主立井雙箕斗提升定量斗改造

李文旭 李剛 張林海

摘要：在煤礦生產(chǎn)過程中，主立井雙箕斗提升定量斗得到了廣泛的應用，但是由于各方面因素的影響，現(xiàn)有的主立井雙箕斗提升定量斗無法滿足煤礦開采需求，此時就需要對其進行改造。本文將會以雄山五礦為例來對主立井雙箕斗提升定量斗的類型進行分析，并提出有效的改造策略，這樣不僅可以增大定量斗斗箱體積，縮短箕斗與定量斗卸載口水平間隙，減少撒煤量，而且還可以提升裝載系統(tǒng)的自動監(jiān)測，進而實現(xiàn)主井提升裝載自動化效率。

關(guān)鍵詞：主立井;雙箕斗;提升;定量斗;改造

隨著煤礦自動化生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，對主井提升系統(tǒng)提出了較高的要求，而現(xiàn)有的礦井裝載提升系統(tǒng)主要由提升系統(tǒng)和裝載系統(tǒng)兩部分組成，其中裝載系統(tǒng)的可靠性、安全性將會對提升機的運行效率產(chǎn)生決定性的影響，此時就需要結(jié)合煤礦開采特點來選擇主立井雙箕斗提升定量斗，以此來有效提高煤礦生產(chǎn)效率。

一、 提升系統(tǒng)概況

雄山五礦主立井井筒凈直徑5.0m，井筒設(shè)計深度278m;凈斷面19.625m2。主立井采用雙箕斗提升，提升絞車使用2JK―2.5/20絞車配合一對5t單繩輕型箕斗、鋼軌罐道提升，提升速度為4.75m/s，主立井年提升能力為100Mt/a。

二、主立井雙箕斗提升裝載形式

目前，我國煤礦主立井雙箕斗提升裝載形式主要包括定量斗和定量機兩種，每種方式在不同地區(qū)又存在不同的變化形式，下面將會對4種相對比較典型主立井雙箕斗提升裝載形式進行介紹。按照距離井筒的遠近，可以將同一個水平上2個裝載煤倉稱為前倉和后倉，上下2個水平上的裝載煤倉，稱之為上倉和下倉。

（1）形式1

在我國大部分煤礦生產(chǎn)中，該裝載方式得到了廣泛應用，其具有設(shè)備簡單、機電故障率低、維護方便、影響生產(chǎn)時間少等特點，但是其定量斗的硐室大，增加了硐室開拓費用，當箕斗噸位比較大時，將會增加定量斗的體積，在一定程度上增加了后續(xù)維護的難度，加之給煤機數(shù)量的增加，也會導致其維護量增加。

（2）形式2

該定量斗裝載形式是在形式1的基礎(chǔ)上，將定量核子秤安裝在帶式輸送機上，進而實現(xiàn)定量斗和核子秤的雙重控制，不僅稱重準確，而且具有比較高的安全系數(shù)。

（3）形式3

在山西潞安礦業(yè)集團，該裝載方式得到了廣泛的應用，其具有裝載硐室小，重量控制精確高，開拓費用低等特點，但是設(shè)備需要進口，進而增加了配件及設(shè)備費用。

（4）形式4

在河南永城煤電和河北開灤集團，該裝載方式得到廣泛應用，具有形式3優(yōu)勢，但是其國產(chǎn)板式定量輸送機后續(xù)運行過程中需要比較大的維護量，從而導致配件消耗較多，極易誘發(fā)安全事故。

三、定量斗及卸載裝置的改造

我礦主立井井底原定量斗采用壓板式的溜煤嘴作為裝載設(shè)備，定量斗下部由機械杠桿式碰撞裝置、閘板和溜槽組成，卸載裝置開閉定量斗閘板是通過下放或上升箕斗推動機械杠桿裝置機構(gòu)開啟或關(guān)閉閘板完成一個循環(huán)的。這種裝載設(shè)備的機械杠桿卸載裝置碰撞沖擊力大，故障率高;箕斗卸載機構(gòu)閉合效果不好，經(jīng)常關(guān)閉失效，造成箕斗在井筒漏灑煤量偏大。因此，我礦將定量斗向箕斗卸載原煤開閉閘板的機械杠桿裝置、定量斗容積與定重計量裝置的配套使用作為本次改造的重點。

