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走進(jìn)中實(shí)中實(shí)洛陽機(jī)械工程科技有限公司（原中實(shí)洛陽工程塑料有限公司）于2017年11月01日更名成立，注冊資金5000萬元。專門從事摩擦襯墊的研制、開發(fā)和生產(chǎn)，以及礦山設(shè)備、配件的生產(chǎn)。
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產(chǎn)品中心提升機(jī)配件：摩擦襯墊、天輪導(dǎo)向輪襯墊、猴車襯墊、天輪襯墊、滾筒襯板、過渡塊、無石棉閘瓦、壓塊、固定塊、超高分聚乙烯板、電纜掛鉤、導(dǎo)繩板、滾筒襯塊等。
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技術(shù)實(shí)力是中國礦業(yè)大學(xué)礦山機(jī)械摩擦材料科研基地、教學(xué)實(shí)習(xí)基地，是河南科技大學(xué)產(chǎn)學(xué)研基地，是中國重型機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)員單位，是摩擦襯墊、塑料襯板等五項(xiàng)產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定者。
礦井提升系統(tǒng)：礦山之魂，發(fā)展之路
發(fā)布時(shí)間：
2024-12-19
來源：
礦井提升機(jī)作為礦山領(lǐng)域的核心設(shè)備，廣泛應(yīng)用于煤礦及非煤礦山，肩負(fù)著人員的升降、煤炭、礦石的運(yùn)輸，以及各類材料和設(shè)備的吊運(yùn)任務(wù)，猶如一條關(guān)鍵的紐帶，緊密連接著井上與井下，是礦山生產(chǎn)中不可或缺的交通運(yùn)輸生命線。
一、礦井提升機(jī)：礦山運(yùn)作的關(guān)鍵樞紐
礦井提升機(jī)作為礦山領(lǐng)域的核心設(shè)備，廣泛應(yīng)用于煤礦及非煤礦山，肩負(fù)著人員的升降、煤炭、礦石的運(yùn)輸，以及各類材料和設(shè)備的吊運(yùn)任務(wù)，猶如一條關(guān)鍵的紐帶，緊密連接著井上與井下，是礦山生產(chǎn)中不可或缺的交通運(yùn)輸生命線。
礦井提升機(jī)具有以下顯著特點(diǎn)：
1.高復(fù)雜性與高風(fēng)險(xiǎn)性
這是一種復(fù)雜且龐大的機(jī)電設(shè)備，不僅承擔(dān)繁重的物料運(yùn)輸，還負(fù)責(zé)人員的運(yùn)載工作。鑒于其工作性質(zhì)，一旦發(fā)生故障，所產(chǎn)生的影響極為嚴(yán)重，不僅會(huì)導(dǎo)致礦井生產(chǎn)停滯，更會(huì)對人員生命安全構(gòu)成直接威脅。
2.嚴(yán)苛的工作條件適應(yīng)性
礦井提升機(jī)屬于周期性運(yùn)動(dòng)的輸送設(shè)備，需要頻繁地啟動(dòng)與停止，這種工作模式對其機(jī)械和電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)提出了極高的要求，必須保證設(shè)備在長期、高強(qiáng)度的運(yùn)行過程中始終保持安全可靠，以應(yīng)對惡劣的工作環(huán)境和復(fù)雜的工況條件。
3.顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值關(guān)聯(lián)性
作為礦山的大型關(guān)鍵設(shè)備，礦井提升機(jī)的合理選型、正確使用以及精心維護(hù)，對于礦山的經(jīng)濟(jì)效益有著深遠(yuǎn)的影響。從礦山運(yùn)維的角度來看，除了在設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)追求卓越品質(zhì)外，提高安裝精度、規(guī)范使用流程以及加強(qiáng)日常維護(hù)保養(yǎng)工作至關(guān)重要。這些措施不僅是確保礦井提升機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，也是預(yù)防和杜絕故障與事故發(fā)生的有效手段。而要切實(shí)落實(shí)這些要點(diǎn)，首要任務(wù)便是深入了解礦井提升機(jī)的性能特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)組成以及工作原理。二、礦井提升系統(tǒng)：多元構(gòu)成與精細(xì)分類
