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礦井運輸與提升豎井單繩提升

		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年08月28日
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第七章  豎井單繩提升
按用途分主井提升系統(tǒng)和副井提升系統(tǒng)，前者專門提升礦石，后者提升廢石、升降人員、運送材料和系統(tǒng)等。
按提升機類型分單繩提升系統(tǒng)和多繩提升系統(tǒng)。
按井筒傾角分豎井提升系統(tǒng)和斜井提升系統(tǒng)。
按提升容器分罐籠提升系統(tǒng)和箕斗提升系統(tǒng)。
按拖動裝置分交流提升系統(tǒng)和直流提升系統(tǒng)。 
按提升系統(tǒng)的平衡分不平衡提升系統(tǒng)和平衡提升系統(tǒng)。 
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礦井提升系統(tǒng)的分類：
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     提升系統(tǒng)的主要作用是在井筒中實現(xiàn)物流和人流的運輸，是聯(lián)系井上、井下的咽喉要道，擔負著礦石和廢石的提升、人員和設備的升降以及材料的下放，提升系統(tǒng)選擇的正確與否直接影響到礦山的生產(chǎn)能力。
第七章   豎井單繩提升
豎井是礦山提升系統(tǒng)的咽喉。
作用：把井下的礦石和廢石經(jīng)井筒提升到地面；下放材料；在地面與井底之間升降人員、設備等。
豎井提升設備的主要組成部分是：提升容器，提升鋼絲繩，提升機，天輪和井架以及裝卸載附屬裝置等。
常用的提升容器是罐籠和箕斗。見圖7-1、圖7-2。
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7.1 概述
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圖7-1  豎井單繩雙罐籠提升設備示意圖
1—提升機；2—提升鋼絲繩；3—天輪；4—井架；5—罐籠；6—礦車
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圖7-2  單繩纏繞式箕斗提升系統(tǒng)示意圖
1—提升機卷筒；2—天輪；3—井架；4—箕斗；5—卸載曲軌；6—地面礦倉；7—提升鋼絲繩；8—翻車機；9—井底礦倉；10—給礦機；11—裝載設備
礦井提升用的容器是直接裝運礦石、廢石、人員、設備及材料的工具。
金屬礦山采用的提升容器有罐籠、箕斗、礦車、吊桶四種。
豎井提升常用罐籠和箕斗；
斜井提升常用礦車串車和箕斗；
吊桶則僅用于豎井開鑿和井筒延深。
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7.2 提升容器
     罐籠可供提升礦石、廢石、人員、材料和設備之用。故它既可用于主井提升，也可用于副井提升，是一種多用途提升容器。
     罐籠按層數(shù)分為單層、雙層和多層罐籠。
     與箕斗相比井下及井口不需設置礦倉，井架高度小。其缺點是自重較大，要求的電動機功率較大，能耗較高，效率較低，進出車機械化程度低，勞動強度大 。
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7.2.1 罐籠
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（一）罐籠的結構
它由以下主要部分組成。
（1）罐體：用槽鋼或角鋼焊接或鉚接的金屬框架。
（2）懸掛（連接）裝置：懸掛裝置的用途是將罐籠與鋼絲繩連接起來。 一般采用雙面夾緊自動調位楔形繩卡連接裝置 。
（3）導向裝置（罐耳）：見圖7-4，罐耳有滑動的和滾動的。罐籠借助罐耳沿著裝在井筒中的罐道運行。罐道有木質的、鋼軌和型鋼組合的及鋼絲繩的三種。 
（4）罐籠的安全裝置： 目前采用的主要是制動繩防墜器。
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圖7-3  單繩單層普通罐籠結構圖
