礦物開(kāi)采和運(yùn)輸是礦物生產(chǎn)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，礦井提升機(jī)作為礦山運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵設(shè)備，承擔(dān)著煤炭和礦石的提升、人員的升降、材料和設(shè)備的運(yùn)送任務(wù)，是聯(lián)系井下與地面的重要設(shè)備。

我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量極為豐富，居世界前列，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的保障性能源，在我國(guó)能源體系中發(fā)揮著主導(dǎo)作用。我國(guó)每年礦井提升機(jī)的生產(chǎn)數(shù)量主要與煤礦的需求量有關(guān)，特別是大型和特大型礦井提升機(jī)。

我國(guó)目前煤礦開(kāi)采深度普遍小于 800 m，大量煤炭因深埋超過(guò) 1 000 m 的地下尚未開(kāi)發(fā)。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)能源的需求越來(lái)越大，煤礦深井開(kāi)采已成為世界主要采煤國(guó)需要面臨和解決的問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)煤炭的開(kāi)采深度平均約 500 m，并正以每年 8 ~ 12 m 的速度向深部發(fā)展。未來(lái) 10 年內(nèi)，我國(guó)礦山的開(kāi)采深度必將達(dá)到 1 000 ~ 2 000 m。

20 世紀(jì) 80 年代初，德國(guó)煤礦開(kāi)采深度已達(dá) 1 443 m，到 80 年代中期，國(guó)外深度超千米的礦山有 79 個(gè)。1977 年，我國(guó)趙各莊煤礦開(kāi)拓深度達(dá) 1 154.4 m，目前我國(guó)開(kāi)采深度超千米的礦井有 17 個(gè)。

多繩摩擦式提升機(jī)在深井中使用時(shí)，由于提升機(jī)鋼絲繩加長(zhǎng)，不僅加大提升負(fù)荷，而且在深井提升工況下鋼絲繩因張力變化過(guò)大，其壽命將急劇下降，這成為制約礦井提升安全與效率的主要因素。深井提升鋼絲繩普遍存在的問(wèn)題有：斷絲較早且不均勻，鋼絲繩金屬截面減小，抗拉強(qiáng)度降低，整體破斷力下降等，使得鋼絲繩使用壽命較短。如銅陵冬瓜山銅礦提升高度為 1 100 m，鋼絲繩平均使用壽命約為 3 個(gè)月；徐州龐莊張小樓主井提升機(jī)的提升高度為 1 039.6 m，鋼絲繩平均使用壽命為 6 個(gè)月；因此，國(guó)內(nèi)多繩摩擦式提升機(jī)不建議在深度超過(guò) 1 200 m 的情況下使用。

一般情況下，對(duì)于深井提升，可采用分段提升方式，即采用成熟的單繩纏繞式提升機(jī)或多繩摩擦式提升機(jī)進(jìn)行分段開(kāi)采，技術(shù)方面很容易實(shí)現(xiàn)，但所需的設(shè)備較多，生產(chǎn)和管理成本會(huì)明顯增大，并且增加了故障的發(fā)生概率；另一種方式是采用布雷爾提升機(jī) (即多繩纏繞式提升機(jī))，只需 1 套提升設(shè)備就可完成，避免了多段提升帶來(lái)的復(fù)雜的運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)及硐室工程，節(jié)省了投資成本。

1958 年，南非開(kāi)始采用多繩纏繞式提升機(jī)，并普遍應(yīng)用于 2 000 m 左右提升高度的礦井。多繩纏繞式提升機(jī)是一種雙筒纏繞式提升機(jī)，其每個(gè)卷筒中間有 1 個(gè)擋繩板，使得每個(gè)卷筒上可同時(shí)纏繞 2 根鋼絲繩，鋼絲繩采用多層纏繞，通過(guò)天輪裝置后 2 根鋼絲繩與同一個(gè)提升容器連接。由于是無(wú)尾繩提升，避免了深井提升中由于尾繩的變化使得提升鋼絲繩張力變化過(guò)大而對(duì)其使用壽命帶來(lái)的影響。

多繩纏繞式提升機(jī)具有提升能力大、卷筒直徑較小、作雙鉤提升時(shí)可用于多水平提升、不需要尾繩裝置、適用于特深井提升等許多優(yōu)點(diǎn)，解決了多繩摩擦式提升機(jī)在深井提升中存在的鋼絲繩問(wèn)題，改變了深井開(kāi)采的提升模式。該提升技術(shù)在國(guó)外已有一定的應(yīng)用，目前在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用還是空白。

深部煤炭資源是我國(guó)能源保障的重要組成部分，今后將有許多礦井陸續(xù)進(jìn)入深部開(kāi)采；因此，深部開(kāi)采將成為未來(lái)采礦業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。深部提升是深部采礦需解決的一個(gè)重要問(wèn)題，由于千米深井的高應(yīng)力和高溫的特殊地質(zhì)環(huán)境，對(duì)提升運(yùn)輸設(shè)備提出了新的要求，同時(shí)也對(duì)技術(shù)人員提出了新的挑戰(zhàn)。如何安全、低成本地開(kāi)采及運(yùn)輸深部煤炭資源，將成為我國(guó)煤礦行業(yè)需要突破的重大技術(shù)問(wèn)題。