礦井提升系統(tǒng)是一個(gè)由多個(gè)關(guān)鍵部件協(xié)同工作的復(fù)雜體系，主要包括提升機(jī)、提升鋼絲繩、提升容器、井架或井塔、天輪或?qū)蜉啞⒀b卸載設(shè)備、井筒罐道以及井口設(shè)施等核心組件。
根據(jù)其功能定位，礦井提升系統(tǒng)可大致劃分為主井箕斗提升系統(tǒng)和副井罐籠提升系統(tǒng)。主井箕斗提升系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)煤炭、礦石等物料的高效提升，而副井罐籠提升系統(tǒng)則側(cè)重于人員、設(shè)備、材料、工具的升降以及矸石的運(yùn)輸?shù)容o助作業(yè)。從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式和工作方式出發(fā)，礦井提升系統(tǒng)又可進(jìn)一步細(xì)分為以下幾類：
（一）立井單繩纏繞式提升系統(tǒng)
立井單繩纏繞式提升系統(tǒng)包含立井罐籠提升系統(tǒng)和立井箕斗提升系統(tǒng)兩種類型。
1.立井罐籠提升系統(tǒng)
應(yīng)用場景與操作特性：多數(shù)情況下，立井罐籠提升系統(tǒng)被用作副井提升系統(tǒng)，但在一些特定的小型礦井中，也會(huì)根據(jù)實(shí)際需求兼作主井提升或作為混合井提升使用。該系統(tǒng)的裝、卸載方式多依賴人力或半機(jī)械化手段，加之其提升內(nèi)容具有較大的多樣性和不確定性，如矸石、材料、設(shè)備以及人員等的交替運(yùn)輸，使得自動(dòng)化提升的實(shí)現(xiàn)難度較大。
工作原理與運(yùn)行流程：兩根鋼絲繩的一端牢固地固定在提升機(jī)的卷筒上，另一端繞過井架上的天輪后懸掛罐籠，且兩根鋼絲繩在卷筒上的纏繞方向相反。當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)并帶動(dòng)提升機(jī)卷筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，鋼絲繩會(huì)在天輪的引導(dǎo)下，在卷筒上進(jìn)行纏上或松下的動(dòng)作，從而驅(qū)動(dòng)提升容器在井筒內(nèi)實(shí)現(xiàn)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。具體而言，當(dāng)井口上出車平臺(tái)的罐籠和井底車場罐籠的裝、卸作業(yè)完成后，即可啟動(dòng)提升機(jī)，將井底罐籠提升至井口位置，同時(shí)原井口罐籠下放至井底車場進(jìn)行新一輪的裝車作業(yè)，如此循環(huán)往復(fù)，完成人員和物料的運(yùn)輸任務(wù)。
2.立井箕斗提升系統(tǒng)
應(yīng)用場景與操作特性：立井箕斗提升系統(tǒng)主要承擔(dān)主井的物料提升任務(wù)，與副井罐籠提升系統(tǒng)相比，其顯著特點(diǎn)在于采用了不同的提升容器和裝、卸載系統(tǒng)，具備機(jī)械與自動(dòng)裝、卸載的多種方式，這使得該系統(tǒng)更易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，從而提高物料提升的效率和精度。
工作原理與運(yùn)行流程：上、下兩個(gè)箕斗分別通過鋼絲繩與提升機(jī)卷筒相連，鋼絲繩繞過井架天輪后引入提升機(jī)房，并以相反方向纏繞和固定在卷筒上。啟動(dòng)提升機(jī)后，卷筒旋轉(zhuǎn)，一根鋼絲繩纏繞，另一根放松，箕斗隨之在井筒內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，完成重箕斗提升和空箕斗下放的任務(wù)。當(dāng)?shù)V石運(yùn)輸至井底車場的翻車機(jī)硐室時(shí)，首先通過翻車機(jī)將煤卸入井下煤倉，然后經(jīng)裝載閘門進(jìn)入給煤機(jī)，最終通過定量裝載斗箱的閘門裝入井底的箕斗。與此同時(shí)，另一個(gè)箕斗到達(dá)井架卸載位置，通過卸載曲軌打開底部扇形閘門，將煤卸入地面煤倉。
（二）多繩摩擦式提升系統(tǒng)
多繩摩擦式提升系統(tǒng)有塔式和落地式兩種結(jié)構(gòu)形式，其提升容器可以是箕斗或罐籠。這種提升系統(tǒng)具有體積小、質(zhì)量輕、提升能力強(qiáng)等顯著優(yōu)勢，尤其適用于深井開采的工況條件，能夠滿足礦山在復(fù)雜地質(zhì)條件下的高效生產(chǎn)需求。
