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        王晁煤礦主井提升系統(tǒng)綜合技術(shù)改造與效益

        2013-07-05 05:27:52張禮君王正正
        關(guān)鍵詞:施工方案技術(shù)改造

        張禮君 王正正

        【摘 要】針對(duì)王晁煤礦主井提升系統(tǒng)提升能力低、故障率高、裝載量小等問(wèn)題,闡述了提升系統(tǒng)技術(shù)改造的方案,以及改造后取得了較好的安全、經(jīng)濟(jì)效益。

        【關(guān)鍵詞】提升系統(tǒng);技術(shù)改造;施工方案

        0.概述

        王晁煤礦1987年建井,原設(shè)計(jì)能力30萬(wàn)t/a,1998年改擴(kuò)建后設(shè)計(jì)能力60萬(wàn)t/a,主井為立井提升,絞車(chē)型號(hào)為2JK-2.5/11.5,配用YR5003-10,額定電壓6KV,額定功率500KW電動(dòng)機(jī);提升箕斗為4噸輕型箕斗,提升速度6.7米/秒,提升高度371.5m,根據(jù)礦規(guī)劃,年產(chǎn)量達(dá)到100萬(wàn)t/a,現(xiàn)有裝備已不能滿(mǎn)足礦井生產(chǎn)需要,必須對(duì)其進(jìn)行技術(shù)改造。

        1.原主井提升系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題

        (1)由于鋼絲繩在滾筒上做雙層纏繞,占滿(mǎn)了整個(gè)滾筒的寬度,繩間隙減小造成鋼絲繩在滾筒上咬繩,使提升容器在井筒內(nèi)運(yùn)行不穩(wěn)。井筒罐道易受到撞擊,井筒裝備也受到了不同程度的影響,增加了檢修維護(hù)的工作量。同時(shí)鋼絲繩損壞嚴(yán)重,使用周期短,換繩頻繁。

        (2)絞車(chē)滾筒在纏繞第二層繩時(shí),鋼絲繩咬繩嚴(yán)重,在滾筒上每纏繞一圈,鋼絲繩跳動(dòng)一次,因而每纏繞一圈對(duì)絞車(chē)滾筒與主軸產(chǎn)生一次跳動(dòng)沖擊,致使絞車(chē)主軸和滾筒受力加大,造成絞車(chē)滾筒多處開(kāi)裂。

        (3)絞車(chē)已運(yùn)行了20多年,絞車(chē)的各主要部件已產(chǎn)生疲勞,疲勞強(qiáng)度是和新絞車(chē)無(wú)法比擬的。安照運(yùn)行時(shí)間,絞車(chē)也達(dá)到了服務(wù)年限。

        (4)礦井建設(shè)時(shí),井架按照原有規(guī)范設(shè)計(jì)高度32米,過(guò)卷距離按原規(guī)范要求設(shè)計(jì)4米,由于提升速度提高到6.7米/秒時(shí),過(guò)卷距離與現(xiàn)行規(guī)范不符,過(guò)卷距離達(dá)不到規(guī)范要求。

        (5)井架原設(shè)計(jì)按照每勾提升量3噸設(shè)計(jì)的,改擴(kuò)建時(shí),將每勾提升量定為4.3噸。在運(yùn)行過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)井架晃動(dòng)較大,穩(wěn)定性不好。井架還有銹蝕等問(wèn)題。

        (6)主井底裝載容積小,不能滿(mǎn)足礦井生產(chǎn)需要,事故率高,維修難度大。裝載裝置為定容裝載,沒(méi)有實(shí)現(xiàn)定重裝載。

        針對(duì)以上問(wèn)題,為確保主井提升系統(tǒng)符合《煤礦安全規(guī)程》的前提下達(dá)到高效、節(jié)能、增大提升量的目的,對(duì)提升系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造。

        2.技術(shù)改造方案

        2.1技術(shù)改造設(shè)計(jì)方案

        (1)更換絞車(chē)及電控系統(tǒng)、新建絞車(chē)房。

        考慮在在原有絞車(chē)房向后改建絞車(chē)房,由于絞車(chē)房后面的空地面積不夠,需要征地后才可滿(mǎn)足擴(kuò)建絞車(chē)房的要求。并需要對(duì)現(xiàn)有提升絞車(chē)的控制臺(tái)提前改造,以便在現(xiàn)在的絞車(chē)設(shè)備后面新建絞車(chē)基礎(chǔ)。并且井架基礎(chǔ)還不能提前施工,只有在停產(chǎn)后撤除完舊井架后才能施工新井架斜架的基礎(chǔ),相對(duì)來(lái)講影響生產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng)。故設(shè)計(jì)在主井井口南側(cè)新建絞車(chē)房。設(shè)計(jì)選用JKMD-2.8×4Z(III)多繩摩擦輪絞車(chē),配ZKDT215/47.5直流電動(dòng)機(jī),功率600kW,電壓DC660V;同時(shí)交流電控系統(tǒng)改為JKMK/SZ-NT-600KW/660V直流電控系統(tǒng)。

