豎井提升就是通過安裝在豎井井口、井筒和井底的設(shè)備、裝置進(jìn)行的提升運(yùn)輸工作。豎井提升系統(tǒng)使用的主要設(shè)備和裝置包括提升機(jī)、井架、天輪、鋼絲繩、連接裝置、提升容器、井筒導(dǎo)向裝置、井口和井底的承接裝置、阻車器、安全門以及信號(hào)裝置等。這些設(shè)備和裝置是豎井提升中不可缺少的部分，同時(shí)也是提升安全工作中必須注意的重要環(huán)節(jié)。
按照提升機(jī)的不同，豎井提升分為豎井單繩纏繞式提升、雙筒雙繩纏繞式提升和多繩摩擦式提升，一般單繩纏繞式提升多用于深度小于600m的礦井，雙筒雙繩和多繩摩擦式提升多用于深度大于300m的礦井。
按照提升容器的不同，豎井提升可以分為罐籠提升、箕斗提升和吊桶提升。小型礦井使用罐籠提升較為普遍。一般在井筒斷面大、提升量多而提升水平又少的礦井采用雙罐籠提升；并筒斷面小、提升水平多的礦井可采用單罐籠帶平衡錘提升；井口斷面小、提升量少的礦井可采用單罐籠提升。在豎井開鑿和延伸期間，一般采用吊桶提升。
圖2—2是礦井普通雙罐籠提升系統(tǒng)示意圖。圖中一個(gè)罐籠位于井底車場(chǎng)進(jìn)行裝載，另一個(gè)罐籠在地面井口進(jìn)行卸載。兩條鋼絲繩分別懸掛著這兩個(gè)罐籠，它們的另一端分別繞過井架的天輪，以相反的方向纏繞并固定在提升機(jī)的兩個(gè)滾筒上。罐籠裝載和卸載完畢后，通過信號(hào)聯(lián)系，提升機(jī)開始起動(dòng)，通過纏繞在滾筒上的鋼絲繩提升井下裝重車的罐籠，同時(shí)將地面裝空車的罐籠下放到井底，這樣就完成了一個(gè)工作循環(huán)。
(一)提升機(jī)安全技術(shù)要求
提升機(jī)又稱絞車或卷揚(yáng)機(jī)，其用途是利用鋼絲繩的纏繞，以完成提升或下放貨載的任務(wù)，是礦井提升的主要設(shè)備。非煤礦山使用的提升機(jī)主要有三種系列，即單簡(jiǎn)單繩纏繞式系列、雙筒雙繩纏繞式和多繩摩擦式系列。
1．卷筒纏繩要求
鋼絲繩在卷筒上纏繞后，會(huì)對(duì)卷筒產(chǎn)生纏繞應(yīng)力，纏繞應(yīng)力過大會(huì)造成鋼繩損壞過快和筒殼變形損壞。為了使筒殼應(yīng)力分布均勻，在筒殼外面裝設(shè)襯木，并在上面刻有繩槽，以使鋼繩排列整齊。為了限制纏繞應(yīng)力和避免跳繩、咬繩，安全規(guī)程對(duì)鋼絲繩纏繞的層數(shù)作了規(guī)定。并規(guī)定纏繞層數(shù)在兩層以上時(shí)，卷筒邊緣高出最外一層鋼絲繩的高度不小于鋼絲繩直徑的2．5倍；鋼絲繩由下層轉(zhuǎn)到上層臨界段(相當(dāng)于四分之一繩圈長(zhǎng))必須經(jīng)常加以檢查，每季度應(yīng)將鋼絲繩臨界段串動(dòng)四分之一繩圈的位置。
鋼絲繩的繩頭固定在卷筒上必須牢固，要有特備的卡繩裝置，不得系在卷筒軸上；穿繩孔不得有銳利的邊緣和毛刺，曲折處的彎曲不得形成銳角，以防止鋼絲繩變形；卷筒上必須經(jīng)常纏留三圈繩作為摩擦圈，以減輕鋼絲繩與卷筒連接處的張力。
2．提升機(jī)安全裝置
提升機(jī)的安全裝置主要包括制動(dòng)裝置、防過卷裝置、深度指示器、限速裝置以及緊急腳踏開關(guān)等。
(1)制動(dòng)裝置