（三）斜井箕斗與串車提升系統(tǒng)
1.斜井箕斗提升系統(tǒng)
應(yīng)用場景與工作原理：斜井箕斗提升系統(tǒng)主要用于主井物料提升，提升機(jī)卷筒上纏繞兩根鋼絲繩，一端繞過天輪連接箕斗。井口裝載位置的箕斗等待裝料，井上箕斗卸載后準(zhǔn)備運(yùn)行。井下礦車將煤卸入煤倉，裝車工操作裝載閘門將煤裝入井下箕斗，同時(shí)井上箕斗通過卸載曲軌將煤卸入地面煤倉。由于箕斗與提升機(jī)卷筒通過鋼絲繩連接，卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)箕斗在井筒斜巷中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)物料的提升與下放。
2.斜井串車提升系統(tǒng)
應(yīng)用場景與工作原理：斜井串車提升系統(tǒng)既可用作主井提升，也可作為輔助提升系統(tǒng)。在運(yùn)輸物料時(shí)，通常采用礦車和運(yùn)料車；升降人員時(shí)，則將串車摘下，換上人車。其工作原理與斜井箕斗提升系統(tǒng)類似，但以礦車作為提升容器。礦車在井下裝滿后拉至井口，轉(zhuǎn)為地面水平軌道，人工摘鉤轉(zhuǎn)道岔后掛上空車或料車下井。
（四）鑿井提升系統(tǒng)
在立井開鑿過程中，為了確保井筒工作面的正常作業(yè)，需要設(shè)置鑿井提升系統(tǒng)與懸吊系統(tǒng)。
1.鑿井提升系統(tǒng)
由提升容器、鉤頭連接裝置、鋼絲繩、天輪、提升機(jī)以及導(dǎo)向穩(wěn)繩和滑架等組成，主要負(fù)責(zé)排除井筒內(nèi)的積矸、下放器材設(shè)備以及人員的升降。
2.懸吊系統(tǒng)
通過鋼絲繩、天輪及鑿井絞車等設(shè)備，用于懸掛吊盤、砌壁模板、安全梯、吊泵和各類管路纜線，為井筒施工提供必要的支持和保障。
在井筒正式掘進(jìn)前，需在井口搭建鑿井井架，并安裝天輪平臺(tái)和卸矸平臺(tái)，同時(shí)進(jìn)行井筒鎖口施工，設(shè)置封口盤、固定盤和吊盤。此外，還需在井口周邊安裝鑿井提升機(jī)、鑿井絞車，并建設(shè)壓風(fēng)機(jī)房、通風(fēng)機(jī)房和混凝土攪拌站等輔助生產(chǎn)設(shè)施。當(dāng)一切準(zhǔn)備就緒后，即可開始井筒的正式掘進(jìn)工作。立井采用自上而下的掘進(jìn)方式，當(dāng)達(dá)到一定深度（段高）后，再由下向上進(jìn)行砌壁作業(yè)，掘進(jìn)與砌壁交替進(jìn)行。在每個(gè)段高內(nèi)，先通過鑿巖機(jī)鉆孔，然后用裝巖機(jī)將巖石裝入吊桶，由鑿井提升機(jī)提升至井架卸矸臺(tái)卸入矸石倉，最后用汽車或礦車運(yùn)走。同時(shí)，隨著工作面的推進(jìn)，需要對新掘進(jìn)的段高進(jìn)行砌壁作業(yè)，以確保井筒的穩(wěn)定性和安全性。
由于鑿井提升高度隨工作面下掘而不斷變化，吊桶在提升過程中需多次經(jīng)過吊盤并減速，且在吊盤或穩(wěn)繩盤下存在無穩(wěn)繩的提升段，因此對提升速度有嚴(yán)格控制，這就要求鑿井提升機(jī)具備良好的調(diào)繩、調(diào)速和控制性能。此外，為提高鑿井效率，通常會(huì)采用更大的吊桶，這也對鑿井提升機(jī)的提升能力提出了更高的要求。
三、礦井提升機(jī)：多樣化的分類體系
礦井提升機(jī)的分類方式豐富多樣，具體如下：
1.基于用途的分類
可分為主井提升機(jī)和副井提升機(jī)，兩者分別承擔(dān)著不同的關(guān)鍵任務(wù)，主井提升機(jī)側(cè)重于物料的高效運(yùn)輸，而副井提升機(jī)則主要負(fù)責(zé)人員和輔助物資的升降。
2.基于傳動(dòng)方式的分類
包括電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)和液壓馬達(dá)傳動(dòng)兩種類型，不同的傳動(dòng)方式具有各自獨(dú)特的性能特點(diǎn)和適用場景，為礦山企業(yè)提供了多樣化的選擇。
3.基于鋼絲繩工作方式的分類
分為纏繞式提升機(jī)和摩擦式提升機(jī)。纏繞式提升機(jī)又可細(xì)分為單筒圓柱形、雙筒圓柱形、單筒可分離圓柱形、絞輪式等；摩擦式提升機(jī)則包括井塔式和落地式。
