1、第二章 輔助提升系統改造方案第一節 輔助提升系統改造的必要性根據國家煤礦安全監察局關于2012年煤礦建設項目安全監察工作情況的通報（煤安監監察20138號）要求：“新建項目不得采用無軌膠輪車井下加油或檢修，不得采用斜井串車提升人員”的文件精神，又根據國家煤安監司函技裝（2014）3號文關于加強煤礦斜井（巷）運人系統安全管理工作的指導意見（征求意見稿）要求，普通軌斜井人車將逐步禁止使用，柳巷礦井現已在地面副斜井提升機房設置JK-4×2.2型礦井提升機,運送人員采用一列900mm軌距XRB15-9/6型斜井人車，違反煤安監監察20138號文件“不得采用斜井串車提升人員”的要求。因此，設計

2、對斜井提升人員作了多個方案，拿出兩個切合實際的斜井提升人員方案進行比較，最終推薦對本礦井最為有利切實可行的斜井提升人員方案，以滿足煤安監監察20138號文件的認真貫徹執行和井下輔助提升及生產的安全。第二節 礦井輔助提升現狀礦井現已在地面副斜井提升機房設置JK-4×2.2型礦井提升機一臺,卷筒直徑4.0m，寬度2.2m,最大靜張力245kN，配置一臺Z710-400型直流電動機,功率1019kW,電壓660V,轉速519r/min,配置減速器減速比31.5，最大提升速度3.45m/s。運送人員采用一列900mm軌距XRB15-9/6型斜井人車，運送物料采用一列1.5t固定車廂礦車，運送

3、大型設備采用重型平板車。礦井生產初期選用44 NAT 6V×37S+FC 1570 ZZ 1130 808 GB8918-2006型鋼絲繩1根，生產后期適時更換為48 NAT 6V×37S+FC 1670 ZZ 1340 961 GB8918-2006型鋼絲繩。根據國家煤安監司函技裝（2014）3號文關于加強煤礦斜井（巷）運人系統安全管理工作的指導意見要求，普通軌斜井人車將逐步禁止使用，故對副斜井輔助提升系統進行相應改造。第三節 主斜井設架空乘人器方案一、設置原則為便于礦井主要人員運輸及主斜井帶式輸送機的檢修，依據已有主斜井井筒實測斷面尺寸及井口驅動機房檢修側凈寬度，井筒內

4、寬度滿足架空乘人裝置雙向乘人要求，但井口驅動機房內滾筒架外形寬度較中間架突出，井口驅動機房內不滿足雙向乘人要求，故確定在主斜井井筒內設置一臺單向往復式架空乘人裝置，承擔礦井人員集中運輸及帶式輸送機在井筒內的檢修維護任務，配有可摘鉤式乘人座椅及運送托輥吊籃，架空乘人裝置與主斜井帶式輸送機之間設置安全隔離設施，保證運輸人員的安全。二、設計計算1已知參數根據礦井開拓方案，主斜井井筒設計長度約1061m，其中傾斜段長度為940m，傾角16°，提升高度為244.7m，其中上平段長15m，下平段長40m。2設備選型計算根據確定的主斜井架空檢修主要技術參數，主斜井架空乘人裝置布置及計算結果見表2-

5、3-1。3人員上、下井時間礦井最大班下井工人為78人，根據架空乘人裝置乘人間距及輪繩速度，計算最大班人員運輸時間為30.5min，滿足煤炭工業礦井設計規范（GB50215-2005）關于斜井提人最大班工人下井時間不超過60min的規定。三、設備選型根據以上計算結果，該架空乘人裝置具體設備選型見表2-3-2。架空乘人裝置在主斜井驅動機房具體布置見圖2-3-1，架空乘人裝置在主斜井井筒中布置見圖2-3-2。四、設備造價該主斜井架空乘人裝置廠家詢價總價格約104萬元，安裝費14萬元，主斜井架空乘人裝置共計價格約118萬元。表2-3-1 主斜井架空乘人裝置運行受力及功率計算表原始資料設計長度L(m)設

6、計傾角a'(°)斜段長Lx(m)上平段長Ls(m)下平段長Lx(m)99516.009401540計算簡圖主要參數確定擬定電機轉速n(rpm)減速器傳動比i預選輪直徑D(m)鋼絲繩蠕動系數K上下井時間1000631.40.981輪繩速度計算(m/s)1.14預選鋼絲繩 天然纖維芯直徑(mm)重量q0(kg/m)抗拉強度(MPa)破斷拉力總和Sk(KN)鋼繩擾動系數221.7818702991000其他參數乘坐間距1(m)拖輪間距2(m)輪繩摩擦系數輪繩包角(°)上下井人數1480.2180.000運送人數計算221張力計算運送人重量Q1(kg)吊椅質量Q2(kg)動