1—提升鋼絲繩；2—雙面夾緊楔形環(huán)；3—主拉桿；4—防墜器；5—橡膠滾輪罐耳；6—淋水棚；7—橫梁；8—立柱；9—鋼板；10—罐門；11—軌道；12—阻車器；13—穩(wěn)罐罐耳；14—罐蓋；15—套管罐耳（用于繩罐道）
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圖7-4(a)  罐道與罐耳
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圖7-4（b）鋼絲繩罐道
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圖7-4（c）鋼絲繩罐道
（4）防墜器
    防墜器是在提升容器因鋼絲繩、連接裝置等斷裂發(fā)生意外時，能使提升容器立即卡在罐道上而不是墜落的裝置。
    豎井用防墜器一般由開動機構、傳動機構、抓捕機構和緩沖機構等四個部分組成。
   根據(jù)防墜器的使用條件和工作原理，防墜器可以分為木罐道切割式防墜器、鋼軌罐道摩擦式防墜器和制動繩摩擦式防墜器。 
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圖7-4(e)  防墜器抓捕機構
1—彈簧；2—滑楔；3—主拉桿；4—橫梁；5—連扳；6—拔桿；7—制動繩；8—導向套
圖7-4(d)  防墜器抓捕機構
1—錐形杯；2—導向套；3—圓木；4—緩沖繩；5—緩沖器；6—連接器；7—制動繩；8—抓捕器；9—罐籠；10—拉緊裝置
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（二）罐籠的承接裝置
      在井底、井口車場及中段車場，為了便于礦車出入罐籠，需設置罐籠的承接裝置。承接裝置可分為下列三種形式：
（1）承接梁。承接梁是一種最簡單的承接裝置 
（2）托臺（罐座）。托臺是一種利用其活動托爪承接罐籠的機構，平時靠平衡錘使托爪處于打開位置，操縱手柄可使托爪伸出。停罐時，伸出托爪，再將罐籠下放至托爪上。當下放罐籠時，要求先將罐籠提至某一位置，收回托爪，然后繼續(xù)下放。
 （3）搖臺。搖臺是由能繞軸轉動的兩個鋼臂組成。圖7-5所示。 
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圖7-5(a)  搖臺
1—鋼臂；2—手把；3—動力缸；4—配重；5—軸；6—擺桿；7—銷子；8—滑車；9—擺桿套；10—滾子
       過去設計的礦井，一般井口用罐座，井底用承接梁，中間中段用搖臺。但在新設計的礦井中不采用罐座和承接梁，而采用搖臺。
（二）罐籠的承接裝置
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圖7-5(b)  搖臺實景圖
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圖6-5(c)  搖臺實景圖
使用鋼絲繩罐道的罐籠，用搖臺作承接裝置時，為防止罐籠由于進出時的沖擊擺動過大，在井口和井底需專設一段剛性罐道，利用罐籠上的罐耳進行穩(wěn)罐。在中間中段因不能安設剛性罐道，必須設置中間中段的穩(wěn)罐裝置。
穩(wěn)罐裝置可采用氣動或液動專門設備，當罐籠停于中間中段時，穩(wěn)罐裝置可自動伸出凸塊將罐籠抱穩(wěn)。
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（三） 穩(wěn)罐設備
（一）箕斗
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7.2.2 箕斗及其裝載裝置
箕斗只能用來提升礦石和廢石。當一個礦山須裝設兩套提升設備時，主井一般采用箕斗提升，副井則用罐籠提升。
豎井使用的箕斗按結構不同分為翻轉式、底卸式和側卸式三種。圖7-6為底卸式箕斗。
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圖7-6 單繩箕斗
1-楔形繩環(huán)；2-框架；3-可調節(jié)溜礦板；4-斗箱；5-閘門；6-連桿；7-卸載滾輪；8-套管罐耳；9-鋼軌罐道罐耳；10-扭轉彈簧；11-罩子；12-聯(lián)接裝置
（一）箕斗
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7.2.2 箕斗及其裝載裝置
箕斗只能用來提升礦石和廢石。當一個礦山須裝設兩套提升設備時，主井一般采用箕斗提升，副井則用罐籠提升。
