《矿井运输提升》教学课件

矿井运输提升本课程介绍矿井运输提升系统的原理、设备和技术掌握矿井运输系统和提升系统的核心知识课程目标和学习成果掌握基本概念理解矿井运输提升系统的组成和原理设备操作能力熟悉各类运输提升设备的使用方法安全管理技能掌握安全操作规程和事故预防措施系统设计能力第一章：矿井运输提升概述提高生产效率加速矿产资源开采速度系统复杂性涉及多种设备和技术的综合应用核心作业系统矿井运输提升的定义和重要性定义将开采的矿石从井下运至地面的全过程系统核心环节连接采掘工作面与地面加工系统的纽带经济意义直接影响矿山开采成本和效益安全保障矿井运输提升系统的组成水平运输系统负责工作面至井底车场的物料运送垂直提升系统负责井下至地面的物料提升辅助设备包括装卸设备、转载点和缓冲仓等控制系统实现运输提升过程的监控和调度矿井运输提升的发展历史1早期阶段人力搬运和畜力牵引2机械化初期蒸汽机驱动的提升机和矿车3电气化时代电力驱动的输送机和提升设备4自动化阶段计算机控制和智能化运输提升系统现代矿井运输提升技术趋势无人化运输远程控制和自动驾驶技术应用减少人员暴露在危险环境中大型化单次运输提升能力显著提高设备尺寸和承载能力增大智能化物联网和大数据技术融合实现设备状态实时监控和预测性维护绿色化高效节能设备的应用降低能耗和环境影响第二章：矿井运输系统系统设计根据矿山条件选择最优运输方案设备选型根据生产需求确定设备类型和参数路线规划优化运输路线提高效率降低成本能力匹配各环节运输能力协调配合矿井运输的分类和特点连续运输物料不间断流动包括带式输送机、刮板输送机等间断运输物料分批次运送包括矿车、无轨设备等特种运输针对特殊工况设计包括管道运输、斜巷提升等连续运输系统概述定义特点物料连续不间断流动的运输方式主要设备带式输送机、刮板输送机、链式输送机等适用条件大量物料、固定线路、长距离运输优势单位能耗低、运量大、自动化程度高带式输送机的工作原理装载物料通过给料装置均匀装到输送带上输送驱动滚筒带动输送带使物料沿线路移动卸载物料到达头部通过卸料装置卸下回程空载输送带通过回程滚筒返回尾部带式输送机的主要部件驱动装置提供运行动力，一般包括电机、减速机和驱动滚筒输送带承载物料的关键部件，由骨架层和覆盖层组成托辊组支撑输送带，减小阻力，有上托辊和回程托辊刮板输送机的工作原理和应用工作原理链轮驱动刮板链在槽内循环运动刮板推动物料在固定槽中移动适合短距离大块物料运输主要应用采煤工作面煤炭运输采区顺槽煤炭运输井底煤仓装卸煤特点优势结构坚固耐用适应恶劣环境维护简单方便间断运输系统概述装载矿石装入运输容器运行载重容器按路线行驶卸载目的地卸下物料返回空载容器返回装载点矿车运输系统的组成3-20吨矿车容量根据生产规模和巷道条件选择600-900mm轨距规格国内煤矿常用轨距范围2-4%最大坡度确保安全运行的坡度限制10-15km/h运行速度井下矿车常用行驶速度轨道运输设备介绍轨道运输设备包括电机车、矿车、调度绞车、轨道道岔和制动装置等无轨运输设备介绍矿用自卸卡车适用于大断面巷道，载重量大，机动性好铰接式卡车转弯半径小，适应复杂路况，通过性强装载机集装载和短距离运输于一体，作业灵活第三章：矿井提升系统摩擦式提升机单卷筒提升机双卷筒提升机多绳提升系统其他特种提升矿井提升系统的类型按井筒类型竖井提升系统斜井提升系统混合式提升系统按提升机类型摩擦式提升系统卷筒式提升系统多绳提升系统按提升容器罐笼提升系统箕斗提升系统罐笼箕斗混合系统竖井提升系统概述特点提升高度大，运行阻力小，提升效率高组成井架、提升机、提升容器和钢丝绳等运行方式对称平衡提升、单容器提升或多容器提升应用范