制動(dòng)裝置是提升機(jī)的主要安全裝置，它不僅滿足提升機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的工作制動(dòng)，同時(shí)在發(fā)生意外事故時(shí)能及時(shí)進(jìn)行保險(xiǎn)制動(dòng)(也稱緊急制動(dòng))。提升機(jī)的制動(dòng)裝置應(yīng)能使提升系統(tǒng)迅速而平穩(wěn)地進(jìn)行制動(dòng)，它的制動(dòng)力矩要適當(dāng)，不能太小，也不能太大。太小了將使制動(dòng)距離過大，甚至在重載時(shí)剎不住車；太大了將會(huì)產(chǎn)生過大的減速度而引起沖擊，甚至?xí)斐蓴嗬K等事故。為此，安全規(guī)程規(guī)定：工作制動(dòng)和安全制動(dòng)在工作時(shí)，其制動(dòng)力矩不得小于實(shí)際提升最大靜力矩的3倍；下放重物時(shí)安全制動(dòng)的減速度不得小于1．5米/秒2，提升重物時(shí)的減速度不得大于5米/秒2。
制動(dòng)裝置的動(dòng)作必須靈活可靠；各種傳動(dòng)桿件不變形、沒有裂紋，緊固件不得松動(dòng)；各銷軸不松曠，不缺油，開口銷齊全。閘瓦與閘輪或制動(dòng)盤接觸良好；閘瓦與閘輪或制動(dòng)盤的間隙應(yīng)符合安全規(guī)程要求。為了保證制動(dòng)裝置能安全可靠地工作，必須經(jīng)常進(jìn)行檢查和維護(hù)。
(2)過卷保護(hù)裝置
當(dāng)提升容器被提升到井口而未停車，并越過井口位置繼續(xù)向上提升而造成的事故叫做過卷事故。這類事故往往會(huì)造成很嚴(yán)重的后果，如將井架拉倒，或者將鋼絲繩拉斷而使提升容器墜落井底。當(dāng)提升容器下放到井底而未減速停車，與井底承接裝置或井窩發(fā)生撞擊而造成的事故叫礅罐事故，實(shí)際上就是下放過卷事故。
過卷保護(hù)裝置就是為了避免過卷事故，當(dāng)提升容器超過正常卸載位置(或出車平臺(tái))0．5米時(shí)，能自動(dòng)斷電，并能使保險(xiǎn)閘發(fā)生動(dòng)作的裝置。除安裝可靠的過卷保護(hù)裝置外，井架還必須有一定的過卷高度，其要求如下：
提升速度小于3米/秒時(shí)，過卷高度不得小于4米；
提升速度為3～6米/秒時(shí)，過卷高度不得小于6米；
提升速度為6～10米/秒(不包括6米/秒)時(shí)，過卷高度不小于最高提升速度下運(yùn)行1秒的提升高度；鑿井時(shí)期用吊桶提升不得小于4米。
(3)深度指示器
深度指示器可指示出提升容器在井筒中的位置。當(dāng)提升容器接近井口時(shí)能發(fā)出減速警告信號(hào)，提醒司機(jī)注意，同時(shí)在深度指示器上安裝有過卷保護(hù)開關(guān)、自動(dòng)減速開關(guān)及限速．凸輪板等器件。目前使用的深度指示器有牌坊式和圓盤式兩種。
(4)限速保護(hù)裝置
限速保護(hù)裝置是當(dāng)提升速度超過正常最大速度的15％時(shí)，能使提升機(jī)自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，并實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)的裝置。限速保護(hù)裝置有兩個(gè)作用：一是防止提升機(jī)超速；二是限制提升容器到達(dá)井口時(shí)的速度，以防止過卷保護(hù)裝置動(dòng)作后，因速度高而使制動(dòng)距離過大造成事故。為此，安全規(guī)程要求：當(dāng)罐籠提升系統(tǒng)最大提升速度超過4米／秒和箕斗提升系統(tǒng)最高速度超過6米/秒時(shí)，限速保護(hù)裝置能控制提升容器接近井口時(shí)的速度不超過2米/秒。