7、力阻力系數w制動阻力系數w95150.0250.015動力阻力計算(上)dW上分段上段(N)下段(N)斜段(N)總阻力下(N)35.4594.5426630.9626760.95動力阻力計算(下)dW下分段上段(N)下段(N)斜段(N)總阻力上(N)10.4927.97-6615.76-6577.3制動阻力計算(上)zW上分段上段(N)下段(N)斜段(N)總阻力下(N)6.2916.787626.797649.86制動阻力計算(下)zW下分段上段(N)下段(N)斜段(N)總阻力上(N)21.2756.72-23213.95-23135.96動力各點張力計算S1=S4+dW(上)S1=S4+dW

8、(上)S3=SminS4=S3*1.0144397.36824039.117461.817636.418阻力各點張力計算S1=S4+zW(上)S2=S3-zW(下)S3=SminS4=S3*1.0125286.27840597.7617461.817636.418打滑校驗Exp()1.87Smin17461.8動力打滑校驗S1-S220358.268>=0合格S1/S21.85<exp()=1.87合格阻力打滑校驗S2-S115311.482>=0合格S2/S11.61<exp()=1.87合格電機功率計算電機傳動效率電機功率備用系數K動力功率'(KW)制動功率

9、(KW)0.81.222280.0916756.89鋼絲繩破斷力校核鋼絲繩破斷力(KN)219.43<=299合格圖2-3-1主斜井驅動機房具體布置圖主斜井井筒斷面圖2-3-2 架空乘人裝置在主斜井井筒中布置圖表2-3-2 主斜井架空乘人裝置設備選型表序號名 稱單位參 數備 注1機長 (L)m9952傾角()度016°3電動機kWYB2 250M-6，37kW，額定電壓380/660V防爆4減速器MC3RVSF07，i=635驅動輪直徑mm14006鋼絲繩運行速度m/s1.147鋼絲繩m6×19S+FC22（無油），單位重量178kg/100m,長度2000m8托輪間

10、距m89乘人間距m1410輸送效率人/h22111座椅形式單向往復式五、浴室燈房至主斜井驅動機房行人棧橋從主斜井提升人員，需增加浴室燈房至主斜井驅動機房70m行人暗道或50m行人棧橋，經比較行人棧橋比暗道更易實現且總投資略低。浴室燈房至主斜井驅動機房50m行人棧橋造價約42萬元。六、主斜井架空乘人裝置方案總造價主斜井架空乘人裝置價格約118萬元，浴室燈房至主斜井驅動機房50m行人棧橋造價約42萬元，主斜井架空乘人裝置方案總投資約150萬元。第四節 副斜井設全路況卡軌人車方案一、設計依據礦井設計規模：1.20Mt/a。副斜井井口軌面標高+1316.200m，井底標高+1073.000 mm，井筒

11、傾角22º，斜長660m，采用單鉤串車提升方式，軌距900mm。副斜井輔助提升量：最大班下井工人數78人/班，坑木3m³/d，水泥、砂石17m³/d，錨桿、托板1.5t/d，鋼帶0.4t/d，金屬網0.3t/d，其他材料3t/d。礦井生產初期最大部件液壓支架重25t/架，生產后期隨著采煤方法的改變,液壓支架重量42.3t/架。二、副斜井輔助提升改造方案根據礦井輔助運輸巷道實際條件和提升設備現狀，改造方案按最大程度利用現有提升設施、設備原則進行。將普通斜井人車更換為RKQ15-6/9型全路況卡軌人車、將副斜井普通軌道更換為異形軌道。其它地方軌道及其它設備都保持不變。

12、1. 提升容器及車組組成運人改為選用4節900mm軌距RKQ15-6/9型全路況卡軌人車，每節車輛自重2500kg，每節車廂乘坐15人，列車滿載人數60人，車組自重10000kg，載重4500kg，繩端荷重55243.3N。下放水泥砂石利用現有固定車廂式礦車，車組由4輛900mm軌距1.5t礦車組成，車組自重3920kg，載重10800kg，繩端荷重56081.5N。礦井生產初期提升液壓支架車組由一輛重型平板車組成，液壓支架重25000kg，無軌膠輪車最重部件按30000kg，承載最大件的重型平板車自重按4000kg計算，繩端載荷129536.0N。礦井生產后期隨著采煤方法的改變，采用液壓支架