        (2)更換罐道,現(xiàn)用的38kg鋼軌罐道磨損超標(biāo)。

        (3)根據(jù)該礦主井現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際建筑物平面布置情況,設(shè)計(jì)采用三斜腿箱式井架,從而保留受煤樓及上倉(cāng)皮帶走廊等建筑物。并加裝防撞梁及托罐裝置;選用28NAT6V×34+FC-1670型三角股鋼絲繩,ZZ、SS各2根,安全系數(shù)為9.67。

        (4)選用曲軌自動(dòng)開(kāi)閉側(cè)底扇形閘門(mén)上開(kāi)式6t箕斗,增大了一次提升量,由原來(lái)的4.3t增大到目前的6t。

        (5)裝載設(shè)備更新改造,滿(mǎn)足提升容積要求;增加定重裝載系統(tǒng),卸載采用上開(kāi)式扇形門(mén)曲軌自動(dòng)卸載方式。

        2.2技術(shù)改造施工方案

        王晁煤礦是正常生產(chǎn)的礦井停產(chǎn)時(shí)間不能太長(zhǎng),因此在設(shè)計(jì)、施工內(nèi)容和順序上要進(jìn)行認(rèn)真分析周密安排,對(duì)不影響礦井正常生產(chǎn)的單位工程安排提前施工。由于需要征地后才可滿(mǎn)足擴(kuò)建絞車(chē)房的要求,因而可在主井的南側(cè)新建絞車(chē)房提前安裝絞車(chē),停產(chǎn)前預(yù)先做好井架基礎(chǔ),提前安裝井架立架。礦井停產(chǎn)期間,對(duì)互不影響的單項(xiàng)工程或單位工程采取平行作業(yè)。停產(chǎn)時(shí)集中安裝井架套架、更換罐道、更換井底裝載定量倉(cāng)以及井上下的生產(chǎn)和安全設(shè)施等,這樣可縮短施工工期,減少停產(chǎn)損失。

        3.技術(shù)改造后的效果及效益分析

        3.1改造后的效果

        該項(xiàng)工程投產(chǎn)后提升能力由60萬(wàn)t/a提高到100萬(wàn)t/a,經(jīng)濟(jì)效果顯著,為礦井生產(chǎn)和發(fā)展提供了有力的保障。

        (1)電控系統(tǒng)采用JKMD/SZ-NT-600KW/660V直流電控系統(tǒng),主、輔控PLC實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)雙線制控制,互為冗余,并配套數(shù)字行程控制監(jiān)控功能,確保運(yùn)行安全,實(shí)現(xiàn)了提升自動(dòng)化。

        (2)采用直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),與交流相比具有調(diào)速性能好,且與負(fù)荷大小正負(fù)無(wú)關(guān),從一種工作方式向另一種工作方式轉(zhuǎn)換方便,調(diào)速時(shí)電能消耗小易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等。

        (3)由于受主井實(shí)際建筑物平面布置限制,設(shè)計(jì)采用三斜腿箱式井架,從而保留受煤樓及上倉(cāng)皮帶走廊等建筑物。安裝完成后,提升機(jī)的內(nèi)外偏角、強(qiáng)度均滿(mǎn)足使用要求。

        3.2改造后的經(jīng)濟(jì)效益分析

        (1)安全效益。

        主井提升系統(tǒng)改造后,礦井提升能力增大,提升系統(tǒng)運(yùn)行安全性、可靠性及電控設(shè)備的平均壽命得到提高,滿(mǎn)足《煤礦安全規(guī)程》的要求,減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,消除了原系統(tǒng)存在的安全隱患。

        (2)經(jīng)濟(jì)效益。

        由于在在主井的南側(cè)新建絞車(chē)房提前安裝絞車(chē),停產(chǎn)前預(yù)先做好井架基礎(chǔ),提前安裝井架立架,縮短工期25d,按年產(chǎn)量100萬(wàn)t,330d生產(chǎn),增加原煤產(chǎn)量75758t,增加收入75758×550元/t=4166.7萬(wàn)元。

        改造后每年可節(jié)約提升鋼絲繩、稱(chēng)重傳感器等費(fèi)用35.6萬(wàn)元。

        4.結(jié)語(yǔ)

        提升系統(tǒng)改造是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,結(jié)合礦井生產(chǎn)實(shí)際,改造設(shè)計(jì)采用三腿斜撐箱式井架,保留主井上倉(cāng)皮帶走廊,確保效益最大化。同時(shí)改造施工工期短、投資少,消除了原系統(tǒng)存在的安全隱患,提高了可靠性,對(duì)類(lèi)似礦山提升系統(tǒng)改造具有借鑒意義。

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