过卷运输工具下降保护的制作方法
【技术领域】
[0001]本披露涉及用于提升矿井运输工具的提升系统。此类运输工具可以用于运送采矿人员或设备或者用于抬升来自矿井的挖出材料，该材料可以是在矿井掘进操作过程中或者在随后的采矿活动过程中挖出的。
[0002]背景
[0003]传统的矿井掘进操作是通过以下方式进行的:在工作平台下方钻孔并爆破以便从孔中挖出材料，并且使用出渣系统移除挖出材料，通过该出渣系统拾取该挖出材料并将其放置在被提升到地面的料桶或吊桶中。最近，已存在通过使用地下钻探机械来提高掘进能够前进的速度的提议。国际专利公开号WO 2011/000037A1披露了这样一种用于掘进矿井的提议:其中由钻探机挖出的土被转移到呈料车或料桶形式的大容量运输工具中，这些大容量运输工具通过安装在矿井表面或暗井顶部处的提升系统来升高和降低。完成矿井掘进操作之后，可以随后运行该提升系统和料车来运送在生产采矿过程中挖出的材料。
[0004]如以上提及的，传统的矿井掘进使用料桶或吊桶来代替料车。这是因为料桶和吊桶是顶部敞开的以便有助于出渣，并且满足进入井底的需求(例如，在通过料桶运输人员的情况下)。一旦料桶或吊桶下降到工作平台下方，它们就变成无导向的，换句话说，料桶或吊桶可能横向旋转和摆动。无导向的移动被证实是必然的，因为在工作平台下方的任何导轨都将会被矿井底部处的下一个爆破操作炸掉。
[0005]由于料桶或吊桶能够旋转，所以它们通常是圆形的。圆形形状确保了对于出渣的一致可达性，不论料桶或吊桶在它们到达矿井底部时如何取向。此外，料桶和吊桶是顶部敞开的，这样使得它们不论如何取向都是一直敞开的并且可用于装载。相反，料车通常具有封闭的顶部并且通过在上侧中的开口进行装载，这意味着料车通常仅能够从一个特定方向进行装载。料车通常还通过底部进行卸货，这是与常规的矿井出渣和卸载设备不相容的卸货过程。料车典型地具有正方形横截面并且因此不能行进到工作平台下方以用于出渣，因为难以控制料车来确保它们被正确地定向用于出渣。最后，料桶和吊桶是可拆卸的以便允许将多个料桶或吊桶同时定位在矿井的底部上，而料车被永久地附接到提升绳上。因此，料车不适于在爆破和出渣操作中使用。
[0006]在运输工具沿矿井向上、在人员或作业人员上方行进的所有情况下，希望该运输工具在其经历任何不受控制的移动的情况下能够停下来。用于对不受控制的移动做出响应的一些系统提供了在例如发生过卷(overwind)事件(S卩，运输工具在井架中行进超过其卸货位置)时停止提升运输工具的提升电动机控制。然而，停止提升运输工具并不一定防止运输工具的随后的自由下落，尤其是在提升绳断裂的情况下。
[0007]尽管本披露的系统已从在提升重负载的料车运输工具时、尤其是在那些运输工具在作业人员上方行进(例如，在人员上方悬吊负载)的情况下提供防护装置的要求中出现，该系统可以应用于希望防止运输工具的不受控制移动的任何矿井运输工具提升。
[0008]术语“料车”尤其是指用于将开采的材料带到矿井表面的运输工具。料车被制造成用于竖直的和倾斜的矿井的各种大小和设计，包括闭合顶盖倾翻模型和底门倾卸模型
[0009]料车与“料桶”在以下范围内是不同的:
[0010]a)料车是自动倾卸的(无论如何倾翻，即从顶部或底部)；
[0011]b)料车被用于矿井生产中(而不是在施工/掘进中);
[0012]c)料车被永久地附接到提升绳上；并且
[0013]d)料车不需要能够站立在矿井的底部上(即可以是极长和细长的)
[0014]“料桶”和“吊桶”各自是圆柱形运输工具，用于在掘进操作过程中运输来自矿井底部的爆破出渣。
[0015]当与料车进行比较时，料桶:
[0016]a)需要手动倾卸
[0017]b)必须以一种倾翻方式卸载
[0018]c)经由用于该料桶顶部处的悬挂链(或捆包件)(最少3个以便维持稳定性)的可拆式挂钩附接到提升绳上
[0019]d)必须与一个十字头结合使用以便在井筒中提供向导
[0020]e)在井筒罐道系统或工作平台下方是无导向的
[0021]f)必须仅与低自旋或锁圈提升绳一起使用
[0022]g)在装载操作过程中定期从提升绳移除(通常为了在矿井底部进行装载)
[0023]h)必须是圆形的并具有稳定的高度与直径比，并且将无支撑地站立在矿井底部上。
[0024]除非上下文另外指定，否则如在此使用的术语“导轨”是指运输工具沿矿井向下行进所沿循的一个构件，并且该构件抵抗或防止运输工具的旋转和运输工具相对于矿井的横向移动。这种“导轨”不提供引起运输工具移动的原动力或驱动力。
