葉武

摘要：潞安新疆煤化工（集團(tuán)）有限公司二礦為集團(tuán)公司主力礦井，經(jīng)多年升級(jí)改造年產(chǎn)量在3.0Mt/a以上，礦井目前使用的JK-2.5/30型單滾筒提升機(jī)已經(jīng)不能生產(chǎn)需要。據(jù)此，結(jié)合工程實(shí)際，對(duì)其副井提升機(jī)改造進(jìn)行了選型設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：副井提升機(jī)；改造；選型

中圖分類(lèi)號(hào)：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2016.13.093

1 概述

潞安新疆煤化工（集團(tuán)）有限公司位于天山南麓的三道嶺礦區(qū)，西距烏魯木齊市520km，東距哈密市74km。潞安新疆煤化工（集團(tuán)）有限公司二礦為集團(tuán)公司主力礦井，經(jīng)多年升級(jí)改造年產(chǎn)量在3.0Mt/a以上。

潞新二礦目前副井提升機(jī)使用的是年產(chǎn)60萬(wàn)噸礦井服務(wù)設(shè)計(jì)的JK-2.5/30型單滾筒提升機(jī)，配套功率為320kW，提升速度3.2米/秒，最大靜張力90kN，提升機(jī)采用TKDA轉(zhuǎn)子串電阻的調(diào)速電控系統(tǒng)，已屬于國(guó)家淘汰產(chǎn)品。該提升系統(tǒng)承擔(dān)全礦井下物料和人員升降，1992年建井安裝使用至今，已經(jīng)服務(wù)約20余年。副井運(yùn)輸出現(xiàn)大量安全隱患，提升能力不足，無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，為保證副井安全、可靠、高效運(yùn)輸需要對(duì)其進(jìn)行改造。

2 設(shè)計(jì)選型

現(xiàn)礦井工業(yè)場(chǎng)地設(shè)有一個(gè)主斜井、一個(gè)副斜井。主斜井現(xiàn)裝備帶式輸送機(jī)，擔(dān)負(fù)礦井原煤的提升運(yùn)輸任務(wù)；副斜井為單鉤串車(chē)提升，擔(dān)負(fù)礦井矸石的提升及人員、材料、設(shè)備等升降任務(wù)。

副斜井地面標(biāo)高+1032.177m，井底車(chē)場(chǎng)+818m，傾角25°，井筒斜長(zhǎng)520m。井上、下均為平車(chē)場(chǎng)。提升容器：1噸標(biāo)準(zhǔn)固定礦車(chē)，自重592kg，載矸重1800kg。人員升降：使用XRB-6/6型抱軌式斜井人車(chē)（最大運(yùn)行速度4m/s），其頭車(chē)質(zhì)量2200kg，掛車(chē)質(zhì)量1000kg，每車(chē)可載15人，3輛（2頭1掛）。最大提升重量：提升最大件設(shè)備質(zhì)量為32噸（綜采液壓支架質(zhì)量+平板車(chē)質(zhì)量）。最大班下井人數(shù)180人；矸石率0.4%；每班：下材料4次；運(yùn)送設(shè)備6次；其它作業(yè)10次。

提升距離：Ht=30+520+30=580m，鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度：Hc=580+40=620m，鋼絲繩選用42 6×K19-FC 1570 B zS（d=42mm，Pk=7.50 kg/m，Q=1030×1.214=1250.42kN）。

提升機(jī)選用1臺(tái)JK3.5×2.5P/31.5型單繩纏繞式單滾筒提升機(jī)（特殊訂貨，滾筒左出軸D=3.5m，B=2.5m，Vm=3.4m/s，F(xiàn)j=170kN）。提大件設(shè)備時(shí)負(fù)荷最大，鋼絲繩的靜張力最大為164kN，鋼絲繩的安全系數(shù)為7.6。提升人員時(shí)，每鉤串3輛人車(chē)（2頭一掛），鋼絲繩的安全系數(shù)為19.5。提矸石時(shí)，每鉤串5輛矸石車(chē)，鋼絲繩的安全系數(shù)為15.9。滾筒與鋼絲繩直徑比D/d=3500/42=88.3>80，纏繩層數(shù)n=1.3<2（允許2層纏繞）。天輪選用TXG-3000/23型固定天輪（Dt=3000mm，d>40～42.5mm），天輪與鋼絲繩直徑比Dt/d=3000/42=71.4>60。

提大件時(shí)，N=1.1×164000×3.4/1000×0.9=683kW，提升機(jī)配套的電動(dòng)機(jī)選用YPKK630-10型變頻防爆電動(dòng)機(jī)（N=800kW，U=6kV，n=597/min）。

班凈提升時(shí)間4.3h<4.5h。經(jīng)校核選用設(shè)備滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。為便于設(shè)備安裝和檢修，在提升機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)SQ型手動(dòng)雙梁起重機(jī)1臺(tái)，起重量20t，跨度15m，起吊高度7.5m。減速器選用行星齒輪減速器，提升機(jī)選用恒力矩液壓站，采用液壓盤(pán)形制動(dòng)器制動(dòng)，二級(jí)制動(dòng)。