縱觀我國(guó)提升機(jī)的發(fā)展史，從單繩纏繞式到多繩摩擦式，從減速器傳動(dòng)到電動(dòng)機(jī)與主軸直聯(lián)傳動(dòng)方式，提升機(jī)的研發(fā)和制造都有了長(zhǎng)足的進(jìn)展。

近 10 年來(lái)，國(guó)產(chǎn)提升機(jī)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中始終占據(jù)優(yōu)勢(shì)，這與價(jià)格因素和國(guó)家政策有關(guān)，但也客觀反映出國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)國(guó)產(chǎn)設(shè)備較高的依存度。雖然進(jìn)口設(shè)備質(zhì)量好，但價(jià)格高，用戶更加注重產(chǎn)品的性價(jià)比。近些年來(lái)，國(guó)產(chǎn)提升機(jī)性能和質(zhì)量的提高推動(dòng)了其市場(chǎng)占有率的提升。

隨著煤炭產(chǎn)量的快速增長(zhǎng)，礦井提升機(jī)的需求也不斷增加，ABB 公司和西瑪格公司已在中國(guó)建立提升機(jī)制造基地，以期通過(guò)降低制造成本擴(kuò)大國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，加劇了國(guó)內(nèi)提升機(jī)制造行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力度?？鐕?guó)公司的產(chǎn)品在可靠性、智能化、自動(dòng)控制等方面代表了現(xiàn)代提升設(shè)備的技術(shù)制造水平，也激勵(lì)著國(guó)內(nèi)市場(chǎng)提升機(jī)制造業(yè)，改變?cè)O(shè)計(jì)理念，優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，開(kāi)拓思路，不斷創(chuàng)新以適應(yīng)市場(chǎng)的要求。

值得注意的是，由于我國(guó)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱、技術(shù)創(chuàng)新能力欠缺和產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)落后等諸多因素制約，使得我國(guó)礦山機(jī)械制造業(yè)整體實(shí)力不強(qiáng)，缺乏國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。相當(dāng)數(shù)量的礦山機(jī)械制造企業(yè)只能從事一些技術(shù)水平低的簡(jiǎn)單產(chǎn)品的仿制，無(wú)力從事新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，只能靠低價(jià)位參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

從當(dāng)前煤炭經(jīng)濟(jì)運(yùn)行形勢(shì)來(lái)看，受我國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)增速放緩、煤炭產(chǎn)能建設(shè)超前、進(jìn)口煤增加等多重因素的影響，煤炭需求大幅回落，礦井提升機(jī)的需求量大幅削減，對(duì)提升機(jī)產(chǎn)業(yè)提出了新的、更高的要求。在產(chǎn)品方面，一是要時(shí)刻關(guān)注市場(chǎng)需求的變化，及時(shí)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，以取得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主動(dòng)權(quán)；二是要提高產(chǎn)品質(zhì)量，以質(zhì)量求生存、求效益、求發(fā)展。

隨著礦井提升設(shè)備技術(shù)水平的不斷提高，目前許多正在使用的老式提升機(jī)已相對(duì)落后，且由于其出廠年代較早，服役時(shí)間較長(zhǎng)[13-14]，設(shè)備老化，存在一些不可忽視的缺陷，不能滿足煤礦安全規(guī)程的相關(guān)規(guī)定，存在較大安全隱患，必須對(duì)超期服役的提升機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造。本著節(jié)約投資成本，減少停產(chǎn)時(shí)間的原則，一些礦山要求在現(xiàn)有承載結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)上，對(duì)提升機(jī)進(jìn)行全面技術(shù)改造，采用新參數(shù)、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)，用現(xiàn)代化提升機(jī)更換老式提升機(jī)。

合理地對(duì)老設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，對(duì)礦山企業(yè)十分重要，也是目前設(shè)備制造企業(yè)拓展提升機(jī)市場(chǎng)的途徑。在滿足礦井技術(shù)要求的前提下，應(yīng)本著節(jié)約能源、降低消耗、減低成本、改善設(shè)備的安全性和可維修性的原則，達(dá)到提高設(shè)備的整體技術(shù)水平的目的。另外，還應(yīng)盡量縮短改造工期，減少對(duì)生產(chǎn)的不利影響。

在對(duì)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造時(shí)，應(yīng)綜合考慮礦井的產(chǎn)量、生產(chǎn)狀況、服務(wù)年限、改造費(fèi)用和安裝工期等，針對(duì)不同用戶提升機(jī)的使用情況及檢測(cè)出的問(wèn)題等方面進(jìn)行深入分析，提出改造對(duì)策并從理論上進(jìn)行驗(yàn)證，在費(fèi)用不足的情況下可采取分段改造方式，逐步進(jìn)行。

經(jīng)濟(jì)全球化與區(qū)域一體化已是大勢(shì)所趨，在今后中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展中，隨著技術(shù)進(jìn)步和手段的完善，新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝的不斷發(fā)展，礦井提升機(jī)的發(fā)展也將會(huì)呈現(xiàn)出多元化的形式，以其特有的性能及優(yōu)點(diǎn)必將得到更加完善及廣泛的應(yīng)用。