蘇 峰

(中鋼集團(tuán)石家莊工程設(shè)計(jì)研究院有限公司)

大中型冶金地下礦山采用豎井開(kāi)拓時(shí)，主井一般采用箕斗提升。豎井箕斗提升存在粉礦撒落問(wèn)題，盡管選用更先進(jìn)的裝載設(shè)備和提升容器，生產(chǎn)上加強(qiáng)管理，但只能減少粉礦的撒落量，粉礦撒落現(xiàn)象仍然難以避免。撒落在井底的粉礦，如不及時(shí)清理，越堆越多，將會(huì)影響到豎井正常提升和安全生產(chǎn)。所以對(duì)于采用箕斗提升的礦井，必須在井底設(shè)粉礦回收裝置，以及時(shí)清理回收。

1 井底粉礦回收系統(tǒng)

粉礦回收系統(tǒng)要與礦井的開(kāi)拓方式相適合，要充分利用開(kāi)拓系統(tǒng)中的井巷和設(shè)施。目前國(guó)內(nèi)大中型冶金地下礦山的粉礦回收系統(tǒng)可分為以下兩類(lèi)。

(1)主、副井相距較近，副井開(kāi)拓深度超過(guò)主井，可在主井粉礦回收水平開(kāi)鑿一條小斷面運(yùn)輸巷道，直接與副井貫通。粉礦車(chē)由副井罐籠提升至溜井上部中段卸入溜井，或直接提升至地表。回收系統(tǒng)工程量較小，不需另設(shè)粉礦提升設(shè)施，使用和管理比較方便。

(2)主、副井相距較遠(yuǎn)，可在主井粉礦回收水平上開(kāi)鑿一條小斷面粉礦運(yùn)輸巷道和粉礦提升井，與溜井上部卸礦水平相連，形成一個(gè)粉礦回收系統(tǒng)。該回收系統(tǒng)不干擾主井提升，管理方便，對(duì)主井延深有利。

本文主要立足于第二種情況，對(duì)獨(dú)立粉礦回收工程提升系統(tǒng)的選擇進(jìn)行分析和探討。

1.1 基本參數(shù)

(1)提升高度。國(guó)內(nèi)新建大中型冶金地下礦山大部分都采用了井下破碎系統(tǒng)，獨(dú)立粉礦提升系統(tǒng)的提升高度包括上部礦倉(cāng)、破碎硐室、下部礦倉(cāng)以及箕斗井底部結(jié)構(gòu)的高度，參考目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)礦山，該提升高度一般在80～150 m，為便于討論，本文采用提升高度為120 m。

(2)粉礦提升量。大中型冶金地下礦山主井一般采用底卸式箕斗提升，粉礦撒落量一般為提升物料的0.3% ～0.6%，箕斗撒礦經(jīng)粉礦倉(cāng)堆積在粉礦回收巷道上，采用爬礦裝車(chē)機(jī)裝入0.5 m3礦車(chē)，定期清理。本文以提升能力為200萬(wàn)t/a的箕斗井計(jì)算粉礦，最大清理量為1.2萬(wàn)t/a。

1.2 提升系統(tǒng)方案

(1)方案Ⅰ:單繩單筒纏繞式提升。提升系統(tǒng)采用1180 mm×1150 mm單繩單層罐籠提升方式，選用 JTP-1.6型單筒纏繞式提升機(jī)，電機(jī)功率90 kW，井筒直徑3 m。

(2)方案Ⅱ:單繩雙筒纏繞式提升。提升系統(tǒng)采用1180 mm×1150 mm單繩單層罐籠配平衡錘提升方式，選用2JTP-1.6型雙筒纏繞式提升機(jī)，電機(jī)功率55 kW，井筒直徑3.5 m。

(3)方案Ⅲ:礦用電梯井提升。采用電梯提升，額定載重量3000 kg，轎廂內(nèi)尺寸2200 mm×2700 mm，電機(jī)功率22 kW。井筒斷面4.3 m×3.2 m。

1.2.1 基建投資

3種方案的基建投資比較見(jiàn)表1。

從表1可以看出，方案Ⅰ和方案Ⅲ基本相同，方案Ⅱ最高。方案Ⅰ為單繩單筒纏繞式罐籠提升，主要基建工程包括井筒、上部結(jié)構(gòu)、底部結(jié)構(gòu)、天輪硐室、繩道、提升機(jī)硐室和聯(lián)絡(luò)巷;方案Ⅲ為礦用電梯井提升，與其他兩個(gè)方案相比，不需要施工提升機(jī)硐室、繩道和聯(lián)絡(luò)巷，井筒上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)較方案Ⅰ短，總施工井巷長(zhǎng)度較方案Ⅰ減少52 m。因此，在基建投資基本相同的情況下，方案Ⅲ的施工周期較短。

表1 基建投資比較

1.2.2 運(yùn)營(yíng)費(fèi)用

經(jīng)營(yíng)費(fèi)主要從人員工資福利、修理費(fèi)和電費(fèi)等方面進(jìn)行對(duì)比。

方案Ⅰ和方案Ⅱ的勞動(dòng)定員一樣，卷?yè)P(yáng)工2人，信號(hào)工1人，推車(chē)工1人，電鉗維修工1人，合計(jì)5人;方案Ⅲ則只需設(shè)推車(chē)工和電鉗維修工2人。工人年工資福利總額按5萬(wàn)元考慮，年平均修理費(fèi)按提升設(shè)備原值的8%考慮，電價(jià)按0.6元/kWh計(jì)算。3個(gè)方案的年經(jīng)營(yíng)費(fèi)用見(jiàn)表2。

從表2可以看出，以方案Ⅲ最優(yōu)。

2 結(jié)語(yǔ)

綜合以上分析比較，礦用電梯提升系統(tǒng)在基建投資、施工周期和經(jīng)營(yíng)費(fèi)用等方面均優(yōu)于方案Ⅰ和方案Ⅱ，在獨(dú)立粉礦回收提升系統(tǒng)時(shí)應(yīng)使用礦用電梯為宜。

表2 經(jīng)營(yíng)費(fèi)用比較 萬(wàn)元/a

目前，已有多臺(tái)礦用電梯運(yùn)行在各大中型冶金礦山，如梅山鐵礦、北洺河鐵礦和李樓鐵礦等。礦用電梯的使用為箕斗井粉礦回收，保證箕斗井的正常運(yùn)行和礦山安全生產(chǎn)，改善礦山工作環(huán)境，降低井建成本及使用維護(hù)費(fèi)用等方面，具有重要作用。