对称提升尾绳动态补偿热管理技术解决深井高温问题确保设备正常工作环保型提升设备60%90%能耗降低噪音减少与传统设备相比节约能源低噪音设计改善工作环境80%油耗降低采用生物降解润滑油减少污染提升设备的选型计算提升能力的计算方法基础参数确定1矿井产量、提升高度、工作制度提升循环计算加速时间、匀速时间、减速时间和装卸时间载荷分析静态载荷、动态载荷和附加载荷设备选型综合考虑技术经济因素设备选型案例分析深井煤矿中型金属矿小型建井工程1000米深度600米深度300米深度日产8000吨日产3000吨主要用于施工选用多绳摩擦式提升机选用双筒缠绕式提升机选用单筒缠绕式提升机课程总结工作原理掌握不同类型提升机的基本原理结构组成了解主要部件的功能和特点操作维护熟悉安全操作规程和维护方法发展趋势认识新技术在提升设备中的应用问答环节欢迎提问交流分享实际工作中的经验和问题共同探讨提升设备技术发展。