CN105565130B - 一种煤矿立井混合提升系统 - Google Patents

一种煤矿立井混合提升系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种煤矿立井混合提升系统,包括罐笼提升子系统、箕斗提升子系统和凿井井架,其中罐笼提升子系统主要用于所有施工人员的升降和物资材料的下放,箕斗提升子系统主要用于完成煤与矸石的提升,罐笼提升子系统与箕斗提升子系统单独作业,施工人员的上下简便快捷,而且不会对煤与矸石的提升产生干扰,使得箕斗提升子系统提升煤与矸石的过程自动化程度高,提升速度和提升数量高,效率高,能够满足现代煤矿建设的施工需求。

Description

一种煤矿立井混合提升系统
技术领域
本发明涉及一种煤矿运输技术,尤其涉及一种煤矿立井混合提升系统。
背景技术
在煤矿基本建设过程中,立井井筒施工到底后,施工方向由原来的自上而下转换为水平方向,在井底水平方向上掘进的煤与矸石需要由平巷转入井筒提升到地面,而施工人员需要通过井筒进出平巷,物资材料也需要通过井筒被下放到平巷,因此,如何在井筒中实现施工人员的升降、物资材料的下放以及煤与矸石的提升是在施工过程中需要考虑的一个关键问题。
目前,主要采用罐笼提升系统来实现施工人员的升降、物资材料的下放以及煤与矸石的提升,对于煤与矸石的提升,工作过程是:首先将平巷掘进的煤与矸石装入矿车,然后将该矿车经平巷运输至井口,再人工将矿车装入罐笼并将其提升至地面,最后经地面运输至指定位置。
但是,随着机械化水平的大幅提升,平巷掘进采用综合掘进机的施工技术已经成熟,独头月进尺已由原来的50-100米提升到近千米,矿井月进尺已由原来的500-1000米提升到近3000米,而采用现有罐笼提升系统提升煤与矸石时,需要将其装入矿车才能提升,提升速度和提升数量受到很大限制,况且,施工人员的升降和物资材料的下放也会对煤与矸石的提升产生一定的干扰,所以,现有的罐笼提升系统已不能满足我国煤矿建设的施工需求。
发明内容
本发明提供了一种煤矿立井混合提升系统,采用箕斗提升子系统单独完成煤与矸石的提升,自动化程度高,提升速度和提升数量有很大的提高,采用罐笼提升子系统单独完成所有施工人员的升降和物资材料的下放,使得施工人员的上下简便快捷,而且不会对煤与矸石的提升产生干扰,能够满足现代煤矿建设的施工需求。
本发明实施例提供的一种煤矿立井混合提升系统,包括:罐笼提升子系统、箕斗提升子系统和凿井井架;
所述罐笼提升子系统包括:罐笼、地面罐笼套架及导向装置、井下罐笼出车平台及导向装置、罐笼提升天轮、罐笼提升钢丝绳、罐笼提升电机;所述地面罐笼套架及导向装置固定在地面上;所述井下罐笼出车平台及导向装置固定在井下平巷平面;所述井下罐笼出车平台及导向装置位于所述地面罐笼套架及导向装置的正下方;所述罐笼提升天轮安装在所述凿井井架上方;所述罐笼提升钢丝绳通过所述罐笼提升天轮连接所述罐笼;所述罐笼提升电机用于驱动所述罐笼提升钢丝绳通过所述罐笼提升天轮带动所述罐笼在所述地面罐笼套架及导向装置和所述井下罐笼出车平台及导向装置之间垂直移动;