在國際范圍內(nèi)，目前生產(chǎn)和使用的提升機(jī)主要?dú)w為三大類：單繩纏繞式提升機(jī)、多繩摩擦式提升機(jī)和多繩纏繞式提升機(jī)，每種類型都在不同的礦山工況中發(fā)揮著重要作用，滿足了多樣化的生產(chǎn)需求。四、礦井提升機(jī)：工作原理的深度解析
1.單繩纏繞式提升機(jī)
作為一種早期出現(xiàn)的提升機(jī)類型，其工作原理相對較為直觀。通過將鋼絲繩的一端固定并纏繞在提升機(jī)的卷筒上，另一端繞過井架天輪后懸掛提升容器，利用卷筒的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)鋼絲繩的纏繞和放松，從而驅(qū)動(dòng)提升容器完成上升或下降的動(dòng)作。這種提升機(jī)在我國礦山領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但由于其鋼絲繩的容繩量和纏繞層數(shù)存在一定限制。
2.多繩摩擦式提升機(jī)
其工作原理基于摩擦傳動(dòng)原理，類似于傳送帶運(yùn)輸機(jī)的工作方式。通過多根鋼絲繩與提升容器之間的摩擦力，將動(dòng)力傳遞給提升容器，實(shí)現(xiàn)其上下運(yùn)動(dòng)。這種提升機(jī)具有體積小、質(zhì)量輕、提升能力大等顯著優(yōu)勢，且不受鋼絲繩容繩量和纏繞層數(shù)的限制，適用于深井提升作業(yè)。然而，由于鋼絲繩同一截面的應(yīng)力會(huì)隨著井深的增加而發(fā)生變化，如果應(yīng)力變化幅度過大，可能會(huì)導(dǎo)致鋼絲繩出現(xiàn)快速磨損甚至損壞的情況，因此在設(shè)計(jì)和使用過程中需要對鋼絲繩的應(yīng)力變化進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測和控制。
五、礦井提升機(jī)：國內(nèi)外發(fā)展的歷史軌跡與現(xiàn)狀展望
礦井提升機(jī)的發(fā)展歷程源遠(yuǎn)流長，其起源可追溯至手搖轆轤時(shí)代。早在公元前，我國勞動(dòng)人民就已將轆轤應(yīng)用于提水作業(yè)，隨后在礦石和煤炭開采領(lǐng)域，轆轤也被逐漸用于提升礦物和人員。隨著生產(chǎn)力的不斷進(jìn)步，畜力驅(qū)動(dòng)的提升機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，進(jìn)一步提高了提升效率。到了19世紀(jì)，蒸汽機(jī)的發(fā)明引發(fā)了工業(yè)革命，資本主義國家率先推出了蒸汽機(jī)拖動(dòng)的礦井提升機(jī)，這一創(chuàng)新使得提升機(jī)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和提升能力方面實(shí)現(xiàn)了重大突破。此后，電動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)推動(dòng)了電力拖動(dòng)提升機(jī)的發(fā)展，迅速取代了蒸汽機(jī)拖動(dòng)的提升機(jī)，成為礦山提升作業(yè)的主流設(shè)備。
近年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，礦井提升機(jī)的拖動(dòng)及控制技術(shù)也取得了顯著的進(jìn)步。自動(dòng)化程度不斷提高，如今已能夠?qū)崿F(xiàn)提升機(jī)與整個(gè)礦井提升系統(tǒng)的無縫連接，構(gòu)建成一個(gè)高度自動(dòng)化的運(yùn)行系統(tǒng)。
（一）國外提升機(jī)發(fā)展歷程與現(xiàn)狀
國外提升機(jī)的發(fā)展已有150多年的歷史，期間經(jīng)歷了多個(gè)具有標(biāo)志性的階段：
1827年，第一臺(tái)蒸汽式提升機(jī)在西方資本主義國家誕生，標(biāo)志著礦井提升機(jī)進(jìn)入了機(jī)械化時(shí)代。
1877年，第一臺(tái)單繩摩擦式提升機(jī)成功制造，為深井提升提供了新的解決方案。
1905年，隨著電力技術(shù)的發(fā)展，第一臺(tái)電氣拖動(dòng)的礦井提升機(jī)問世，逐漸取代了蒸汽式提升機(jī)，開啟了電力驅(qū)動(dòng)的新時(shí)代。
1938年，第一臺(tái)多繩摩擦式礦井提升機(jī)的出現(xiàn)，進(jìn)一步提高了提升能力和安全性，適應(yīng)了更深礦井的開采需求。
1957年，多繩纏繞式提升機(jī)的制造成功，豐富了提升機(jī)的類型和應(yīng)用場景。
