文/游弋 岳寶虎
煤礦主提升系統(tǒng)的技術(shù)改造及應(yīng)用效果
文/游弋 岳寶虎
河南煤業(yè)化工集團(tuán)永煤公司車集煤礦,原設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為180萬(wàn)噸/年,經(jīng)技術(shù)改造,核定生產(chǎn)能力為305萬(wàn)噸/年。主提升井筒深度為652.22米,采用4m×4繩(繩直徑為φ39.50mm)低速直聯(lián)落地式摩擦輪式(電機(jī)為雙繞組交流同步電機(jī),功率2500kw)雙箕斗提升機(jī),單箕斗滿載為16.5噸,最大提升速度為12.15m/s。
盡管主井提升系統(tǒng)技術(shù)不斷成熟和完善,但在實(shí)際運(yùn)行中,仍存有不足之處。因此,對(duì)提升系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造顯得尤為重要。車集煤礦通過(guò)仔細(xì)分析影響提升效率主要原因,對(duì)系統(tǒng)局部進(jìn)行技術(shù)改造,可實(shí)現(xiàn)兩套裝煤系統(tǒng)相互備用,當(dāng)任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障或?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行檢修時(shí),啟動(dòng)該裝置可如同正常一樣進(jìn)行雙斗循環(huán)提升,大幅提高提升效率。
據(jù)車集煤礦2009年上半年四個(gè)月的主提升系統(tǒng)影響時(shí)間數(shù)據(jù)顯示,四個(gè)月累計(jì)影響時(shí)間共為1191分鐘,其中裝載站占1146分鐘,為總影響時(shí)間的96.2%,數(shù)據(jù)顯示影響提升系統(tǒng)效率主要來(lái)自提升系統(tǒng)的咽喉——裝載站??梢?jiàn)裝載站運(yùn)行是否可靠,將直接關(guān)系到系統(tǒng)提升效率,影響到全礦的原煤生產(chǎn)。因此,要重點(diǎn)剖析影響裝載站功效的原因,找出解決的根本辦法,減少它所帶來(lái)的影響時(shí)間。
根據(jù)上述問(wèn)題,結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)條件,提出解決提升問(wèn)題的具體思路為:一是技改的最終目的是實(shí)現(xiàn)任意環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障后仍能雙箕斗提升。二是在能達(dá)到目的的基礎(chǔ)上,要求操作裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,主體結(jié)構(gòu)不被破壞,技改工作量小,改造工期短。三是滿足要求的同時(shí),運(yùn)行成本力求最低。四是操作方便,運(yùn)行安全可靠,同時(shí),為減輕員工的勞動(dòng)強(qiáng)度和克服人為操作的諸多缺陷,盡量采用自動(dòng)控制。
原裝載站裝煤系統(tǒng)分別由兩個(gè)定量斗,兩條輸送皮帶,兩套給煤機(jī)及相應(yīng)的控制開關(guān)和保護(hù)裝置組成。它們均是獨(dú)立工作。因此,在任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障后,只能采用單箕斗提升,這使整個(gè)提升系統(tǒng)設(shè)備的利用率大大降低,嚴(yán)重制約著全礦的原煤生產(chǎn)。針對(duì)上述問(wèn)題,提出以下技術(shù)改造方案:
在兩皮帶的卸載滾筒的前方各加設(shè)一個(gè)導(dǎo)向溜槽、氣缸及相應(yīng)的控制系統(tǒng),使原獨(dú)立兩套裝煤系統(tǒng)能夠互為備用,在任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障時(shí)或?qū)υO(shè)備進(jìn)行檢修時(shí),可立即啟動(dòng)該裝置繼續(xù)實(shí)現(xiàn)雙箕斗循環(huán)提升,待故障排除或檢修結(jié)束后,返回原獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài),具體方案如圖(圖1為改造前,圖2為改造后)。
圖1技改前
圖2技改后
從技改前后圖中可以看出,主要是在各自的皮帶卸載滾筒的前方增設(shè)一塊導(dǎo)向溜槽、支撐架、氣缸和相應(yīng)的自動(dòng)控制電路組成:
導(dǎo)向溜槽。當(dāng)其中一套裝煤系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),通過(guò)它改變溜煤方向,既能相應(yīng)地進(jìn)行定量斗裝煤,又能為故障側(cè)的定量斗裝煤,從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)互為備用。