所述箕斗提升子系统包括:箕斗、地面箕斗套架及导向装置、储煤溜斗、箕斗提升天轮、箕斗提升钢丝绳、地面皮带运输机、井下箕斗套架及导向装置、临时煤仓、卸煤斗、计量装置、井下皮带运输机、煤仓入口、箕斗提升电机;所述地面箕斗套架及导向装置固定在地面上;所述井下箕斗套架及导向装置固定在井下井筒底部;所述井下箕斗套架及导向装置位于所述地面箕斗套架及导向装置的正下方;所述箕斗提升天轮安装在所述凿井井架上方;所述箕斗提升钢丝绳通过所述箕斗提升天轮连接所述箕斗;所述箕斗提升电机用于驱动所述箕斗提升钢丝绳通过所述箕斗提升天轮带动所述箕斗在所述地面箕斗套架及导向装置和所述井下箕斗套架及导向装置之间垂直移动;所述井下皮带运输机将井下掘进机挖掘的煤和矸石输送至所述煤仓入口,再送至所述临时煤仓;所述临时煤仓中的煤和矸石通过所述卸煤斗输送至所述计量装置;当所述计量装置中的煤和矸石达到预设重量时,所述计量装置将所述预设重量的煤和矸石输送至所述井下箕斗套架及导向装置中的所述箕斗;所述储煤溜斗一端连接所述地面箕斗套架及导向装置,所述储煤溜斗另一端连接所述地面皮带运输机,当所述箕斗装载所述预设重量的煤和矸石从所述井下箕斗套架及导向装置移动至所述地面箕斗套架及导向装置时,所述箕斗将所述预设重量的煤和矸石输送至所述储煤溜斗;所述地面皮带运输机将所述储煤溜斗中的煤和矸石输送至外部煤仓。
在上述实施例所述煤矿立井混合提升系统中,所述箕斗提升子系统,还包括:
控制模块,用于控制所述箕斗提升子系统将井中的煤和矸石输送至所述外部煤仓。
在上述实施例所述的煤矿立井混合提升系统中,所述控制模块,具体用于当所述临时煤仓中的煤和矸石达到预设重量时,判断所述箕斗是否处于所述井下箕斗套架及导向装置中;
若是,则控制所述临时煤仓将煤和矸石输送至所述箕斗,否则控制所述箕斗提升电机将所述箕斗移动至所述井下箕斗套架及导向装置中后再控制所述临时煤仓将煤和矸石输送至所述箕斗;
当所述临时煤仓将所述预设重量的煤和矸石全部输送至所述箕斗后,控制所述箕斗提升电机将所述箕斗从所述井下箕斗套架及导向装置中移动至所述地面箕斗套架及导向装置中;
当所述箕斗移动至所述地面箕斗套架及导向装置中时,控制所述箕斗将所述预设重量的煤和矸石输送至所述储煤溜斗;
当所述箕斗将所述预设重量的煤和矸石全部输送至所述储煤溜斗后,控制所述箕斗提升电机将所述箕斗从所述地面箕斗套架及导向装置移动至所述井下箕斗套架及导向装置中。
在上述实施例所述的煤矿立井混合提升系统中,所述罐笼用于输送人员和物资材料,所述箕斗用于输送煤和矸石。
本发明实施例提供的煤矿立井混合提升系统,其中的罐笼提升子系统与箕斗提升子系统之间独立工作,所有施工人员的升降和物资材料的下放单独由罐笼提升子系统来完成,使得施工人员的上下非常简便快捷,而且不会对煤与矸石的提升产生干扰;煤与矸石的提升单独由箕斗提升子系统来完成,煤与矸石的提升流程是流水作业,自动化程度高,运输提升速度快和提升数量都有了很大提高,效率高。因此,本发明实施例提供的煤矿立井混合提升系统,其提升能力能够达到矿井月进尺3000米以上,不但提升速度和提升数量有很大提高,效率高,而且施工人员的升降和物资材料的下放也不会对煤与矸石的提升产生干扰,能够满足现代煤矿建设的施工需求。
附图说明
图1为本发明实施例提供的煤矿立井混合提升系统地面卸载系统图;
图2为本发明实施例提供的煤矿立井混合提升系统地面卸载平面图;
图3为本发明实施例提供的煤矿立井混合提升系统井下装载系统图;
图4为本发明实施例提供的煤矿立井混合提升系统井下装载平面图。
附图标记说明:
3:凿井井架; 203:储煤溜斗;
4:封口盘; 204:箕斗提升天轮;
5:稳绳生根平台; 205:箕斗提升钢丝绳;
101:罐笼; 206:地面皮带运输机;
102:地面罐笼套架及导向装置; 207:井下箕斗套架及导向装置;
103:井下罐笼出车平台及导向装置; 208:临时煤仓;
104:罐笼提升天轮; 209:卸煤斗;
105:罐笼提升钢丝绳; 210:计量装置;