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，國外礦山企業(yè)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，對現(xiàn)有提升設(shè)備進(jìn)行了全面的技術(shù)改造和升級。通過采用新型制動(dòng)器、液壓站，以及使用壽命更長、結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定的線接觸、面接觸、三角股、多層股鋼絲繩，結(jié)合直流拖動(dòng)、變頻拖動(dòng)和先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)，顯著提升了設(shè)備的性能、自控化程度和安全可靠性。目前，國外先進(jìn)的提升設(shè)備已達(dá)到了較高的水平，例如，瑞典的基魯那鐵礦在一個(gè)矩形井塔上安裝了12臺(tái)多繩提升機(jī)，實(shí)現(xiàn)了每小時(shí)近萬噸的高效提升能力，并且各臺(tái)提升機(jī)均由綜合控制臺(tái)進(jìn)行集中控制，采用晶閘管技術(shù)、直流拖動(dòng)和計(jì)算機(jī)監(jiān)控，充分展示了現(xiàn)代礦井提升技術(shù)的優(yōu)勢和潛力。
（二）國內(nèi)提升機(jī)發(fā)展歷程與現(xiàn)狀
我國的提升機(jī)制造始于1953年，當(dāng)時(shí)由撫順機(jī)械廠進(jìn)行少量生產(chǎn)。1958年，洛陽礦山機(jī)器廠正式開工生產(chǎn)提升機(jī)，并逐步形成批量生產(chǎn)能力，從此擺脫了我國提升機(jī)依賴進(jìn)口的局面。在發(fā)展過程中，我國不斷借鑒國外先進(jìn)技術(shù)并進(jìn)行自主創(chuàng)新。
1958年，洛陽礦山機(jī)器廠開始仿制蘇聯(lián)BM型礦井提升機(jī)，并于1961年在改進(jìn)國外產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，成功設(shè)計(jì)制造了我國第一臺(tái)JKM - 2x4型多繩摩擦式提升機(jī)，標(biāo)志著我國在提升機(jī)制造技術(shù)上邁出了重要的一步。
1971年，在XKT型提升機(jī)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)制造了JK系列單繩纏繞式提升機(jī)，該系列提升機(jī)采用了新的結(jié)構(gòu)形式和先進(jìn)技術(shù)，提升能力比老系列提升機(jī)平均提高了25%，質(zhì)量也相應(yīng)減小，成為當(dāng)時(shí)國家定型產(chǎn)品并批量生產(chǎn)，還出口到十幾個(gè)國家，展示了我國提升機(jī)制造技術(shù)的競爭力。
1992年，直聯(lián)式的多繩摩擦式提升機(jī)的生產(chǎn)，為我國深部開采和大產(chǎn)量礦井的開發(fā)提供了有力的支持，推動(dòng)了我國礦山行業(yè)的發(fā)展。
目前，我國生產(chǎn)的各種礦井提升機(jī)及其配套設(shè)備已具備體積小、質(zhì)量輕、能力大、安全可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，在技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量上已達(dá)到世界先進(jìn)水平，部分產(chǎn)品甚至在國際市場上具有較強(qiáng)的競爭力，有力地推動(dòng)了我國礦山行業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程。
回顧國內(nèi)外礦井提升機(jī)的發(fā)展歷程，可以清晰地看到，隨著科技的不斷進(jìn)步，礦井提升機(jī)正朝著大型化、高效率、小型化、輕量化、高能力、高安全性、高度集中化和自動(dòng)化的方向不斷邁進(jìn)。未來，隨著新材料、新技術(shù)、新工藝的不斷涌現(xiàn)和應(yīng)用，礦井提升機(jī)有望在性能和功能上實(shí)現(xiàn)更大的突破，為全球礦山行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供更加強(qiáng)有力的支持。
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