[0025]本披露概述
[0026]本披露提供了一种用于从矿井提升运输工具的提升系统，该提升系统包括:
[0027]—个井架，该井架安装在该矿井上方；
[0028]—个提升机，该提升机通过一个伸长的柔性提升元件连接到该运输工具上，以便可操作来通过卷绕该提升元件而从该矿井提升该运输工具；
[0029]—个上部防撞护栏，该上部防撞护栏位于该井架上，以便可与该运输工具接合来防止该运输工具在过卷状态下超过该防撞护栏的向上移动；以及
[0030]一个上部运输工具减速器，该上部运输工具减速器用于在该运输工具接近该防撞护栏时使该运输工具的向上移动减速。
[0031]当一个运输工具经历过卷状态时，该运输工具可能撞击该井架、皮带轮或防撞梁并且回弹。‘过卷状态’ “过卷状态”是该传输工具在向上行进过程中超过该运输工具预期到达的最上面的位置的情况。典型地，该最上面的位置是该运输工具卸下其负载的卸货位置。
[0032]该上部运输工具减速器可以至少部分地吸收该运输工具的回弹能量。该回弹能量是从该运输工具传递到该井架、皮带轮或防撞梁中的能量，该能量随后被传递回到该运输工具中以便向下推动该运输工具(即，‘反弹’ “反弹”能量)。
[0033]该提升系统可以进一步包括一个运输工具制动器，该运输工具制动器用于在该运输工具接合该上部防撞护栏和该提升元件失效的情况下制动该运输工具以阻止自由下落的向下移动。
[0034]该提升系统可以进一步包括位于该上部运输工具减速器和该运输工具制动器下方的一个下部运输工具减速器，该下部运输工具减速器用于在该运输工具制动器未能制动该自由下落的运输工具的情况下使该运输工具的自由下落减速。
[0035]该下部运输工具减速器可以吸收事先未被该上部运输工具减速器吸收的剩余能量。
[0036]该提升系统可以进一步包括一个下部防撞护栏，该下部防撞护栏具有一种打开状态，在该打开状态下允许该运输工具离开和进入该矿井的向上和向下移动。当该运输工具朝向该上部防撞护栏向上移动或向上移动成与该上部防撞护栏接合时，该下部防撞护栏可释放到关闭状态以便在该下部运输工具减速器未能停止该运输工具的自由下落的情况下防止该运输工具进入矿井的向下移动。
[0037]该下部防撞护栏可以具有一种打开状态和一种关闭状态，在该打开状态下允许一个运输工具离开和进入该矿井的向上和向下移动，该关闭状态用于防止碎肩落到该矿井中。
[0038]该下部防撞护栏可以包括一个或多个防撞门。
[0039]该下部防撞护栏可以包括在过卷事件中在该运输工具下方关闭的一个门。
[0040]该下部防撞护栏可以包括在过卷事件中在该运输工具下方关闭在一起的两个门。
[0041]本披露的系统还可以提供一种用于从矿井提升运输工具的提升系统，该提升系统包括:
[0042]—个井架，该井架安装在该矿井上方；
[0043]—个提升机，该提升机通过一个伸长的柔性提升元件连接到该运输工具上，以便可操作来通过卷绕该提升元件而从该矿井提升该运输工具；
[0044]一个上部防撞护栏，该上部防撞护栏位于该井架上，以便可与该运输工具接合来防止该运输工具超过该防撞护栏的向上移动；以及
[0045]—个运输工具制动器，该运输工具制动器用于在该运输工具接合该上部防撞护栏和该提升元件失效的情况下制动该运输工具以阻止自由下落的向下移动。
[0046]该提升系统可以进一步包括:一个上部运输工具减速器，该上部运输工具减速器用于在其接近该防撞护栏时使该运输工具的向上移动减速；以及一个下部运输工具减速器，该下部运输工具减速器位于该上部运输工具减速器和该运输工具制动器下方，该下部运输工具减速器用于在该运输工具制动器未能制动该自由下落的运输工具的情况下使该运输工具的自由下落减速。
[0047]该提升系统可以进一步包括一个下部防撞护栏，该下部防撞护栏具有一种打开状态，在该打开状态下允许该运输工具离开和进入该矿井的向上和向下移动，但是当该运输工具朝向该上部防撞护栏向上移动或向上移动成与该上部防撞护栏接合时，该下部防撞护栏可释放到关闭状态以防止该运输工具进入该矿井的向下移动。
[0048]该提升系统可以进一步包括一个防撞护栏释放器，该防撞护栏释放器由该运输工具的向上移动致动来将该下部防撞护栏释放到其关闭状态。
[0049]该释放器可以由该运输工具在其与该上部防撞护栏接合之前的向上移动来致动。
[0050]该释放器可以随着该上部运输工具减速