(5)緊急腳踏開關(guān)
為了能在提升機(jī)的工作閘或主控制器失靈等緊急情況下，司機(jī)能夠迅速地切斷電源，實(shí)現(xiàn)緊急制動(dòng)，防止事故的發(fā)生，在司機(jī)臺(tái)前裝設(shè)緊急腳踏開關(guān)。只要司機(jī)一踩，就能實(shí)現(xiàn)緊急制動(dòng)，并切斷電源。
提升機(jī)除了上述安全保護(hù)裝置外，還有過電流、欠電壓、松繩、閘瓦磨損等保護(hù)裝置以及許多電氣閉鎖裝置。一般來說提升能力大，速度高的大型提升機(jī)，其安全保護(hù)裝置較齊全，要求也較高。小型提升機(jī)相對(duì)來說，安全保護(hù)裝置則較簡(jiǎn)單。但對(duì)于已有的安全保護(hù)裝置一定要使用好，注意日常檢修維護(hù)和試驗(yàn)，盡可能保證其保護(hù)性能的正常發(fā)揮。
3．提升機(jī)的安全操作
礦井提升機(jī)能否安全運(yùn)行，除了有良好的性能外，其安全操作非常重要。提升機(jī)司機(jī)是礦山的特殊工種之一，要由身體健康、責(zé)任心強(qiáng)、受過專門技術(shù)訓(xùn)練并考試合格取得合格證的人員擔(dān)任。提升機(jī)操作應(yīng)注意的事項(xiàng)有：
(1)每班在提升前，應(yīng)對(duì)提升設(shè)備進(jìn)行認(rèn)真檢查、試車，了解緊急閘與工作閘是否靈敏可靠，各個(gè)部件是否正常，確認(rèn)無誤后，方可開車。
(2)操作過程中，必須精力集中，謹(jǐn)慎細(xì)心，隨時(shí)注意儀表讀數(shù)，深度指示器的指示位置，鋼絲繩的排列；機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音等情況，發(fā)現(xiàn)異常，立即停車查找原因，并及時(shí)匯報(bào)和處理。
(3)提升信號(hào)不清楚、不確切，不準(zhǔn)開車，必須詢問查清原因再執(zhí)行操作。
(4)當(dāng)發(fā)生下列緊急情況：有緊急停車信號(hào)；提升容器接近井口尚未減速；有卡罐等意外故障；工作閘或控制器等主要部件失靈時(shí)，應(yīng)使用緊急制動(dòng)。
(二)提升鋼絲繩
礦井提升鋼絲繩是連接提升容器和提升機(jī)，傳遞動(dòng)力的重要部件。它的可靠使用是升降人員和物料的安全保證，而鋼絲繩又最容易損壞，是安全提升的最薄弱環(huán)節(jié)，因此應(yīng)予特別重視。
鋼絲繩是由一定數(shù)量的鋼絲捻成繩股，再由若干繩股(一般為六股)沿著一個(gè)含油的纖維繩芯捻制而成。由于提升鋼絲繩直接關(guān)系到人員生命安全，故對(duì)鋼繩的選擇有嚴(yán)格的規(guī)定。針對(duì)不同類型的提升機(jī)(單繩或多繩)，提人時(shí)的安全系數(shù)要求等仔細(xì)核查。
在提升鋼絲繩的使用上，一方面要合理地選擇結(jié)構(gòu)和規(guī)格；另一方面應(yīng)正確地使用、維護(hù)與檢查，以便及時(shí)掌握鋼絲繩的狀況，延長(zhǎng)鋼絲繩的使用壽命，確保提升安全。