豎井使用的箕斗按結構不同分為翻轉式、底卸式和側卸式三種。圖7-6為底卸式箕斗。
金屬礦山單繩提升一般采用翻轉式箕斗，多繩提升一般采用底卸式箕斗。
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7.2.2 箕斗及其裝載裝置
      箕斗裝載裝置是指從井下礦倉向箕斗裝載原礦的中間貯裝與計量裝置，對裝載裝置的要求是定量、定時、準確和快速地裝載。
      目前豎井裝載設備主要有兩種型式： 
（1）箱式箕斗裝載裝置，見圖7-7；
（2）輸送機式箕斗裝載裝置，見圖7-8。
（二） 箕斗裝載裝置
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圖7-7  豎井箕斗定量裝載設備
1—斗箱；2—控制缸；3—拉桿；4—閘門；5—溜槽；6—壓磁測重裝置；7—箕斗
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圖7-8  定量輸送機裝載設備示意圖
1—礦倉；2—輸送機；3—活動過渡溜槽；4—箕斗；5—中間溜槽；6—負荷傳感器；7—礦倉閘門
（二） 箕斗裝載裝置
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7.2.2 箕斗及其裝載裝置
      箕斗卸載裝置與箕斗的裝卸方式有關：翻轉式箕斗多采用固定式曲軌卸載，底卸式多采用由汽缸或液壓缸帶動的活動直軌卸載。
    翻轉式箕斗的卸載過程會在井架上產(chǎn)生大的反作用力，且所需行程較長，因此，底卸式箕斗在金屬礦山應用廣泛。
（三） 箕斗卸礦裝置
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翻轉式箕斗卸載                                 底卸式箕斗卸載
平衡錘用于單罐籠或單箕斗提升系統(tǒng)中，其作用是平衡提升載荷，減少提升鋼絲繩對卷筒的靜拉力差，以減少提升電動機容量。 
平衡錘由框架和放在框架上的若干塊重塊組成。見圖7-9。
平衡錘提升優(yōu)點：要求井筒斷面小，井底及井口設備簡單，工作靈活便于多中段提升。 
平衡錘提升缺點：提升高效率低。要達到與雙容器相等的提升能力，必須加大提升量。 
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7.2.3 平衡錘
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圖7-9  豎井平衡錘
罐籠的優(yōu)點是：
不需設置井下及井口礦倉；
井架高度??；
便于礦石分類運輸；
可用于主井或副井提升。
其缺點是：自重較大，因而使提升機尺寸及電動機功率增大，提升效率也較低。
因此，在大中型礦山中，常把罐籠作為副井提升容器。但在小型礦山中，罐籠常被用作礦石提升容器。
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7.2.4 提升容器的選型
與罐籠相比，箕斗的優(yōu)點是：
自重小；
井筒斷面小；
無需增加井筒斷面就能在井下使用大型礦車；
裝卸載時間少，生產(chǎn)能力大。
其缺點是：
必須設井下和井口礦倉及裝卸載設備；
井架高度較大；
不能運送人員及材料，必須另設輔助提升設備。
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7.2.4 提升容器的選型
通常有色金屬礦山日產(chǎn)為700t左右、井深為300m上下時，多采用罐籠提升；日產(chǎn)超過1000t、井深大于300m時，多采用箕斗提升。
同時提升兩種以上礦物時：
為了分別貯存和運輸，以采用罐籠提升為宜；
箕斗提升容易使礦物粉碎，易碎礦物則用罐籠提升較好；
提升方式的選擇與地面生產(chǎn)系統(tǒng)布置有關，若碎礦部分靠近井口，則用箕斗提升為宜，以減少地面運輸環(huán)節(jié)。 
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7.2.4 提升容器的選型
（一） 小時提升量
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7.2.5 提升容器規(guī)格的選擇
（7-1） 
式中   As——小時提升量，t/h；