201:箕斗; 211:井下皮带运输机;
202:地面箕斗套架及导向装置; 212:煤仓入口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种煤矿立井混合提升系统,在煤矿基本建设过程中,不仅适用于煤与矸石的提升,而且适用于施工人员的升降和物资材料的下放。
图1为本发明实施例提供的煤矿立井混合提升系统的地面卸载系统图。图2为本发明实施例提供的煤矿立井混合提升系统地面卸载平面图。图3为本发明实施例提供的煤矿立井混合提升系统的井下装载系统图。图4为本发明实施例通过的煤矿立井混合提升系统的井下装载平面图。
如图1、图2、图3和图4所示,本实施例提供一种煤矿立井混合提升系统,主要包括:罐笼提升子系统、箕斗提升子系统和凿井井架3。
其中,罐笼提升子系统,包括:罐笼101、地面罐笼套架及导向装置102、井下罐笼出车平台及导向装置103、罐笼提升天轮104、罐笼提升钢丝绳105和罐笼提升电机(未示出)。
具体来说,地面罐笼套架及导向装置102固定在地面上,井下罐笼出车平台及导向装置103固定在井下平巷平面,井下罐笼出车平台及导向装置103位于地面罐笼套架及导向装置102的正下方,罐笼提升天轮104安装在凿井井架3的上方,罐笼提升钢丝绳105通过罐笼提升天轮104连接罐笼101,罐笼提升电机用于驱动罐笼提升钢丝绳105通过罐笼提升天轮104带动罐笼101在地面罐笼套架及导向装置102和井下罐笼出车平台及导向装置103之间垂直移动。可选的,上述罐笼提升电机为2JK-3.5/20型提升机。另外,从图2可以看出,本实施中的罐笼101为双层单车罐笼,数量为2个,每个罐笼101可承受的重量约为1.5吨。
需要说明的是,所有施工人员的升降和物资材料的下放都由罐笼提升子系统来完成,罐笼提升子系统在井筒中可以双向运行,施工人员通过罐笼提升子系统可以随时出入平巷,也可以随时将需要的物资材料下放到平巷。
箕斗提升子系统包括:箕斗201、地面箕斗套架及导向装置202、储煤溜斗203、箕斗提升天轮204、箕斗提升钢丝绳205、地面皮带运输机206、井下箕斗套架及导向装置207、临时煤仓208、卸煤斗209、计量装置210、井下皮带运输机211、煤仓入口212和箕斗提升电机(未示出)。
从图1~4可以看出,地面箕斗套架及导向装置202固定在地面上,井下箕斗套架及导向装置207固定在井下井筒底部,井下箕斗套架及导向装置207位于地面箕斗套架及导向装置202的正下方,箕斗提升天轮204安装在凿井井架3的上方,箕斗提升钢丝绳205通过箕斗提升天轮204连接箕斗201,箕斗提升电机用于驱动箕斗提升钢丝绳205通过箕斗提升天轮204带动箕斗201在地面箕斗套架及导向装置202和井下箕斗套架及导向装置207之间垂直移动。可选的,本实施例中的箕斗提升电机为2JKZ-4/15型提升机,每套箕斗提升子系统包括2个箕斗201,每个箕斗201都是可承载9立方重量的曲轨自卸式箕斗。
在施工过程中需要提升煤与矸石时,井下皮带运输机211将井下综合掘进机挖掘的煤和矸石输送煤仓入口212再送至临时煤仓208,临时煤仓208中的煤和矸石通过卸煤斗209输送至计量装置210,当计量装置210中的煤和矸石达到预设重量时,计量装置210将预设重量的煤和矸石输送至井下箕斗套架及导向装置207的箕斗201中;由于储煤溜斗203一端连接地面箕斗套架及导向装置202,另一端连接地面皮带运输机206,当箕斗201装载预设重量的煤和矸石从井下箕斗套架及导向装置207移动至地面箕斗套架及导向装置202时,箕斗201将预设重量的煤和矸石输送至储煤溜斗203;地面皮带运输机206将储煤溜斗203中的煤和矸石输送至外部煤仓。