1．鋼絲繩的使用與。維護(hù)
在鋼絲繩的使用中，應(yīng)滿足安全規(guī)程規(guī)定的卷筒直徑與鋼絲繩直徑的比值要求，以控制其彎曲疲勞應(yīng)力。鋼絲繩在卷筒上排列要整齊，運(yùn)行時(shí)要保持平穩(wěn)，不跳動(dòng)、不咬繩。
鋼絲繩使用過程中應(yīng)注意潤(rùn)滑，良好的潤(rùn)滑對(duì)延長(zhǎng)鋼絲繩的壽命影響很大，因此應(yīng)定期對(duì)鋼絲繩涂油。涂油前，應(yīng)先清除鋼絲繩上的塵土污油，然后用人工法或涂油器法(鋼絲繩穿過兩半合成的油筒，隨著鋼材繩的移動(dòng)，及時(shí)往油筒內(nèi)添加熱油)進(jìn)行涂油。
因鋼絲繩繩頭部分損壞較快，所以對(duì)鋼絲繩應(yīng)定期進(jìn)行斬頭。同時(shí)也要定期調(diào)頭，將與卷筒連接的一端和與連接裝置連接的另一端互相更換，以增加鋼絲繩的使用壽命。其斬頭和調(diào)頭的期限，應(yīng)根據(jù)各單位不同使用條件和鋼絲繩損壞情況確定。
井筒內(nèi)應(yīng)盡量減少淋水，保持干燥，以避免鋼絲繩的銹蝕。
此外，要注意鋼絲繩的運(yùn)輸和存放；提升起動(dòng)、停車、加減速時(shí)要平穩(wěn)操作，以減少對(duì)鋼絲繩的損壞。
2．鋼絲繩的檢李
新鋼絲繩到貨后應(yīng)檢查是否有廠家合格證書、驗(yàn)收證書等資料；有無銹蝕和損傷，不符合要求的不準(zhǔn)使用。升降人員的鋼絲繩要按安全規(guī)程的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)。
使用中的鋼絲繩應(yīng)每日檢查一次。檢查時(shí)，采用慢速運(yùn)行對(duì)鋼絲繩進(jìn)行外觀檢查，同時(shí)可用手將棉紗圍在鋼絲繩上，如有斷絲，其斷絲頭就會(huì)把棉紗掛住。要特別注意檢查繩頭端和容易磨損段，還要注意不得有漏檢。鋼絲繩在遭受卡罐或突然停車等猛烈拉力時(shí)，應(yīng)立即停車檢查。鋼絲繩的檢查工作要由專人負(fù)責(zé)，并作好檢查記錄。
安全規(guī)程中規(guī)定鋼絲繩在下列情況下須更換新繩：
(1)升降人員或升降人員和物料的鋼絲繩在一個(gè)捻距內(nèi)斷絲數(shù)達(dá)5％時(shí)，專門升降物料的達(dá)到10％；
(2)提升鋼絲繩直徑縮小達(dá)到10％或外層鋼絲直徑減少30％；
(3)鋼絲繩的鋼絲有變黑、銹皮、點(diǎn)蝕麻坑等損傷時(shí)，不得用作升降人員；鋼絲繩銹蝕嚴(yán)重，點(diǎn)蝕麻坑形成溝紋、外層鋼絲松動(dòng)時(shí)，不論斷絲數(shù)或繩徑變細(xì)多少，都必須更換；
(4)鋼絲繩產(chǎn)生嚴(yán)重扭曲或變形；
(5)遭受猛烈拉力的一段，其長(zhǎng)度伸長(zhǎng)0．5％以上。
鋼絲繩的檢查是一項(xiàng)很細(xì)致，實(shí)踐性很強(qiáng)的工作，因目前對(duì)某些損傷(如銹蝕)還沒有定量標(biāo)準(zhǔn)，檢測(cè)手段在許多方面還靠眼觀手摸，因此要在實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，準(zhǔn)確判斷鋼絲繩的狀況。
(三)井口安全設(shè)施
