立井箕斗技術改造設計

摘 要：為了滿足煤礦礦井安全生產高效的需要，進一步提高立井提升運輸能力，解決立井提升瓶頸限制生產的問題。通過立井提升箕斗由現在的6噸，經過對箕斗的技術革新和改造，可以提高到提升9噸，提高了生產能力。同時又要保證提升系統的安全可靠，經過系統各個環節驗算和校驗，各項參數滿足規定要求，從而滿足立井箕斗提升運輸安全生產的需要。

關鍵詞：箕斗；改造；能力；可靠；安全

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.095

1 原始數據

煤礦主井目前許多使用一對6噸 “JD”系列多繩提煤箕斗，閘門結構為曲軌連桿下開式扇形溜槽閘門。卸載方式為曲軌卸載。其缺點是，由于閘門由曲軌連桿機構自鎖，在開閉過程中沖擊較大，造成閘門轉動軸彎曲等現象。在多年的使用中，曾發生過閘門會自動打開而造成井筒裝備及箕斗損壞的事故。

為了滿足礦井安全生產高效的需要，需進一步提高提升能力，由現在的6噸提高到9噸，同時又要保證提升系統的安全可靠，以滿足安全生產的需要。

2 改造內容

根據上述條件，在箕斗結構型式方面，由于原箕斗閘門為曲軌連桿下開式扇形溜槽閘門結構，卸載方式為曲軌卸載。箕斗在卸載時，固定在井架上的卸載曲軌，使扇形溜槽閘門曲軌連桿機構沿自身曲軌移動并解除自鎖；同時扇形溜槽閘門繞轉動軸向下打開進行卸載。其缺點是：閘門結構復雜，重量大；卸載過程中扇形溜槽閘門超出箕斗外形；在多年的使用中曾發生過閘門會自動打開而造成井筒裝備及箕斗損壞的事故，影響安全生產。所以在箕斗改造中，將箕斗閘門改為上開門式曲軌卸載方式。閘門結構簡單，重量輕，使用安全可靠。

3 箕斗改造后主要結構及技術特點

上開門式曲軌卸載方式箕斗，其閘門的結構為側扇形閘門，卸載方式為曲軌自動卸載。與現有的曲軌卸載方式比較，其側扇形閘門結構簡單，不需要扇形溜槽閘門及連桿自鎖裝置。其特點是：1.閘門結構簡單，開閉靈活，使用安全可靠。2.閘門開閉不超出箕斗外形，運行中閘門不會自動打開。3.采用曲軌自動卸載，卸載輔助時間少。4.在現有的老礦井改造中，箕斗結構簡單，重量輕，增加提升能力。 5.可以在不改變原箕斗井筒布置的前提下進行改造設計。6.適用于多繩提升箕斗的改造，一次性投資少；新建礦井可直接采用。

4 方案的實施

在箕斗改造中由于采用新的上開式閘門曲軌自動卸載的方式，沒有扇形溜槽閘門曲軌連桿自鎖機構。閘門結構簡單，重量輕，安全可靠。在方案的實施過程中，重新設計新的上開式閘門曲軌自動卸載箕斗；在井架上必須安裝新曲軌。并對提升系統進行驗算。附方案圖。

5 經濟效益

箕斗改造后，由現在6噸提高到9噸，如果完全實現上述改造方案，則年提升能力可提高30%。同時能大大提高提升系統的安全可靠性。

6 設計計算

6.1 計算參數

1.井架高43.45m。2.提升高487.85m。3.四繩箕JDS9/110×4。4.容器自重12000kg。5.減速器XP1000，效率η≥0.93，件速比i=10.5。6.天輪徑4m。7.變位質量2048kg。8.絞車變位質量9100kg。9.提升量Q=9000kg。10.絞車滾筒徑2.8m。11.電機功率Pe=1000KW，GD2=18610N·m2，過載系數λ=2.95。12.運行參數：Vm=6.8m/s，加速度0.75m/s2，減速度0.75m/s2。13.鋼絲繩：6V×21+7FCΦ26.5。懸掛長度550m，P繩=15.632653kg/m。Qd=256000。14.尾繩P8×4×7-107×18，P繩=16.4kg/m，△=1.183673469kg/m。

6.2 系統各環節驗算

鋼絲繩驗算：Ma=8.72>mn=6.925，所選鋼絲繩合格。

提升機校驗，D≥90d=2790mm，合格。提升機：JKM-2.8×4（I）E，額定最大靜張力：Fje=33500kg；額定最大靜張力差；Fje=10000kg；變位重量：9100kg。提升機強度：Fjmax=30020.0kg<33500kg，滿足要求。最大靜張力差：Fjc=9589.3（kg）<10000kg，滿足要求。根據以上計算，所選提升機滿足要求。

6.3 電機驗算

最大速度Vm=6.8m/s，加速度=0.75m/s2，減速度=0.75 m/s2。 電機功率：P=889.97KW，選1000KW滿足要求。提升系數變位質量Σm=88241.38kg。電機轉子變位質量：Md=26704.4kg。最大加速度：a1≤2.28m/s，滿足加速要求。對于多繩摩擦提升，按防滑條件計算允許加速度：a1=1.145m/s2。

6.4 減速器驗算

a1≤1.51m/s2 原減速器不更換。等效力計算：Fdx=112974.9N。等效功率：Pd=826.053KW

7 結論

在提升和減速器不變以及提升速度和加、減速度不變的情況下，將電機更換為：ZDT-183-2B、Pe=1000KW。則可以提升9噸。

參考文獻：

[1]礦井運輸提升[M].洪曉華.中國礦業大學出版社，2005（06）.

[2]礦井提升機械設備[M].夏榮海，郝玉琛.中國礦業大學出版社，1987（06）.

[3]煤礦專用設備設計計算[M].王志勇，夏琴芬.北京煤炭工業出版社，1984（08）.

作者簡介：艾爾肯·阿布都熱合曼（1963-），男，維吾爾族，新疆烏魯木齊人，研究生，高級工程師，副教授，主要研究方向：機電設備安裝工程。