可选的,本实施例提供的煤矿立井混合提升系统适应的井筒直径为7.6米。
具体的,煤与矸石的提升过程总结为:综合掘进机将切割下来的煤与矸石,首先经过井下皮下运输机211输送至井下的煤仓入口212,再送至临时煤仓208,临时煤仓208中的煤与矸石通过卸煤斗209输送至计量装置210,当计量装置210中的煤与矸石达到预设重量时,计量装置210的开关自动打开,将预设重量的煤与矸石输送至井下箕斗套架及导向装置207的箕斗201中,利用箕斗提升电机驱动箕斗提升钢丝绳205通过箕斗提升天轮204将装满煤与矸石的箕斗201提升到地面,然后将箕斗201中的煤与矸石输送至储煤漏斗203中,借助于地面皮带运输机206将储煤漏斗203中的煤与矸石输送至外部煤仓中。
可选的,在井筒的上方、凿井井架的下方还设置有封口盘4,当煤矿立井混合提升系统不工作时,用于封住井口,保证人员的安全。在井下平巷平面上还布置有稳绳生根平台5,主要用于将井下箕斗套架及导向装置207和井下罐笼出车平台及导向装置103固定在井下平巷平面上,使煤矿立井混合提升系统更稳定。
本发明实施例提供的一种煤矿立井混合提升系统,其中的罐笼提升子系统与箕斗提升子系统之间独立工作,所有施工人员的升降和物资材料的下放单独由罐笼提升子系统来完成,使得施工人员的上下非常简便快捷,而且不会对煤与矸石的提升产生干扰;煤与矸石的提升单独由箕斗提升子系统来完成,煤与矸石的提升流程是流水作业,自动化程度高,运输提升速度快和提升数量都有了很大提高,效率高。因此,本发明实施例提供的煤矿立井混合提升系统,其提升能力能够达到矿井月进尺3000米以上,不但提升速度和提升数量有很大提高,效率高,而且施工人员的升降和物资材料的下放也不会对煤与矸石的提升产生干扰,能够满足现代煤矿建设的施工需求。
进一步地,为了能够实现箕斗提升子系统的自动化作业,箕斗提升子系统,还包括:控制模块,主要用于控制箕斗提升子系统将井中的煤和矸石输送至外部煤仓。
在上述实施例的基础上,控制模块,具体用于当临时煤仓208中的煤和矸石达到预设重量时,判断箕斗201是否处于井下箕斗套架及导向装置207中;若是,则控制临时煤仓208将煤和矸石输送至箕斗201中,否则控制箕斗提升电机将箕斗201移动至井下箕斗套架及导向装置207中后再控制临时煤仓208将煤和矸石输送至箕斗201中;当临时煤仓208将所述预设重量的煤和矸石全部输送至箕斗201后,控制箕斗提升电机将箕斗201从井下箕斗套架及导向装置207中移动至地面箕斗套架及导向装置202中。当箕斗201移动至地面箕斗套架及导向装置中202时,控制箕斗201将所述预设重量的煤和矸石输送至储煤溜斗203中;当箕斗201将所述预设重量的煤和矸石全部输送至储煤溜斗203后,控制箕斗提升电机将箕斗201从地面箕斗套架及导向装置202移动至井下箕斗套架及导向装置207中。
需要说明的是,上述实施例中的煤矿立井混合提升系统,其中罐笼提升子系统中的罐笼101用于输送人员和物资材料,箕斗提升子系统中的箕斗201用于输送煤和矸石。
本发明实施例提供的煤矿立井混合提升系统,通过控制模块控制箕斗提升子系统,可以实现煤与矸石提升的流水作业,不需要人工的参与,自动化程度高,提升速度快,效率高。进一步地,通过采用罐笼输送人员和物资材料,采用箕斗输送煤与矸石,人员和物资材料的输送与煤与矸石的提升分别独立完成,人员和物资材料在井筒中的上下简单便捷,不会对煤与矸石的提升产生干扰,进一步提高了煤与矸石的提升速度,进而提高了工作效率。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (2)

