王晁煤礦主井提升系統(tǒng)綜合技術(shù)改造與效益

張禮君　王正正

【摘 要】針對王晁煤礦主井提升系統(tǒng)提升能力低、故障率高、裝載量小等問題，闡述了提升系統(tǒng)技術(shù)改造的方案，以及改造后取得了較好的安全、經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】提升系統(tǒng)；技術(shù)改造；施工方案

0.概述

王晁煤礦1987年建井，原設(shè)計(jì)能力30萬t/a，1998年改擴(kuò)建后設(shè)計(jì)能力60萬t/a，主井為立井提升，絞車型號(hào)為2JK-2.5/11.5，配用YR5003-10，額定電壓6KV，額定功率500KW電動(dòng)機(jī)；提升箕斗為4噸輕型箕斗，提升速度6.7米/秒，提升高度371.5m，根據(jù)礦規(guī)劃，年產(chǎn)量達(dá)到100萬t/a，現(xiàn)有裝備已不能滿足礦井生產(chǎn)需要，必須對其進(jìn)行技術(shù)改造。

1.原主井提升系統(tǒng)存在的主要問題

（1）由于鋼絲繩在滾筒上做雙層纏繞，占滿了整個(gè)滾筒的寬度，繩間隙減小造成鋼絲繩在滾筒上咬繩，使提升容器在井筒內(nèi)運(yùn)行不穩(wěn)。井筒罐道易受到撞擊，井筒裝備也受到了不同程度的影響，增加了檢修維護(hù)的工作量。同時(shí)鋼絲繩損壞嚴(yán)重，使用周期短，換繩頻繁。

（2）絞車滾筒在纏繞第二層繩時(shí)，鋼絲繩咬繩嚴(yán)重，在滾筒上每纏繞一圈，鋼絲繩跳動(dòng)一次，因而每纏繞一圈對絞車滾筒與主軸產(chǎn)生一次跳動(dòng)沖擊，致使絞車主軸和滾筒受力加大，造成絞車滾筒多處開裂。

（3）絞車已運(yùn)行了20多年，絞車的各主要部件已產(chǎn)生疲勞，疲勞強(qiáng)度是和新絞車無法比擬的。安照運(yùn)行時(shí)間，絞車也達(dá)到了服務(wù)年限。

（4）礦井建設(shè)時(shí)，井架按照原有規(guī)范設(shè)計(jì)高度32米，過卷距離按原規(guī)范要求設(shè)計(jì)4米，由于提升速度提高到6.7米/秒時(shí)，過卷距離與現(xiàn)行規(guī)范不符，過卷距離達(dá)不到規(guī)范要求。

（5）井架原設(shè)計(jì)按照每勾提升量3噸設(shè)計(jì)的，改擴(kuò)建時(shí)，將每勾提升量定為4.3噸。在運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)井架晃動(dòng)較大，穩(wěn)定性不好。井架還有銹蝕等問題。

（6）主井底裝載容積小，不能滿足礦井生產(chǎn)需要，事故率高，維修難度大。裝載裝置為定容裝載，沒有實(shí)現(xiàn)定重裝載。

針對以上問題，為確保主井提升系統(tǒng)符合《煤礦安全規(guī)程》的前提下達(dá)到高效、節(jié)能、增大提升量的目的，對提升系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造。

2.技術(shù)改造方案

2.1技術(shù)改造設(shè)計(jì)方案

（1）更換絞車及電控系統(tǒng)、新建絞車房。

考慮在在原有絞車房向后改建絞車房，由于絞車房后面的空地面積不夠，需要征地后才可滿足擴(kuò)建絞車房的要求。并需要對現(xiàn)有提升絞車的控制臺(tái)提前改造，以便在現(xiàn)在的絞車設(shè)備后面新建絞車基礎(chǔ)。并且井架基礎(chǔ)還不能提前施工，只有在停產(chǎn)后撤除完舊井架后才能施工新井架斜架的基礎(chǔ)，相對來講影響生產(chǎn)時(shí)間較長。故設(shè)計(jì)在主井井口南側(cè)新建絞車房。設(shè)計(jì)選用JKMD-2.8×4Z（III）多繩摩擦輪絞車，配ZKDT215/47.5直流電動(dòng)機(jī)，功率600kW，電壓DC660V；同時(shí)交流電控系統(tǒng)改為JKMK/SZ-NT-600KW/660V直流電控系統(tǒng)。