          C——不均衡系數(shù)，箕斗提升時取1.15；罐籠提升時，專提礦石取1.2，兼作副井提升取1.25；
       An——礦石年產(chǎn)量，t/a；
       tr——年工作天數(shù)，礦山非連續(xù)工作制時取tr=306d/a；連續(xù)工作制時取tr=330d/a；
       ts——每天工作小時數(shù)（按三班作業(yè)計），h/d。
      箕斗提升：提一種礦石時，不超過取19.5h；提兩種礦石時，取18h；
      罐籠提升：作主井提升時，取18h；兼作主副井提升時，取16.5h；只作副井提升時，一般取15h。
      混合提升：有保護隔離措施時，箕斗與罐籠均取18h；無隔離措施時或不完善時，按單一提升時減1.5h考慮。
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（二） 箕斗規(guī)格的選擇
 （1）雙箕斗提升時一次提升量： 
（7-2） 
（2）單箕斗提升時一次提升量： 
（7-3） 
式中  H—最大提升高度，m；
         μ—箕斗在卸載曲軌處低速爬行的附加時間，取=10～15s；
         γ——礦石松散密度（松散容量），t/m3 
            Cm——箕斗裝滿系數(shù)，取Cm=0.85～0.9；
        K1——系數(shù)，其值為3.7～2.7，當H＜200m時取大值，＞600m時取小值；
        θ——箕斗裝載停歇時間，見表7-1 ；
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（3）箕斗容積： 
（7-4） 
 Q′——箕斗一次提升量，t。
按V′值，應選擇與V′相近的箕斗容積V，然后算出一次有效提升量Q（t）。 
表 7-1  箕斗裝載停歇時間

箕斗容積(m3)	＜3.1	＜3.1	3.1~5	≤8
漏斗類型
停歇時間(s)	計量
8	不計量
18	計量
10	計量
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（二） 箕斗規(guī)格的選擇
     當罐籠作為主提升時，應根據(jù)主井提升所用礦車外形尺寸來選擇其規(guī)格，一般選用單層罐籠，僅在產(chǎn)量很大時，才考慮選用雙層罐籠。概算罐籠所能完成的小時提升量時，仍用（7-2）和（7-3）式，此時式中的μ=0，裝卸礦車停歇時間見表7-2。
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（三） 罐籠規(guī)格的選擇
表 7-2  裝卸礦車停歇時間

礦車容積
（m3）	推車方式	單層普通罐籠	單層普通罐籠	單層普通罐籠	雙層普通罐籠	雙層普通罐籠	雙層普通罐籠

礦車容積
（m3）	推車方式	雙面車場	雙面車場	單面車場	雙面車場	雙面車場	單面車場

礦車容積
（m3）	推車方式	單車	雙車	單車	單車	單車	雙車
≤0.75
0.75
1.2~1.6
2~2.5	人力
推車機
推車機
推車機	15
15
15
20	20
20
20	30	65	35
35
35
45	20
20
20
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       同時應注意：
當罐籠作為副提升時，一般應根據(jù)副井提升所用礦車外形尺寸來選擇，但根據(jù)安全規(guī)程還應保證在45min內（特殊情況可按60min考慮）將一班人員升降完畢。升降人員的停歇時間為：單層罐籠?。╪r+10）s；雙層罐籠?。╪r+25）s，nr為一次乘罐人數(shù)。當單面車場無人行繞道時，停歇時間應增加50%。
對于副井提升，還要根據(jù)提升廢石、下放材料、運送設備的工作量和非固定任務等作出罐籠每班提升平衡時間表。若單層罐籠不能滿足升降人員的時間要求，或輔助工作量大而平衡表的總時數(shù)超過規(guī)定時，可考慮采用雙層罐籠。
（三） 罐籠規(guī)格的選擇
39
7.3 提升鋼絲繩
      提升鋼絲繩的作用是懸吊提升容器并傳遞提升機運轉時的動力，使容器沿井筒做上下直線運動。鋼絲繩是礦山提升設備的一個重要組成部分，它對礦井提升的安全和經(jīng)濟運轉起著重要作用。
    提升鋼絲繩作為一種易損部件和消耗性材料，直接關系到生產(chǎn)安全。因此鋼絲繩的選用應首先考慮產(chǎn)品的使用壽命、安全性和可靠性。