1.一种煤矿立井混合提升系统,其特征在于,包括:罐笼提升子系统、箕斗提升子系统和凿井井架;
所述罐笼提升子系统包括:罐笼、地面罐笼套架及导向装置、井下罐笼出车平台及导向装置、罐笼提升天轮、罐笼提升钢丝绳、罐笼提升电机;所述地面罐笼套架及导向装置固定在地面上;所述井下罐笼出车平台及导向装置固定在井下平巷平面;所述井下罐笼出车平台及导向装置位于所述地面罐笼套架及导向装置的正下方;所述罐笼提升天轮安装在所述凿井井架上方;所述罐笼提升钢丝绳通过所述罐笼提升天轮连接所述罐笼;所述罐笼提升电机用于驱动所述罐笼提升钢丝绳通过所述罐笼提升天轮带动所述罐笼在所述地面罐笼套架及导向装置和所述井下罐笼出车平台及导向装置之间垂直移动;
所述箕斗提升子系统包括:箕斗、地面箕斗套架及导向装置、储煤溜斗、箕斗提升天轮、箕斗提升钢丝绳、地面皮带运输机、井下箕斗套架及导向装置、临时煤仓、卸煤斗、计量装置、井下皮带运输机、煤仓入口、箕斗提升电机;所述地面箕斗套架及导向装置固定在地面上;所述井下箕斗套架及导向装置固定在井下井筒底部;所述井下箕斗套架及导向装置位于所述地面箕斗套架及导向装置的正下方;所述箕斗提升天轮安装在所述凿井井架上方;所述箕斗提升钢丝绳通过所述箕斗提升天轮连接所述箕斗;所述箕斗提升电机用于驱动所述箕斗提升钢丝绳通过所述箕斗提升天轮带动所述箕斗在所述地面箕斗套架及导向装置和所述井下箕斗套架及导向装置之间垂直移动;所述井下皮带运输机将井下掘进机挖掘的煤和矸石输送至所述煤仓入口,再送至所述临时煤仓;所述临时煤仓中的煤和矸石通过所述卸煤斗输送至所述计量装置;当所述计量装置中的煤和矸石达到预设重量时,所述计量装置将所述预设重量的煤和矸石输送至所述井下箕斗套架及导向装置中的所述箕斗;所述储煤溜斗一端连接所述地面箕斗套架及导向装置,所述储煤溜斗另一端连接所述地面皮带运输机,当所述箕斗装载所述预设重量的煤和矸石从所述井下箕斗套架及导向装置移动至所述地面箕斗套架及导向装置时,所述箕斗将所述预设重量的煤和矸石输送至所述储煤溜斗;所述地面皮带运输机将所述储煤溜斗中的煤和矸石输送至外部煤仓;
所述箕斗提升子系统,还包括:控制模块,用于控制所述箕斗提升子系统将井中的煤和矸石输送至所述外部煤仓;
其中,所述控制模块,具体用于当所述临时煤仓中的煤和矸石达到预设重量时,判断所述箕斗是否处于所述井下箕斗套架及导向装置中;若是,则控制所述临时煤仓将煤和矸石输送至所述箕斗,否则控制所述箕斗提升电机将所述箕斗移动至所述井下箕斗套架及导向装置中后再控制所述临时煤仓将煤和矸石输送至所述箕斗;当所述临时煤仓将所述预设重量的煤和矸石全部输送至所述箕斗后,控制所述箕斗提升电机将所述箕斗从所述井下箕斗套架及导向装置中移动至所述地面箕斗套架及导向装置中;当所述箕斗移动至所述地面箕斗套架及导向装置中时,控制所述箕斗将所述预设重量的煤和矸石输送至所述储煤溜斗;当所述箕斗将所述预设重量的煤和矸石全部输送至所述储煤溜斗后,控制所述箕斗提升电机将所述箕斗从所述地面箕斗套架及导向装置移动至所述井下箕斗套架及导向装置中。
2.根据权利要求1所述的煤矿立井混合提升系统,其特征在于,所述罐笼用于输送人员和物资材料,所述箕斗用于输送煤和矸石。
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