（2）更換罐道，現(xiàn)用的38kg鋼軌罐道磨損超標(biāo)。

（3）根據(jù)該礦主井現(xiàn)場實(shí)際建筑物平面布置情況，設(shè)計(jì)采用三斜腿箱式井架，從而保留受煤樓及上倉皮帶走廊等建筑物。并加裝防撞梁及托罐裝置；選用28NAT6V×34+FC-1670型三角股鋼絲繩，ZZ、SS各2根，安全系數(shù)為9.67。

（4）選用曲軌自動(dòng)開閉側(cè)底扇形閘門上開式6t箕斗，增大了一次提升量，由原來的4.3t增大到目前的6t。

（5）裝載設(shè)備更新改造，滿足提升容積要求；增加定重裝載系統(tǒng)，卸載采用上開式扇形門曲軌自動(dòng)卸載方式。

2.2技術(shù)改造施工方案

王晁煤礦是正常生產(chǎn)的礦井停產(chǎn)時(shí)間不能太長，因此在設(shè)計(jì)、施工內(nèi)容和順序上要進(jìn)行認(rèn)真分析周密安排，對不影響礦井正常生產(chǎn)的單位工程安排提前施工。由于需要征地后才可滿足擴(kuò)建絞車房的要求，因而可在主井的南側(cè)新建絞車房提前安裝絞車，停產(chǎn)前預(yù)先做好井架基礎(chǔ)，提前安裝井架立架。礦井停產(chǎn)期間，對互不影響的單項(xiàng)工程或單位工程采取平行作業(yè)。停產(chǎn)時(shí)集中安裝井架套架、更換罐道、更換井底裝載定量倉以及井上下的生產(chǎn)和安全設(shè)施等，這樣可縮短施工工期，減少停產(chǎn)損失。

3.技術(shù)改造后的效果及效益分析

3.1改造后的效果

該項(xiàng)工程投產(chǎn)后提升能力由60萬t/a提高到100萬t/a，經(jīng)濟(jì)效果顯著，為礦井生產(chǎn)和發(fā)展提供了有力的保障。

（1）電控系統(tǒng)采用JKMD/SZ-NT-600KW/660V直流電控系統(tǒng)，主、輔控PLC實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)雙線制控制，互為冗余，并配套數(shù)字行程控制監(jiān)控功能，確保運(yùn)行安全，實(shí)現(xiàn)了提升自動(dòng)化。

（2）采用直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，與交流相比具有調(diào)速性能好，且與負(fù)荷大小正負(fù)無關(guān)，從一種工作方式向另一種工作方式轉(zhuǎn)換方便，調(diào)速時(shí)電能消耗小易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等。

（3）由于受主井實(shí)際建筑物平面布置限制，設(shè)計(jì)采用三斜腿箱式井架，從而保留受煤樓及上倉皮帶走廊等建筑物。安裝完成后，提升機(jī)的內(nèi)外偏角、強(qiáng)度均滿足使用要求。

3.2改造后的經(jīng)濟(jì)效益分析

（1）安全效益。

主井提升系統(tǒng)改造后，礦井提升能力增大，提升系統(tǒng)運(yùn)行安全性、可靠性及電控設(shè)備的平均壽命得到提高，滿足《煤礦安全規(guī)程》的要求，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，消除了原系統(tǒng)存在的安全隱患。

（2）經(jīng)濟(jì)效益。

由于在在主井的南側(cè)新建絞車房提前安裝絞車，停產(chǎn)前預(yù)先做好井架基礎(chǔ)，提前安裝井架立架，縮短工期25d，按年產(chǎn)量100萬t，330d生產(chǎn)，增加原煤產(chǎn)量75758t，增加收入75758×550元/t=4166.7萬元。

改造后每年可節(jié)約提升鋼絲繩、稱重傳感器等費(fèi)用35.6萬元。

4.結(jié)語

提升系統(tǒng)改造是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，結(jié)合礦井生產(chǎn)實(shí)際，改造設(shè)計(jì)采用三腿斜撐箱式井架，保留主井上倉皮帶走廊，確保效益最大化。同時(shí)改造施工工期短、投資少，消除了原系統(tǒng)存在的安全隱患，提高了可靠性，對類似礦山提升系統(tǒng)改造具有借鑒意義。