40
7.3 提升鋼絲繩
      選用和使用鋼絲繩時，應注意如下問題：
（1）根據(jù)不同的用途、設備和使用環(huán)境條件，科學合理地選擇其品種和結構；
（2）選擇綜合力學性能優(yōu)良和捻制質量優(yōu)異的產(chǎn)品，確保其抗拉強度均勻、韌性值高、柔韌性好、捻制均勻、尺寸穩(wěn)定等；
（3）應正確裝卸和儲存鋼絲繩；
（4）正確安裝、使用和維護鋼絲繩。
7.3.1 提升鋼絲繩的結構	
41
7.3 提升鋼絲繩
     鋼絲繩是由若干根鋼絲（直徑在0.4~4mm之間 ）按一定捻向繞股芯捻成股，再由若干股按一定捻向繞繩芯捻制成繩。
     （1）鋼絲
      鋼絲是構成繩芯、繩股乃至鋼絲繩的最基本原件，由原料（盤條）經(jīng)冷拉制成。
      按截面形狀可分為圓形和異形鋼絲；按鋼絲繩性能要求可分為重要用途和一般用途鋼絲；按表面狀態(tài)分為光面和鍍鋅鋼絲。
7.3.1 提升鋼絲繩的結構	
42
（2）股
     股是由鋼絲圍繞股芯按照一定的規(guī)則捻制
而成的螺旋狀結構，是構成鋼絲繩的單元元件。
     股芯一般由鋼絲、天然纖維或合成纖維構成。
（3）繩芯
     繩芯有金屬繩芯、石棉芯、合成纖維芯及有機芯四種。
     繩芯的作用：① 減少鋼絲之間的擠壓變形和接觸應力；
            ② 使鋼絲繩富有彈性，抗沖擊和緩和彎曲應力；
            ③ 貯存潤滑油，防止內部銹蝕和減少絲間摩擦。
單繞繩：由鋼絲直接捻制成繩，沒有繩股，適宜作靜止的拉索 。
雙繞繩：先由絲捻成股，再由股捻成繩，適宜作提升用繩。 
三繞繩：由絲捻成股，由股捻成細繩，再由細繩捻成粗繩，多用作鋼索橋梁。 
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（一） 按鋼絲繩繞制次數(shù)分
7.3.2 鋼絲繩的分類	
鋼絲繩按其不同的特征有不同的分類方法。
按由股捻成繩的捻向分
    左螺旋方向捻成的叫左捻鋼絲繩（或S捻）。右螺旋方向捻制的叫右捻鋼絲繩（或Z捻）。 
按捻法分
    絲在股中的捻向與股的繩中的捻向相同的叫同向捻鋼絲繩；兩種捻向相反的叫交互捻鋼絲繩。
    同向捻鋼絲繩比較柔軟，表面光滑，與繩輪接觸面積大，彎曲應力小，使用壽命較長，斷絲易發(fā)現(xiàn)，多用作提升繩。這種繩穩(wěn)定性差，易打結。
    交互捻特點與之相反，常用作斜井串車提升繩。
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（二）按捻向分
點接觸型：這是普通鋼絲繩，股內鋼絲直徑相等，內外各層鋼絲之間呈點接觸狀態(tài)，絲間接觸應力很高，易磨損，易斷絲，耐疲勞性能差。 
線接觸型：多用不同直徑的鋼絲捻制，在各層間鋼絲呈平行狀態(tài)且為線接觸，這種鋼絲繩無二次彎曲現(xiàn)象，繩結構緊密，金屬斷面利用系數(shù)高，使用壽命長。 
面接觸型：將線接觸型的繩股經(jīng)特殊擠壓加工，使鋼絲產(chǎn)生塑性變形而呈面接觸狀態(tài)，然后捻制成繩。
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（三）按股中鋼絲接觸情況分
圓股
    這種鋼絲繩易制造，價格低，礦井提升應用最多。圓股鋼絲繩共有6×7、6×19、6×37、8×19、8×37、18×7、18×19、34×7、35W×7九種類型。
異形股
    繩股斷面為三角形或橢圓形，強度比圓股繩高，承壓面積大，外層鋼絲磨損小，抗擠壓。使用壽命長。
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（四）按繩股斷面形狀分
多層股不旋轉鋼絲繩
    這種鋼絲繩具有兩層或三層股，各層繩股在繩中以相反方向捻制。因而繩的旋轉性小，多用作尾繩和鑿井提升鋼絲繩。
密封鋼絲繩
    在中心鋼絲繩周圍呈螺旋狀纏繞著一層或多層圓鋼絲，其外面由一層或數(shù)層異形鋼絲捻制而成的鋼絲繩。多用作罐道繩。
扁鋼絲繩
    其斷面形狀為扁矩形，手工編織。這種繩柔軟、運行平穩(wěn)，適用于作尾繩，但制造復雜，生產(chǎn)效率低，價格高。
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（五）特種鋼絲繩
鋼絲繩標記代號