四、改造簡介

1、裝載設(shè)備改造前

我礦原先使用的為2002年時安裝的立井箕斗提升系統(tǒng)，由于原有箕斗裝載設(shè)備原因，首先需由掛底工啟動給煤機，原煤由煤倉經(jīng)溜煤槽、給煤機卸載至定量斗;再次，將箕斗下放碰撞定量斗杠桿裝置機構(gòu)碰頭打開定量斗閘板完成原煤卸載，使原煤卸入箕斗;最后，靠上升箕斗推動定量斗閘板和重錘的重力關(guān)閉閘板，進入下一循環(huán)裝載、卸載、提升。原有的機械杠桿式開閉裝置對箕斗、定量斗沖擊力大，不可靠，故障率高，維護量大，嚴重時造成箕斗在運行時被卡，造成卡罐、墜罐事故，嚴重影響安全生產(chǎn)。如圖1。

2、裝載設(shè)備改造后

經(jīng)參觀考察，我礦于2018年投資20萬元對裝載系統(tǒng)進行了改造，安裝了壓片式定重自動裝載系統(tǒng)，代替了機械杠桿式卸載機構(gòu)，箕斗與定量斗不再產(chǎn)生機械動作，解決了碰撞沖擊力問題。并且增加了箕斗與定量斗設(shè)備的空間，對定量斗擴大容煤體積改造奠定了基礎(chǔ)。改造后的扇形閘門卸載原煤時與箕斗之間水平間隙減小，并對定量斗加大斗箱容積，最大化減少了撒煤量。同時采用PLC編程控制原煤裝載、卸載，實現(xiàn)了準確、可靠的定重裝載提升。該箕斗定重裝載系統(tǒng)主要由箕斗編程控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、液壓稱重傳感器、保護系統(tǒng)等組成，如圖2。

五、運行情況和經(jīng)濟效益

1、增大了定量斗斗箱體積，由5.1m?變?yōu)?.5m?，為提升系統(tǒng)改造增加單次提升量提供了空間與系數(shù)。

2、杜絕了箕斗與定量斗機械杠桿卸載裝置在井筒內(nèi)的故障率，提高了提升安全可靠性。

3、取消機械碰撞裝置后，箕斗與定量斗卸載口水平間隙縮短為40mm，同理，箕斗在地面卸載位置時的間隙也變小，減少撒煤量，撒煤量20T/月降2t/月，清煤人員投入由原先80工時/月降為5工時/月，全年節(jié)約了900個清煤工時投入。

4、煤經(jīng)定量斗扇形閘門直接卸入箕斗的高速卸載工作方式，實現(xiàn)20s以內(nèi)即可裝滿箕斗，比原來裝載時間減少20s。每循環(huán)提升時間縮短為80s，裝載、提升由原來的43勾/h提高為45勾/h。

5、電控裝置以井下信號為主信號，各設(shè)備之間具有閉鎖關(guān)系，實現(xiàn)了提升裝載系統(tǒng)的自動監(jiān)測，故障閉鎖及報警，確保了安全提升。

6、實現(xiàn)了主立井箕斗按定重自動控制裝載、截止，其稱重計量精度高、穩(wěn)定性好，避免了二次裝載和超載，實現(xiàn)了主井提升裝載自動化。

六、結(jié)語

改造后裝載系統(tǒng)，通過現(xiàn)場二年多的使用，證明該系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定可靠，裝載、提升效率明顯提高，實現(xiàn)了稱重、裝載、提升閉鎖控制全自動化。該定量斗前期改造投資小，獲益大，最大效益是減少了撒煤量，減少了箕斗、定量斗維護量，適合過去中小型煤礦此類定量斗機械杠桿式裝置的改造。

參考文獻：

[1]劉相文.老主井提升定重裝載系統(tǒng)改造新途徑[J].煤礦機械，2006（8）：144-145.

[2]陸蘊寶.范各莊煤礦新主井自動化裝載系統(tǒng)新動力源改造[J].煤礦機械，2006（5）：88-89.