[發明專利]基于軌道行走裝置的深井提升系統及方法

有效

• 申請號: 201710232628.8
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN107098244B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 黃剛;張建華;姜婷婷;史驥;李寧;周文濤
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B66B9/02
• 分類號: B66B9/02;B66B11/04;B66B1/14;B66B5/04;B66B3/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王丹

本發明提供一種基于軌道行走裝置的深井提升系統，包括齒輪軌道；提升裝置，提升裝置中設有電機，電機通過傳動軸、變向齒輪箱和減速齒輪與齒輪軌道嚙合，提升裝置的底部四周設有導向齒輪；運輸箕斗，運輸箕斗的頂部與提升裝置的底部連接，運輸箕斗的下部設有卸礦口；控制系統，包括信號采集單元、輸入單元、控制單元和執行單元；信號采集單元包括圖像采集設備、定位裝置；執行單元包括齒輪制動裝置和卸礦口開閉裝置；控制單元用于根據信號采集單元采集的信息和/或輸入單元的指令輸入，給電機執行單元輸出控制指令。本發明通過用齒輪軌道和提升裝置的結構，能夠增加運輸箕斗的容量，提高礦石的運輸效率；減小無用功，增加了能量利用率。

技術領域

本發明屬于深部礦床開采領域，具體設計一種基于軌道行走裝置的深井提升系統及方法。

背景技術

礦井提升裝置是礦床地下開采中是不可或缺的，經過發展，提升機從單繩纏繞式提升機發展到多繩摩擦式提升機。在常規深度礦山開采中，多繩摩擦式提升機被大規模應用與地下礦山的開采中。

國家十三五規劃綱要中，對地球深部礦物資源，能源資源的勘探與開發利用已被提升到國家發展戰略高度。2016年已經成為我國開展礦業“深地”探索的關鍵年，作為十三五國家項目《深部金屬礦建井與提升關鍵技術》和《深部金屬礦安全開采技術》先后啟動，中國礦業的“深地”探索已經全面拉開了大幕。在我國，有些金屬礦已經進入了深部開采，開采深度和豎井達到了1500多米。而在國外超過1000米的金屬礦山達90多座，其中3000米以上的有5座。而最深的礦井是南非卡里頓維爾金礦，采深達3800米，豎井延深達4164米。由此可見，深部開采已經成為礦業發展的趨勢。但在進行深部開采的同時會面臨很多技術問題，礦井提升裝置和效率的提高是制約礦床深部開采一個重要的方面。例如在國外，豎井的設計深度一般小于2000米，超過2000米時改為兩段豎井提升。根據資料顯示，當豎井深1700米，采用纏繞式提升機時，深井的有效提升量只有25%，其中75%是作的無用功，消耗在提升鋼絲繩了。所以，深井的礦石提升成本相當高，井越深，成本越高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種基于軌道行走裝置的深井提升系統及方法，提高深井礦石提升效率，降低成本。

本發明為解決上述技術問題所采取的技術方案為：一種基于軌道行走裝置的深井提升系統，其特征在于：它包括：

齒輪軌道，從地面至井底地設置在深井井筒的井壁上，共有至少3根周向均布在井壁上；

提升裝置，提升裝置中設有電機，電機通過電線和電刷從深井井筒中的導電桿取電，電機依次通過傳動軸、變向齒輪箱和減速齒輪與所述的齒輪軌道嚙合，提升裝置的底部四周還設有與所述的齒輪軌道嚙合的導向齒輪；

運輸箕斗，運輸箕斗的頂部與提升裝置的底部連接，運輸箕斗的下部設有卸礦口；

控制系統，包括信號采集單元、輸入單元、控制單元和執行單元；信號采集單元包括用于采集提升裝置和運輸箕斗之間連接狀態的圖像采集設備、用于確定提升裝置位置的定位裝置；執行單元包括齒輪制動裝置和卸礦口開閉裝置；控制單元用于根據信號采集單元采集的信息和/或輸入單元的指令輸入，給電機執行單元輸出控制指令。

按上述方案，所述的提升裝置的底部設有箕斗固定裝置，箕斗固定裝置包括由所述的控制單元控制伸縮的剛性桿；所述的運輸箕斗包括箕斗上部和箕斗下部，箕斗上部和箕斗下部之間設有與所述的剛性桿匹配的卡槽。

按上述方案，所述的運輸箕斗的底部為向所述的卸礦口傾斜的傾斜面。

按上述方案，所述的信號采集單元還包括用于采集提升裝置速度的速度傳感器、采集深井井筒內溫度的溫度傳感器。

按上述方案，所述的控制系統還包括顯示裝置，用于顯示實時的參數，參數包括提升裝置和運輸箕斗之間連接狀態的圖像、提升裝置的位置。