13、42300kg/架，提升液壓支架車組由一輛重型平板車組成，平板車自重按2396kg計算，繩端載荷214040N。提升其它物料的車組組成按運送水泥砂石車組折算確定。2. 鋼絲繩 礦井生產初期利用已有的44 NAT 6V×37S+FC 1570 ZZ 1130 808 GB8918-2006型鋼絲繩。計算鋼絲繩安全系數：提升人員 mr=15.01>9提升整體液壓支架 my=8.16>7.5。鋼絲繩安全系數符合要求。 礦井生產后期更換48 NAT 6V×37S+FC 1670 ZZ 1340 961 GB8918-2006型鋼絲繩1根。計算鋼絲繩安全系數：提升人員 m

14、r=16.6>9提升整體液壓支架 my=8.13>7.5。鋼絲繩安全系數符合要求。3. 提升機利用現有的一臺JK-4×2.2型單卷筒礦井提升機。提升機技術參數校驗：計算提升機卷筒直徑： Dg=80×48=3840mm4000mm計算卷筒寬度（鋼絲繩在卷筒上纏繞兩層）： BJ=1718.4mm2200mm計算鋼絲繩最大靜張力（按提升整體液壓支架總重44696Kg計算）：FJ=214.04kN245kN現有提升機符合要求。4電動機利用現有的1臺Z710-400型直流電動機，功率1019kW，電壓660V，轉速519r/min，自帶鼓風機冷卻。計算電動機功率959.7

15、kW。現有電動機符合要求。5天輪利用現有的一個TXG-3000/26型固定天輪,繩槽底圓直徑3000mm。計算天輪直徑Dt=48×60=2880mm3000mm。現有天輪符合要求。6設計提升作業時間提升人員采用三階段速度圖，最大提升速度V max=3.45m/s，加、減速度a1a30.5m/s²，提升長度630m，一次提升循環時間 445.0s。人員下井所用時間為16分鐘。矸石、材料、運送水泥、砂石等，采用七階段速度圖，最大提升速度3.45m/s，主加、減速度a1a30.5m/s²，提升長度690m，一次提升循環時間596.0s。最大班作業時間3.4h。7提升機房

16、及附屬設施利用礦井副斜井提升機房等附屬設施。副斜井設全路況卡軌人車斷面見圖2-4-1。8副斜井井筒軌道更換 副斜井井筒內原有軌道鋪設為900mm軌距、30kg/m鋼軌、砼軌枕固定道床。現更換為SMJ140型異型軌，該異型軌同樣為30kg/m鋼軌，按900mm軌距砼軌枕固定道床鋪設，充分利用現有的固定道床和軌枕，局部進行改造安裝。相同條件下，異形軌比相應重量的普通軌撓度小；通過計算，異形軌的承載能力是普通軌的1.31.8倍，所以異形軌承載能力更強。三、改造方案新購設備明細及投資改造方案所購設備投資詳見設備配套明細表2-4-1。表2-4-1 改造方案所購設備配套明細表序號名 稱數 量備 注1托繩輪

17、662右開道岔13過渡軌14全路況卡軌人車415座，含連接件5輔線彎軌164m直軌3407軌枕6858道夾板340含連接件新購設備投資約160萬元，若需增加道岔，另增加1組道岔需增加費用約9萬元，設備總價格約169萬元；設備安裝費用約41萬元，副斜井全路況卡軌人車方案總投資約210萬元。副斜井井筒斷面圖2-4-1 副斜井設全路況卡軌人車斷面見圖（注：軌道為SMJ140型異型軌）本方案地面不需要增加土建項目，已有設施及設備得到充分的利用。第五節 輔助提升系統改造方案比較及建議一、輔助提升系統改造方案比較1主斜井設架空乘人器方案優點：主斜井設架空乘人器方案總投資為約150萬元，比副斜井全路況卡軌人車方案總投資210萬元省60萬元。缺點：由于是改造工程，主斜井井筒及驅動機房尺寸較小，架空乘人器只能單向循環布置，且從安全考慮架空乘人器與主斜井井筒帶式輸送機閉鎖聯動，兩臺設備只能一臺運行，一臺等待；另外帶式輸送機拋撒出的煤塊很可能對井筒內提升的人員有所傷害。上下井人員通過行人棧橋到達驅動機房不方便，驅動機房安裝了架空乘人器設備后很擁擠，人員上下會有潛在的安全隱患。2副斜井全路況卡軌人車方案優點：改造后的副斜井井筒與改造前空間變化不大，且最大班下井人員提升時間僅為16分鐘。不會造成架空乘人器設在主斜井所帶來的安全問題，上下井人員從浴室燈