18 NAT 6×19S+NF  1770  SS 189 119 GB8918
48
鋼絲繩直徑18mm
鋼絲繩為光面鋼絲
西魯鋼絲繩+天然纖維芯
鋼絲繩拉伸強度1770MPa
鋼絲繩左同向捻
鋼絲繩最小破斷拉力189kN
單位長度質量為119kg/100m
（一）鋼絲繩的選擇
提升鋼絲繩在使用過程中強度下降的主要因素是磨損、銹蝕和疲勞斷絲，但由于金屬礦山豎井的具體條件不同，起主要作用的因素也不同，因此按其使用條件不同進行選擇：
（1）當豎井淋水大、酸堿度高和作為出風井的井筒時，為減少銹蝕，以選用鍍鋅鋼絲繩為宜；
（2）在鋼絲繩磨損嚴重的礦井中，宜選用線接觸、異型股外絲粗，和面接觸鋼絲繩；
49
7.3.3 單繩纏繞式豎井提升鋼絲繩的選擇計算
（3）以疲勞斷絲為損壞主因時，應優(yōu)先選用異型鋼絲繩或線接觸鋼絲繩（充填式為好）；
（4）一般豎井或斜井箕斗提升用同向捻好；多繩摩擦提升用左右捻各半；斜井串車用交互捻；單繩纏繞多為右旋；
（5）鑿井提升用繩，應選用多層股不旋轉鋼絲繩，如擠壓嚴重，可選用金屬繩芯鋼絲繩或面接觸鋼絲繩；
（6）溫度很高或有明火的廢石場等處的提升繩，可選用帶金屬繩芯的鋼絲繩。
選用鋼絲繩的捻向應與其在滾筒上纏繞的螺旋線方向一致，使其在纏繞時不致松動。
50
（一）鋼絲繩的選擇
提升鋼絲繩在工作中的受力是非常復雜的。直至目前，尚無既簡便又能綜合反映上述應力的計算方法，因此，提升鋼絲繩的計算仍是按安全規(guī)程規(guī)定，按鋼絲繩最大靜負荷并采用較大的安全系數(shù)進行的。
安全規(guī)程規(guī)定：鋼絲繩的安全系數(shù)，即鋼絲繩內所有鋼絲破斷力之和與鋼絲繩最大靜負荷（包括繩的自重）之比。
51
（二）鋼絲繩的計算
安全規(guī)程規(guī)定提升鋼絲繩的安全系數(shù)為：
單繩提升時：
專門提人時不應小于 9 ；同時提人和物料時，提物料不應小于7.5，提人不應小于 9 ；專提物料時不應小于6.5。
多繩摩擦式提升鋼絲繩：
專門提人時不應小于 8 ；同時提人和物料時，提物料不應小于7.5，提人不應小于 8 ；專提物料時不應小于 7 ；作罐道或防撞繩用時不應小于 6 。
52
（二）鋼絲繩的計算
53
       如圖7-10所示，鋼繩的最大靜負荷在A點，其值為：
圖7-10  鋼絲繩計算圖
（7-5） 
H0—鋼繩的最大懸垂長度，m；
對于罐籠提升： 
對于箕斗提升：
       hja井架高度，在井架高度未確定之前，計算時可采用：罐籠提升取15～25m；箕斗提升取30～35m；
       hZ箕斗裝載高度，取20～30m 。
（二）鋼絲繩的計算
54
γ為鋼絲繩的平均密度，一般取0.09N/cm3。
σb為鋼絲繩的抗拉強度，一般取170000N/m2。
（7-6） 
（二）鋼絲繩的計算
55
鋼絲繩安全系數(shù)驗證公式
Qd—所選標準鋼絲繩的所有鋼絲破斷力之和，N。
       根據(jù)p′值，從綱絲繩規(guī)格表中選擇與p′值靠近的標準鋼絲繩，查出它的每米重量，然后驗算安全系數(shù)。
7.4  礦井提升機及天輪
礦井提升機
纏繞式提升機
單繩纏繞
單卷筒
可分離單卷筒
雙卷筒
多繩纏繞
摩擦式提升機
單繩摩擦
塔式
落地式
多繩摩擦
塔式
落地式
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根據(jù)礦井提升機工作原理和結構的不同，可分為如下類型：
工作原理
將兩根提升鋼絲繩的一端以相反的方向分別纏繞并固定在提升機的兩個卷筒上；另一端繞過井架上的天輪與兩個提升容器連接。
當卷筒由電動機拖動以不同的方向轉動時，可將提升鋼絲繩分別在兩個卷筒上纏繞和放松，以達到提升或下放容器，完成提升任務的目的。
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一、繩纏繞式提升機
單繩纏繞式提升機可分為單卷筒和雙卷筒兩種。
單卷筒提升機：一般用于產(chǎn)量較小的斜井或開鑿井筒時作單鉤提升。
雙卷筒提升機 ：一般用于雙鉤提升。兩個卷筒與軸的連接方式不同：其中一個卷筒通過楔鍵或熱裝與主軸固接在一起，稱為固定卷筒，又稱為死卷筒；另一個卷筒滑裝在主軸上，通過離合器與主軸連接，故稱之為游動卷筒，又稱為活卷筒。
JK型雙卷筒提升機主要由主軸裝置、制動裝置、減速器和聯(lián)軸器、深度指示器等組成。如圖7-11所示。
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一、單繩纏繞式提升機