副斜井提升設(shè)備配電與控制：副斜井提升機(jī)配套電機(jī)為6kV-800kW，屬二級(jí)負(fù)荷。在副井絞車(chē)房旁設(shè)置一座6kV配電室，采用雙回電纜電源線(xiàn)路供電，2回電源分別引自地面礦井35kV變電所6kV側(cè)不同母線(xiàn)段；兩回電源線(xiàn)路1回工作，1回備用。副井提升絞車(chē)電控采用BPDK型全數(shù)字變頻電控裝置。該裝置采用變頻器進(jìn)行起車(chē)和調(diào)速控制，可實(shí)現(xiàn)過(guò)卷保護(hù)、反轉(zhuǎn)保護(hù)、軸編碼器失效保護(hù)、全行程限速保護(hù)、深指失效保護(hù)、制動(dòng)油、潤(rùn)滑油過(guò)欠壓保護(hù)、閘瓦磨損保護(hù)、通信錯(cuò)誤、給定方向記憶，變頻器軟硬故障等安全保護(hù)功能。

3 設(shè)備布置方案

經(jīng)過(guò)多次調(diào)研，結(jié)合現(xiàn)有礦井工業(yè)場(chǎng)地實(shí)際情況進(jìn)行多方案提升系統(tǒng)布置比選，確定以下方案，設(shè)計(jì)具有以下特點(diǎn)。

（1）在不影響生產(chǎn)情況下，新建提升房在原有提升機(jī)房后約20m后施工及設(shè)備安裝，新建鋼井架天輪架，天輪架采用混凝土基礎(chǔ)予澆筑，預(yù)制鋼天輪架在現(xiàn)有天輪架后安裝。新提升設(shè)備安裝完畢后，在舊提升機(jī)房開(kāi)出新系統(tǒng)鋼絲繩運(yùn)行洞口，進(jìn)行提升系統(tǒng)調(diào)試，可用最短時(shí)間完成新舊系統(tǒng)對(duì)接。

（2）由于新提升機(jī)房的后移，增加了副井平車(chē)場(chǎng)安全運(yùn)行距離，車(chē)場(chǎng)增設(shè)液壓齒軌推車(chē)機(jī)，技術(shù)工藝先進(jìn)，提高了生產(chǎn)效率及生產(chǎn)安全性。解決了副井改造前采用人工推車(chē)，服務(wù)人員多，運(yùn)輸效率低，安全性能低等問(wèn)題。

（3）提升系統(tǒng)改造后，提升機(jī)房設(shè)備布置在滿(mǎn)足設(shè)備使用基礎(chǔ)上，內(nèi)設(shè)封閉降噪控制室，增設(shè)洗手間、更衣室、配件室，機(jī)房寬敞明亮，改善了工人生產(chǎn)工作環(huán)境，減少了職業(yè)危害因素。提升機(jī)房采用鋼架彩板結(jié)構(gòu)，施工簡(jiǎn)單、周期短。改造期間對(duì)礦井正常生產(chǎn)影響小。

（4）副井提升系統(tǒng)改造后，采用計(jì)算機(jī)全數(shù)字化調(diào)速與監(jiān)控系統(tǒng)，并能方便地與礦管理網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，提高了礦井副井提升系統(tǒng)現(xiàn)代信息化技術(shù)水平，滿(mǎn)足現(xiàn)代化礦井系統(tǒng)要求。

4 結(jié)語(yǔ)

潞安新疆煤化工（集團(tuán)）有限公司二礦提升系統(tǒng)改造后，該提升設(shè)備為疆內(nèi)使用的大型纏繞式提升機(jī)之一，提升靜張力大，滿(mǎn)足整體下放大件設(shè)備要求，減少了設(shè)備解體再組裝工作量，減小勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工作效率，改造后副井提升能力滿(mǎn)足要求，可靠性高、安全性能好。采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的變頻電控系統(tǒng)，節(jié)能降耗。

老礦井改造隨著生產(chǎn)能力的提高、開(kāi)采水平的加深，井下大型現(xiàn)代化機(jī)械化設(shè)備投入使用，對(duì)副井提升系統(tǒng)改造提出了新的課題。合理的提升設(shè)備選型、在滿(mǎn)足提升系統(tǒng)要求下，結(jié)合現(xiàn)有礦井工業(yè)場(chǎng)地實(shí)際情況進(jìn)行提升系統(tǒng)改造，潞安新疆煤化工（集團(tuán)）有限公司二礦提升系統(tǒng)改造為同類(lèi)型生產(chǎn)礦井提升設(shè)備、配套電氣控制改造建設(shè)，提供了豐富的設(shè)計(jì)及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

我院于2013年初完成了《潞安新疆煤化工（集團(tuán)）有限公司二礦副井提升系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)》及相應(yīng)的施工圖設(shè)計(jì)。改造項(xiàng)目年底建成，2013年12月通過(guò)潞安新疆煤化工（集團(tuán)）有限公司的項(xiàng)目驗(yàn)收。經(jīng)過(guò)近2年的生產(chǎn)運(yùn)行，現(xiàn)場(chǎng)反饋提升系統(tǒng)運(yùn)行良好。2015年12月該項(xiàng)目獲煤炭行業(yè)（部級(jí)）第十七屆優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)獎(jiǎng)，施工圖設(shè)計(jì)三等獎(jiǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1]戴瑞生，潘金生.礦山固定機(jī)械手冊(cè)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1986.