翟結(jié)林 胡海剛

摘要：主要論述了安徽恒源煤電股份有限公司恒源煤礦主井提升現(xiàn)狀及縮短主井提升休止時(shí)間的具體方案及實(shí)施措施。縮短礦井提升休止時(shí)間有利于優(yōu)化提升系統(tǒng)的總循環(huán)時(shí)間，能夠提高提升能力。

關(guān)鍵詞：提升休止時(shí)間裝載站電控程序

0引言

安徽恒源煤電股份有限公司恒源煤礦，原設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為60萬(wàn)噸，提升容器為JL-6.5噸箕斗。近年來(lái)，隨著煤炭開(kāi)采工藝的改進(jìn)，井下生產(chǎn)系統(tǒng)機(jī)械化、自動(dòng)化程度的提高，產(chǎn)量每年呈遞增之勢(shì)，08年生產(chǎn)原煤220萬(wàn)噸。主井提升系統(tǒng)也隨著產(chǎn)量的提高，先后經(jīng)過(guò)了多次改造，但是還不能滿足礦井生產(chǎn)的需要。

現(xiàn)主井絞車(chē)主要提升技術(shù)參數(shù)如下：提升機(jī)型號(hào)：2JK-3.5／11.5(B)最大靜張力170000N，最大靜張力差115000N：減速器.XP1120型行星齒輪減速器減速比：11.5；提升容器：JL-9.5型鋁合金箕斗(自重：4.5噸)卸載方式扇形門(mén)曲軌自動(dòng)載卸；主提升繩.6×28TS(IS／2／BR)+1FC-40-1770；自重6.74kg／m；尾繩：18×19-42自重6.88kg／m；井架高度31米。

提升主要參數(shù)如下：提升高度：423.6米；最高提升速度：7.84m／s：提升加減速度：+0.75m／s²-0 75m／s²：爬行速度：V爬1＝1.0m／s v爬2=0.4m／s；提升運(yùn)行循環(huán)時(shí)間：Tx=t工作+t休止=80+18=98s；箕斗裝載裝置：箱式箕斗裝載，裝載控制系統(tǒng)型號(hào)KJD10自動(dòng)化控制。

針對(duì)恒源煤礦的現(xiàn)狀及對(duì)恒源煤礦主井提升系統(tǒng)的仔細(xì)分析，從絞車(chē)提速、增加裝載量、縮短休止時(shí)間等幾個(gè)方面提出了改造方向，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)勘查和分析研究，分別對(duì)改造可行性進(jìn)行論證。受主設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)的限制，最終否定了絞車(chē)提速、增加裝載量等改造方案。針對(duì)恒源煤礦主井提升系統(tǒng)存在休止時(shí)間較長(zhǎng)，影響了原煤的提升效率的現(xiàn)狀，最終確定縮短主井提升休止時(shí)間來(lái)提高恒源煤礦生產(chǎn)能力及生產(chǎn)效益。

1提升休止時(shí)間分析

恒源煤礦主井采用KJD10自動(dòng)裝卸載及測(cè)重裝置(常熟新虞)，改造前主井絞車(chē)提升休止時(shí)間為18s，井下裝載時(shí)間約為16s，上口卸載時(shí)間(8s)。提升循環(huán)時(shí)間為98s。提升休止時(shí)間從裝載時(shí)間的三個(gè)階段可分為三部分，即定量斗從關(guān)閉到完全打開(kāi)的時(shí)間t₁.定量斗完全打開(kāi)裝煤時(shí)間為t₂閘門(mén)準(zhǔn)備關(guān)閉至動(dòng)車(chē)時(shí)間t₃。

2具體實(shí)施方案

2.1增大裝煤的有效截面主井下口定量斗現(xiàn)使用的油缸行程為900mm，油缸活塞桿完全收縮后，定量斗放煤口約有100mm仍被扇形門(mén)下沿?fù)踝?，放煤口的截面沒(méi)有完全利用，影響裝煤速度。通過(guò)增大油缸行程，將放煤口完全外露，增大裝煤的有效截面，從而提高裝煤速度，縮短裝煤時(shí)間。將現(xiàn)使用油缸更換成行程1米的油缸，油缸連接裝置縮短100mm，使油缸總體長(zhǎng)度不變，以便于安裝，縮短改造時(shí)間。由于裝煤有效面積增大11％，按裝煤效率提高10％計(jì)算，每勾可將t₂縮短約0.8s。

2.2減小裝煤的阻力定量斗放煤閘門(mén)和裝煤漏斗之間的連接部分形狀如圖1，過(guò)渡部分存在一個(gè)角度，容易積煤，嚴(yán)重影響溜煤速度。且該部分長(zhǎng)期受煤塊、矸石沖砸摩擦，磨損較快，維修人員需定期對(duì)閘門(mén)及漏斗兩幫和底部進(jìn)行加固，加固后新舊鋼板的接茬，也增大了溜煤阻力，在一定程度上影響了煤流速度。經(jīng)過(guò)認(rèn)真研究、反復(fù)論證，將原過(guò)渡部分存在的角度改成斜面過(guò)渡，并將加固鋼板采用嵌入式焊接，改造后不但減小了煤與放煤閘門(mén)及漏斗的摩擦，而且減小了煤塊矸石沖砸的幾率和強(qiáng)度，使溜煤順暢，加快了裝煤速度。