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圖7-11  JK型雙筒提升機示意圖
1—卷筒；2—主軸；3—調繩裝置；4—主軸承；5—潤滑油站；6—圓盤深度指示器傳動裝置；7—彈簧聯(lián)軸器；8—電動機；9—減速器；10—測速發(fā)電機裝置；11—齒輪聯(lián)軸器；12—盤式制動器；13—斜面操縱臺；14—圓盤深度指示器；15—液壓站；16—牌坊式深度指示器；17—司機座椅
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雙卷筒卷揚機
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雙卷筒卷揚機
主軸裝置  提升機的主軸裝置包括卷筒、主軸、主軸承，在雙卷筒提升機（或可分離式單筒提升機）中還包括調繩離合器。 
減速器  電動機與主軸必須通過減速器減速相聯(lián)。
制動裝置   用途 ：正常停車，即提升機停止工作時可靠地閘住提升機；工作制動，即在減速階段下放重物時，對提升機加以制動，使提升機減速或限制下放速度；安全制動，當發(fā)生緊急事故時迅速閘住提升機；更換提升水平時，閘住提升機的活卷筒。它由制動器和傳動機構組成。 
62
一、單繩纏繞式提升機
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深度指示器
深度指示器的主要作用是給提升機司機指示提升容器在井筒中的位置；當容器接近井口車場時發(fā)出減速信號；當容器過卷時，打開裝在深度指示器上的終點開關，切斷保護回路，進行安全制動。
深度指示器主要形式有機械牌坊式、圓盤式和數(shù)字式三種。
機械牌坊式深度指示器
一、 單繩纏繞式提升機
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圓盤式深度指示器
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卷揚機操作臺（數(shù)字式深度指示器）
66
井口總信號臺的監(jiān)控設備
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二、天輪
天輪由輪緣、輪輻和輪轂組成。輪轂用鍵固定在軸上。如圖7-13。 
天輪直徑的選擇與提升機卷筒直徑的選擇相同。
圖7-13  天輪
 按構造不同，天輪分鑄造輻條式和型鋼裝配式兩種。一般直徑3.5m以下的天輪常采用鑄造輻條式的；直徑大于4m的天輪，為了制造、安裝和運輸?shù)姆奖愠２捎眯弯撗b配式的。
68
三、單繩提升機主要尺寸的計算及選擇
（1）卷筒直徑
      卷筒直徑的確定是以保證鋼絲繩在卷筒纏繞時產(chǎn)生的彎曲應力較小為原則。 
地面提升設備： 
井下提升設備： 
按計算的D值，選擇提升機的標準卷筒直徑。
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（2）卷筒寬度
         卷筒寬度應根據(jù)需要容納的鋼絲繩總長度來確定。 
① 雙卷筒提升機每個卷筒的寬度
      單層纏繞時：
（7-7） 
式中： H——最深中段的提升高度，m。
Ls——供試驗用的鋼繩長度，取20~30m。
ε——鋼絲繩繩圈之間的間隙，取2～3mm； 
70
對于罐籠提升： 
對于箕斗提升： 
—礦井深度； 
—箕斗裝載高度，即井底車場水平至裝載箕斗底座間的距離，一般取20～30m；
—箕斗卸載高度，即井口水平至卸載箕斗底座間的距離，一般取15～25m。 
      根據(jù)計算的值選擇標準提升機。如果標準提升機寬度不夠，可另選直徑較大的提升機，或在允許情況下作多層纏繞。安全規(guī)程規(guī)定，豎井提升人員的卷筒只準單層纏繞，專提升物料的卷筒允許多層纏繞。
（2）卷筒寬度
式中：
71
多層纏繞時： 
（7-8） 
——纏繞層數(shù)； 
——平均纏繞直徑， 
 ② 單卷筒作雙鉤提升時的卷筒寬度
（7-9） 
（2）卷筒寬度
72
如驗算通不過，則應選擇具有較大靜拉力和靜拉力差的提升機。
（7-10） 
（7-11） 
（3）提升機最大靜拉力及最大靜拉力差的驗算 
       為了保證提升機有足夠的強度，還應驗算提升機的最大靜拉力及最大靜拉力差。計算的最大靜拉力（      ）及最大靜拉力差（    ）都不應超過提升機規(guī)格表中規(guī)定的數(shù)值。