围适用于大型深井矿山和高产矿井斜井提升系统概述特点建设成本低施工周期短能同时运送人员和物料能力适中设备斜井绞车钢轨和矿车牵引钢丝绳信号和安全装置应用条件中小型矿山地形条件复杂区域建设资金有限矿区倾角一般15°-45°提升机的类型和选择类型特点适用条件单卷筒结构简单，成本低小型斜井或辅助提升双卷筒平衡提升，效率高中型矿井主提升多绳摩擦提升高度大，能力强大型深井主提升塔式摩擦无需井架，直接安装于井口新建大型现代化矿井摩擦式提升机工作原理摩擦原理依靠绳与轮之间的摩擦力传递动力平衡作用两侧提升容器相互平衡减小功率需求绳道排列钢丝绳在摩擦轮上呈对称Ω形排列张紧装置保持钢丝绳适当张力确保摩擦力卷筒式提升机工作原理卷绕原理钢丝绳在卷筒上缠绕松放实现容器升降运行控制通过控制电机正反转控制提升方向绳道管理导绳装置确保钢丝绳有序排列在卷筒上速度调节通过变频调速实现平稳启停和运行提升容器的类型和特点罐笼主要用于人员和设备运送通常为多层箱型结构箕斗专用于矿石运送底部设有卸载门实现快速卸载罐笼箕斗上部为罐笼下部为箕斗兼具两种功能提高井筒利用率钢丝绳的选择和维护选择标准根据提升重量、安全系数和使用环境选择定期检查至少每周检查一次记录磨损和损伤情况日常维护定期清洁和润滑延长使用寿命及时更换达到报废标准必须立即更换不得继续使用第四章：矿井提升设备井架系统支撑井口设备，导向提升容器提升机系统提供动力，控制提升过程提升容器装载并运送人员或物料4安全保障系统确保提升过程安全可靠天轮和导向轮的结构和作用天轮结构轮缘轮辐轮毂轴承支架导向轮结构轮体轴承支架防护罩张紧装置主要作用改变钢丝绳运行方向支撑和导向钢丝绳减小钢丝绳磨损保持钢丝绳适当张力井架的类型和设计原则钢结构井架四柱式井架双柱式井架A型井架混凝土井架钢筋混凝土井架塔式井架组合式井架设计原则承载能力充足结构稳定可靠便于设备安装经济合理适用罐笼的结构和安全装置箕斗的结构和卸载方式箕斗卸载方式主要有自翻式、底卸式、侧卸式和转斗式卸载过程要求高效、可靠、不撒漏防坠器的工作原理和维护触发条件钢丝绳断裂或松弛时自动触发制动原理楔形块或凸轮挤压导轨产生摩擦力日常维护定期检查、清洁和润滑确保灵敏可靠定期试验每季度进行一次静态试验验证性能第五章：矿井运输提升系统的设计优化方案选择最合理的系统配置和参数能力计算确定各环节的能力和匹配度布局规划确定设备位置和运输路线需求分析明确生产需求和条件约束运输系统设计原则1系统匹配各环节运输能力相互匹配确保整体效率路线最短尽量缩短运输距离减少能耗和维护成本3转载点最少减少物料转载次数降低设备投入和故障率预留发展考虑未来生产能力扩展预留适当余量提升系统设计原则安全可靠安全系数充足确保系统长期稳定运行能力适当满足生产需求同时避免过度设计浪费投资经济合理在满足技术要求前提下追求投资效益最大化操作简便便于操作维护降低人员技能要求和运行成本运输能力计算方法运输距离(km)带式输送机(t/h)轨道运输(t/h)无轨运输(t/h)提升能力计算方法计算项目计算公式主要影响因素小时提升能力Q=3600q/T循环时间和容器容量日提升能力Qd=Qt×H×K工作时间和利用系数年提升能力Qy=Qd×D年工作天数提升机功率P=Fmax×v/1000η最大提升力和速度运输路线优化设计路线规划根据矿山开拓布局确定主运输线路节点优化合理设置装卸点和转载点减少物料损失能力匹配各段运输能力协调匹配避免瓶颈3系统集成实现运输系统与采掘系统的高效衔接提升系统安全性设计过卷保护防止提升容器越过极限位置导致事故限速保护防止提升速度超过安全限值失控断绳保护钢丝绳断裂时及时制动防止容器坠落第六章：矿