為了保證提升作業(yè)的安全，防止發(fā)生人身或設(shè)備安全事故，在罐籠提升系統(tǒng)各井口必須裝設(shè)必要的安全設(shè)施。
1．井口安全門
在地面及各中段井口必須裝設(shè)安全門，防止人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)或者其他運(yùn)輸設(shè)備沖人井筒，造成設(shè)備或人員的墜井事故。安全門必須開啟方便、防護(hù)可靠。安全門按其操作方式可分為手動(dòng)、罐籠帶動(dòng)、氣動(dòng)和電動(dòng)等多種形式。安全門只有在人員上下罐或進(jìn)行其他提升作業(yè)時(shí)才打開，其他時(shí)間處于關(guān)閉狀態(tài)。
2．井口阻車器
阻車器安裝在罐籠提升的井口車場(chǎng)進(jìn)車側(cè)，目的是為了防止礦車落人井筒。阻車器的操作方式有手動(dòng)式、半自動(dòng)式和自動(dòng)式。手動(dòng)式就是用手柄直接操縱傳動(dòng)系統(tǒng)，半自動(dòng)式是用氣缸或電動(dòng)液壓推桿等傳動(dòng)，自動(dòng)式是利用罐籠升降、礦車運(yùn)行等方式為動(dòng)力的杠桿傳動(dòng)系統(tǒng)。
3．罐籠承接裝置
罐籠承接裝置是為了便于礦車出入罐籠而在各井口安設(shè)的裝置，主要有承接梁、托臺(tái)和搖臺(tái)三種類型。承接裝置應(yīng)與提升機(jī)或提升信號(hào)閉鎖，以免發(fā)生沖撞事故。承接梁是一種最簡(jiǎn)單的承接裝置。但僅用于井底，且容易發(fā)生礅罐事故，故不宜用于升降人員。
托臺(tái)是一種利用其活動(dòng)托爪承接罐籠的機(jī)構(gòu)。平時(shí)靠平衡錘使
托爪處于打開位置，操作手柄(或氣動(dòng)、液動(dòng))可使托爪伸出。一般用于地面井口。停罐時(shí)要求罐籠先高于正常停罐位置，伸出托爪后，再將罐籠放到托爪上。當(dāng)下放罐籠時(shí)，需先將罐籠上提一段，然后收回托爪，罐籠才能繼續(xù)運(yùn)行。使用托臺(tái)能使罐籠停車位置準(zhǔn)確，便于礦車出入。推人礦車時(shí)產(chǎn)生的沖擊負(fù)荷可由托爪承受，免去了對(duì)鋼絲繩的沖擊。但停罐作業(yè)較復(fù)雜、時(shí)間長(zhǎng)，當(dāng)操作失調(diào)，托爪伸出時(shí)，會(huì)造成礅罐事故。因此，提升人員時(shí)最好不使用托臺(tái)。
搖臺(tái)是由能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)鋼臂組成的機(jī)構(gòu)。平時(shí)搖臺(tái)臂抬起，當(dāng)罐籠到達(dá)停車位置時(shí)，用其兩根活動(dòng)搖臂的軌尖搭在罐籠的底板上，將罐籠內(nèi)軌道與車場(chǎng)軌道連接起來，以便礦車進(jìn)出罐籠。搖臺(tái)可通過手動(dòng)、氣動(dòng)和液壓等方式進(jìn)行操作。使用搖臺(tái)能縮短停罐作業(yè)時(shí)間，簡(jiǎn)化提升過程，并由于有活動(dòng)的軌夾，一旦因意外原因搖臺(tái)落下時(shí)，軌夾被打翻而不會(huì)影響罐籠安全運(yùn)行，也不會(huì)礅罐，因此搖臺(tái)應(yīng)用廣泛，在井底、井口以及中段車場(chǎng)都可以使用。