73
（4）確定提升機的標準速度
       依據(jù)生產(chǎn)能力所需的提升速度及滾筒直徑，最大靜拉力、最大靜拉力差等參數(shù)選擇提升機型號，然后在提升機規(guī)格中選出提升機的標準速度。
74
（7-12） 
（5）電動機預選
       礦井提升及的電力拖動形式采用直流或交流拖動，進行方案的技術經(jīng)濟比較后確定。以下按交流拖動計算：
式中：N’——預選電動機功率，kw；
         K——井筒阻力系數(shù)，箕斗取1.05~1.15；罐籠取1.1~1.25；
         v——最大提升速度，m/s；
         ρ——電動機功率儲備系數(shù)，取1.05~1.10；
         η——減速器的傳動效率，按廠家給定值選取，0.9~1.0。
75
7.5   提升機與井筒的相對位置
提升機安裝地點的選擇，主要應考慮卸載作業(yè)的方便和盡可能簡化地面運輸系統(tǒng)。用罐籠提升時提升機房一般位于重車運行方向的對側；用箕斗提升時提升機房位于卸載方向的對側。
井架上的兩個天輪，根據(jù)容器在井筒中的布置以及提升機房的設置地點，可裝在同一水平軸線上，如圖7-14b所示，也可裝在同一垂直平面內，如圖7-14a所示。
76
        圖7-14  提升機與井筒相對位置
（a）單卷筒提升機；（b）雙卷筒提升機
77
       確定了提升機安裝地點之后，接著就要確定影響提升機與井筒相對位置的五個因素：
（1）井架高度
      井架高度hja是指井口水平到最上面天輪軸線間的垂直距離。如圖7-14b所示，若兩個天輪位于同一水平軸線上時，則對于罐籠提升的井架高度為：
（7-12） 
7.5   提升機與井筒的相對位置
78
對于箕斗提升的井架高度為：
（7-13） 
式中    hr—容器全高；
           hgj—過卷高度 （容器由正常卸載位置提到容器最上面的一個繩卡與天輪緣接觸時的高度），當提升速度 Vm≤3m/s時，hgj≥4m；當Vm＞3m/s時，hgj≥6m。
       如圖7-14a所示，若兩個天輪位于同一垂直平面內，則計算井架高度的（7-12）、（7-13）兩式的右邊，還要各增加hj=Dt+（1～1.5）m。hj即兩天輪之間的垂直距離。
（1）井架高度
79
       如圖7-14所示，卷筒中心至井筒提升中心線間的水平距離，應使提升機房基礎不與井架斜撐的基礎接觸，否則，由于井架斜撐的振動，可能引起提升機房及提升機基礎的損壞。斜撐基礎至井筒中心的水平距離約為0.6hja。因此最小距離bmin可按下述經(jīng)驗公式確定：
（7-14） 
設計時，取b≥bmin，一般取20～30m。
（2）卷筒中心至井筒提升中心線間的水平距離
80
       鋼絲繩的弦長為鋼絲繩離開天輪接觸點到鋼絲繩與卷筒的接觸點間的距離。在實際計算中，取天輪軸線與卷筒軸線間的距離作為鋼絲繩的弦長。按圖7-14b布置時：
（7-15） 
（3）鋼絲繩的弦長
按圖7-14a布置時：
（7-16） 
（7-17） 
式中   C——卷筒中心線高出井口水平的距離，1～2m；
          S——兩容器軸線之間的距離，m。
81
        鋼絲繩的偏角是指鋼絲繩的弦與天輪平面所成的角度。其值不應大于1°30′。當鋼絲繩作多層纏繞時，宜取1°10′左右。若偏角過大，除增大鋼絲繩與天輪緣的彼此磨損外，還可能產(chǎn)生亂繩現(xiàn)象（特別是多層纏繞時）。偏角有兩個：外偏角α1和內偏角α2。如圖7-14b所示，對于雙卷筒提升機作單層纏繞時：
（7-18） 
（4）鋼絲繩的偏角
（7-19） 
式中   a—兩卷筒內緣之間的距離，m。 
82
 對于雙卷筒提升機作多層纏繞時，可能的最大偏角α1、α2可按下述兩公式分別計算：
（7-20） 
（7-21） 
如圖7-14a所示，若單卷筒提升機作雙鉤提升時，則只要檢查最大外偏角α1，此時兩天輪的垂直平面通過卷筒中心線。
（7-22） 
（4）鋼絲繩的偏角
83
鋼絲繩弦與水平線所成的仰角ψ不應小于提升機規(guī)格表中的規(guī)定值。ψ角一般不應小于30°，以適應井架（或斜撐）建筑的要求。由圖7-14可知，實際上ψ角有兩個，即上出繩仰角ψ1及下出繩仰角ψ2，一般可按下式近似計算仰角：
（7-23） 
（5）鋼絲繩的仰角

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