2.3到位信號(hào)提前給出，使扇形門(mén)提前打開(kāi)自動(dòng)裝載程序設(shè)定，當(dāng)系統(tǒng)收到箕斗到位信號(hào)后，扇形門(mén)開(kāi)始打開(kāi)。改造前箕斗到位信號(hào)由絞車(chē)電控給出，由于油缸有一定的運(yùn)行時(shí)間，箕斗到位至裝煤存在一定的休止時(shí)間。消除該段休止時(shí)間的影響，即可大幅度的縮短裝載時(shí)間，縮短絞車(chē)運(yùn)行周期，提高主井提升效率。

解決方案，在絞車(chē)電控程序中增加2個(gè)程序段給自動(dòng)裝載系統(tǒng)單獨(dú)為提供箕斗到位信號(hào)(如圖2中的程序段4、圖3中的程序段6)，自動(dòng)裝載。

系統(tǒng)所需的箕斗到位信號(hào)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定比絞車(chē)電控行程到位提前給出。

以東勾為例對(duì)方案2的程序進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明：圖2中，程序段3是絞車(chē)東箕斗行控到位信號(hào)，深度設(shè)定值為50mm，當(dāng)絞車(chē)運(yùn)行至此位置時(shí)，電控給出到位信號(hào)，絞車(chē)經(jīng)安全制動(dòng)，速度從0.4m／S降為0m／S后停車(chē)，停車(chē)位置接近0mm。程序段4是為自動(dòng)裝載系統(tǒng)提供的到位信號(hào)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)試驗(yàn)，確定在絞車(chē)離停車(chē)位置1500mm時(shí)給出。此時(shí)扇形門(mén)開(kāi)始打開(kāi)，當(dāng)煤流出定量斗時(shí)，箕斗正好運(yùn)行至可以裝載的位置，煤剛好可以裝入箕斗，有效消除了油缸運(yùn)行時(shí)間對(duì)裝載的影響。

2.4扇形門(mén)關(guān)到位提前發(fā)出開(kāi)車(chē)信號(hào)KJD10自動(dòng)裝卸載及測(cè)重裝置程序中扇形門(mén)的關(guān)閉指令靠空載上限來(lái)設(shè)定，當(dāng)定量斗內(nèi)煤量低于空載上限時(shí)扇形門(mén)開(kāi)始關(guān)閉，發(fā)出開(kāi)車(chē)信號(hào)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)情況，配合油缸運(yùn)行的時(shí)間，設(shè)定合適的空載上限，使扇形門(mén)關(guān)閉時(shí)間適當(dāng)提前。此時(shí)絞車(chē)接到開(kāi)車(chē)信號(hào)開(kāi)始運(yùn)行，當(dāng)箕斗離開(kāi)裝載位置時(shí)，煤剛好完全裝入箕斗，扇形門(mén)恰好完全關(guān)閉，為下一勾自動(dòng)裝載做好了準(zhǔn)備，能保證自動(dòng)裝載的連續(xù)性。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試并綜合考慮煤狀態(tài)的影響，配合油缸的更換，現(xiàn)將空載下限設(shè)定為4000kg，運(yùn)行效果良好。

3應(yīng)用效果分析

經(jīng)過(guò)改造分析，縮短箕斗提升休止時(shí)間使主井提升能力大大提高。改造前提升循環(huán)時(shí)間約為98秒，改造后縮短到90秒，提升休止時(shí)間由原來(lái)的18秒縮短為10秒。每小時(shí)提升勾數(shù)增加3600／90-3600／96≈2.5勾，以年生產(chǎn)360天，每天生產(chǎn)22小時(shí)，每勾裝載8.6噸計(jì)算，理論上主井年生產(chǎn)能力可達(dá)360×22×3600／90×8.6≈2724480噸，較改造前增加360×22×2.5×8.6≈170280噸，每年可增加效益8020萬(wàn)元。

4結(jié)束語(yǔ)

礦井提升休止時(shí)間主要由裝載時(shí)間、卸載時(shí)間和絞車(chē)信號(hào)發(fā)出、接受時(shí)間三大部分組成。在扇形門(mén)自動(dòng)曲軌卸載箕斗提升中，提升休止時(shí)間基本上由裝載時(shí)間和信號(hào)傳輸時(shí)間兩大部分組成。箕斗提升休止時(shí)間是提升循環(huán)時(shí)間的一部分，縮短提升休止時(shí)間可以縮短提升周期，提高提升能力。更改絞車(chē)電控程序和卸載站PLC程序來(lái)縮短箕斗提升休止時(shí)間，有效的消除了提升信號(hào)的的傳輸及接受時(shí)間，最大限度的縮短了箕斗提升休止時(shí)間。