(四)提升信號(hào)設(shè)置的要求
為了統(tǒng)一指揮提升作業(yè)，保障人員、設(shè)施的安全和生產(chǎn)正常進(jìn)行，井底、井口以及中段車場(chǎng)之間，井口和絞車房之間必須安裝提升信號(hào)，如聲光信號(hào)、輔助信號(hào)、電話等。設(shè)置提升信號(hào)的要求是：
1．信號(hào)系統(tǒng)必須完善、可靠，信號(hào)要清晰明了、準(zhǔn)確無誤、容易識(shí)別。
2．井底和各中段發(fā)出的信號(hào)須經(jīng)井口信號(hào)工轉(zhuǎn)發(fā)給提升機(jī)房，不準(zhǔn)越過井口信號(hào)工直接向提升機(jī)房發(fā)開車信號(hào)，但可以發(fā)緊急停車信號(hào)。
3．井口信號(hào)應(yīng)與提升機(jī)的控制回路閉鎖，只有信號(hào)發(fā)出后，提升機(jī)才能啟動(dòng)。
(五)人員提升安全
罐籠井是人員進(jìn)出的主要通路。為了避免提升人員時(shí)發(fā)生事故，必須經(jīng)常對(duì)入井人員進(jìn)行安全教育，建立健全嚴(yán)格的信號(hào)管理和乘罐制度，加強(qiáng)對(duì)井口(中段、井底)的安全管理。信號(hào)工不僅是提升信號(hào)的操作者，也是井口安全的管理者。信號(hào)工發(fā)出信號(hào)之前，必須看清楚罐籠內(nèi)和井筒附近人員的情況，關(guān)好罐籠門和井口，安全門，防止有人進(jìn)入危險(xiǎn)位置。
擁罐工或?qū)Ｂ毎踩珕T關(guān)上罐門和井口安全門后，才能發(fā)出升降信號(hào)。
乘罐人員要嚴(yán)格遵守乘罐制度。
(六)吊桶提升安全
吊桶是豎井開鑿和延伸時(shí)使用的提升容器。吊桶依照構(gòu)造可分為自動(dòng)翻轉(zhuǎn)式、底開式與非翻轉(zhuǎn)式。任何生產(chǎn)礦山，不論其規(guī)模大小，都應(yīng)用罐籠提升人員，除非在鑿井期間，否則嚴(yán)禁用吊桶升降人員。非翻轉(zhuǎn)式吊桶可供豎井開鑿時(shí)升降人員、提運(yùn)物料使用。
吊桶的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度必須符合安全要求。由于吊桶的吊環(huán)經(jīng)常受到較大的彎曲應(yīng)力，容易疲勞而斷裂，因此必須加強(qiáng)對(duì)吊環(huán)的檢查和維護(hù)。另外，吊桶與鋼絲繩之間必須采用不能自行脫落的連接裝置。
用吊桶升降人員時(shí)，必須符合以下安全規(guī)定：
1．吊桶要沿鋼絲繩罐道升降。在鑿井初期尚未裝設(shè)罐道前，吊桶距離不得超過40米，鑿井時(shí)吊盤下面不裝設(shè)罐道的部分也不得超過40米。 2．吊桶上方要裝設(shè)豎固的保護(hù)傘。
3．乘吊桶人員必須佩戴保險(xiǎn)帶，不準(zhǔn)坐在吊桶邊緣；裝有物料的吊桶不得乘人。
4．沒有特殊安全裝置的自動(dòng)翻轉(zhuǎn)式或底開式吊桶，不準(zhǔn)升降人員。
5．吊桶升降人員到井口時(shí)，必須在出車平臺(tái)的井蓋門關(guān)閉和吊桶放穩(wěn)后，方允許人員進(jìn)出吊桶。
6．吊桶提人的提升速度無導(dǎo)向繩時(shí)不得超過1m／s。