支撐架。導(dǎo)向溜槽支撐架主要用于導(dǎo)向溜槽一端的支撐作用,它是通過(guò)軸與導(dǎo)向溜槽連接,以便調(diào)節(jié)導(dǎo)向溜槽的高度。
氣缸。它的作用是通過(guò)自動(dòng)控制電路來(lái)控制氣缸的伸縮,導(dǎo)向溜槽隨氣缸的伸縮改變而改變,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)互為備用功能。
技改后,當(dāng)一、二號(hào)的裝煤系統(tǒng)無(wú)故障狀態(tài)時(shí),皮帶卸載滾筒前面兩個(gè)導(dǎo)向溜槽是垂直下放著的。因此,皮帶卸載滾筒流出的煤只能流入相應(yīng)的定量斗,可見(jiàn)它們是獨(dú)立運(yùn)行;如果發(fā)生故障,例如二號(hào)輸送系統(tǒng)因故障停機(jī)或檢修停機(jī),一號(hào)皮帶機(jī)能正常運(yùn)行,司機(jī)只需首次啟動(dòng)特定按鈕,本裝置可根據(jù)給定的信號(hào)執(zhí)行命令,使氣缸伸出托起導(dǎo)向溜槽來(lái)攔截煤流,使煤流改變方向,流入二號(hào)定量斗內(nèi),待二號(hào)定量斗裝滿后,該裝置會(huì)自動(dòng)將氣缸收回。此時(shí),煤可以裝入一號(hào)定量斗內(nèi)直至裝滿為止。如果一號(hào)、二號(hào)定量斗均裝滿時(shí)該裝置將會(huì)自動(dòng)停止裝煤任務(wù)。如果兩定量斗其中一個(gè)為空,本裝置自動(dòng)啟動(dòng)裝煤設(shè)備,繼續(xù)執(zhí)行裝煤任務(wù)。
電氣自動(dòng)控制主要以皮帶煤流的拋物線作為主線,加上自制的一套控制電路,控制電磁閥動(dòng)作,使氣缸能夠伸出和收回,托起導(dǎo)向溜槽上升或下放,讓煤流改變方向從而達(dá)到定量斗裝煤功能互補(bǔ)的目的。
圖3中(本圖結(jié)合全自動(dòng)控制系統(tǒng)),ZK為電源開關(guān);1RD為熔斷器;KK為選向開關(guān)(互鎖開關(guān));RD1為電源指示;1ZJ、2ZJ為1號(hào)、2號(hào)啟動(dòng)中間繼電器;3ZJ、4ZJ、5ZJ為中間繼電器;KK為選項(xiàng);QA1、QA2為啟動(dòng)按鈕(保持型);SV1、SV2為氣動(dòng)電磁閥;虛框內(nèi)K1、K2為一號(hào)、二號(hào)定量斗空信號(hào);3ZJ、4ZJ為擴(kuò)展繼電器;RD1、YD1是1號(hào)定量斗滿(空)指示;RD3、YD2是2號(hào)定量斗滿(空)指示。
圖3電氣控制原理圖
電氣自動(dòng)控制原理是,如二號(hào)輸送系統(tǒng)發(fā)生故障,先合電源開關(guān)ZK,電源指示燈亮。將選擇開關(guān)撥至1號(hào),按下啟動(dòng)按鈕QA1,繼電器1ZJ得電吸合,1號(hào)皮帶機(jī)啟動(dòng),1號(hào)給煤機(jī)延時(shí)啟動(dòng),即開始為1號(hào)定量斗裝煤,待1號(hào)定量斗裝滿后K1得電吸合,接通電磁閥SV1電源,氣缸伸出使導(dǎo)向溜槽抬起,此時(shí)煤流改變方向?yàn)?號(hào)定量斗裝煤,待1、2號(hào)定量斗全部裝滿后繼電器K1、K2吸合,自保接點(diǎn)3ZJ-1、4ZJ-1斷開其自?;芈罚o煤機(jī)停止運(yùn)行,皮帶機(jī)延時(shí)斷電,完成一次兩斗裝煤過(guò)程。待1、2號(hào)斗全裝滿后等待下一次裝煤任務(wù)。
技改后,在增產(chǎn)創(chuàng)收方面,實(shí)測(cè)記錄顯示,全年裝載站單箕斗提升時(shí)間約為58小時(shí),折算到雙箕斗提升時(shí)間為29小時(shí),平均提升量為580噸/時(shí),全年多提原煤1.68萬(wàn)噸,按現(xiàn)原煤市場(chǎng)價(jià)格全年可增收1345.6萬(wàn)元。
在電能節(jié)約方面,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,耗電量為2.77萬(wàn)度/萬(wàn)噸,年節(jié)約電能約4.47萬(wàn)度,按現(xiàn)平均電價(jià)0.68元/度計(jì)算,全年電費(fèi)節(jié)支為3.04萬(wàn)元。
總之,本技改方案根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際設(shè)計(jì),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、功耗低、效率高、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。不僅可在故障狀態(tài)下使用,能夠緩解在搶修設(shè)備時(shí)的緊迫壓力,也可在設(shè)備大修或設(shè)備更新時(shí)使用,大大提高了雙箕斗提升的連續(xù)性,為主井原煤提升節(jié)約時(shí)間,提高功效。本技改裝置如果在生產(chǎn)初期安裝效果會(huì)更為理想,有較高的應(yīng)用和推廣價(jià)值。
(作者單位:河南煤化集團(tuán)永煤公司車集煤礦)
(責(zé)任編輯:龐永厚)