井运输提升自动化智能决策基于大数据的智能调度和优化自动控制设备自动化运行和协同控制监测感知设备状态和运行参数实时监测运输自动化系统概述自动监测系统设备运行状态监测物料流量监测环境参数监测自动控制系统自动启停控制速度自动调节故障自动处理集中管理系统远程操作管理数据收集分析生产报表管理提升自动化系统概述运行控制自动控制速度曲线确保平稳运行安全保护多重安全联锁确保系统运行安全数据管理自动记录运行数据便于分析和优化故障诊断智能识别故障原因指导快速维修运输监控系统的组成和功能1传感器层速度传感器、温度传感器、振动传感器等2数据采集层现场控制器、数据采集单元、通信网络3控制执行层PLC控制器、变频装置、执行机构4管理决策层监控主机、数据库服务器、大屏显示系统提升监控系统的组成和功能监测功能提升速度监测电机电流监测制动系统监测钢丝绳张力监测容器位置监测控制功能自动启停控制速度曲线控制位置定位控制制动系统控制紧急停车控制管理功能运行数据记录故障自动报警操作权限管理运行报表生成远程监控访问智能调度系统的应用时间调度优化各系统运行时间减少等待空载物料调度合理分配物料流向平衡系统负荷能源调度优化设备启停顺序减少电力峰值人员调度合理安排操作和维护人员提高效率第七章：矿井运输提升安全管理安全规章制定完善的安全规章制度责任落实明确各级人员安全职责检查监督定期检查评估整改问题培训教育持续提升人员安全意识和技能运输安全管理制度岗位责任制明确各岗位安全职责和工作标准设备检查制度班前班后检查和定期专项检查交接班制度严格执行交接班确认和记录程序事故报告制度发现问题及时报告并采取应对措施提升安全管理制度持证上岗操作人员必须经过专业培训获得资格证定期检验提升设备必须按规定周期进行检验限载管理严格遵守限载规定禁止超载运行信号联络规范信号联络方式确保指令准确传达常见事故类型和预防措施事故类型主要原因预防措施断绳事故钢丝绳磨损超标定期检查更换跑车事故制动不良或超速加强制动装置维护撞击事故信号不清或误操作规范信号和操作火灾事故电气短路或过热加强电气检查和温度监测应急救援预案和演练预案编制针对各类事故制定详细可行的应急预案定期更新根据设备变化和经验反馈及时修订完善培训宣贯确保所有相关人员熟悉预案内容和职责实战演练定期组织模拟演练提高应急处置能力安全培训和教育入职培训新员工必须接受系统的安全培训定期培训在职人员每年至少接受再培训交流分享组织案例分析和经验交流活动考核评估定期评估培训效果并持续改进4第八章：矿井运输提升设备维护维护目标延长设备使用寿命减少意外故障停机降低维修成本提高设备可靠性维护类型日常维护保养定期检查维护预防性维修状态监测维护维护重点关键部件重点监控易损部件提前更换润滑系统及时补充安全装置定期检测日常检查和维护程序3次/日班前检查每班作业前进行设备状态确认1次/周周检每周进行一次全面设备检查1次/月月检每月进行一次专项安全检查2次/年全面检修每半年进行一次彻底检修和性能测试设备故障诊断方法感官诊断观察外观变化倾听异常声音触摸温度变化闻异常气味仪器诊断振动分析热成像检测电气参数测量油液分析智能诊断在线监测系统故障趋势分析专家系统判断数据模型预测预防性维修策略状态监测维修基于设备实际状态的维修策略定期维修按固定时间间隔进行维修日常保养清洁、润滑和简单调整设备维修记录管理记录内容故障现象、维修过程、更换部件和维修结果数据存储电子化管理设备台账和维修历史数据分析故障规律分析和维修效果评估管理应用指导维修计划制定和备品备件管理第九章：矿井运输提升新技术应用新技术应用包括无人驾驶、远程监控、机器人巡检、VR培训和3D打印等物联网技术在