關(guān)志剛

摘要：分析了以前在豎井鑿井初期長(zhǎng)繩懸吊穩(wěn)車提升存在的問題，介紹了新型卷?yè)P(yáng)機(jī)替代長(zhǎng)繩懸吊穩(wěn)車，并從安全、節(jié)能等方面進(jìn)行了對(duì)比和總結(jié)。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)繩懸吊穩(wěn)車；新型卷?yè)P(yáng)機(jī)；豎井鑿井

前言

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到能源的重要性。 世界經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化，得益于化石能源，如石油、天然氣、煤炭與核裂變能的廣泛的投入應(yīng)用。因而它是建筑在化石能源基礎(chǔ)之上的一種經(jīng)濟(jì)。 然而，由于這一經(jīng)濟(jì)的資源載體將在21世紀(jì)上半頁(yè)迅速地接近枯竭。 這就迫使我們，必須尋找新能源，

新能源的各種形式都是直接或者間接地來(lái)自于太陽(yáng)或地球內(nèi)部深處所產(chǎn)生的熱能。包括了太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、核聚變能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出?lái)的生物燃料和氫所產(chǎn)生的能量。但新能源的研發(fā)和使用有待于進(jìn)一步開發(fā)，在未來(lái)的短時(shí)間內(nèi)替代現(xiàn)有能源還有不小的困難。我們必須在積極研究開發(fā)新能源的同時(shí)，盡量有效的利用現(xiàn)有的能源，提高現(xiàn)有能源的利用率，達(dá)到節(jié)能的效果。

1.新技術(shù)

1.1.變頻技術(shù)簡(jiǎn)介

在各種提高利用率新技術(shù)中，變頻技術(shù)無(wú)疑是其中比較成熟的一種，尤其是在現(xiàn)代社會(huì)中，大部分都是用電設(shè)備的環(huán)境中，提高對(duì)電能的利用率，更具有重大的實(shí)際使用意義和價(jià)值。

變頻調(diào)速器（frequency changer / frequency converter）是一種用來(lái)改變交流電頻率的電氣設(shè)備。此外，它還具有改變交流電電壓的輔助功能。

變頻技術(shù)是應(yīng)交流電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速的需要而誕生的。交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速公式：n=60f/p（1-s），式中，n異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速； f異步電動(dòng)機(jī)的頻率； s電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率； p電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)。轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比，只要改變頻率f即可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率f在0～50Hz的范圍內(nèi)變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻器就是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。

1.2.長(zhǎng)繩懸吊穩(wěn)車

在豎井鑿井施工的初期，各項(xiàng)工作都處于準(zhǔn)備階段，鑿井絞車也正處于安裝調(diào)試階段，因此了在鑿井初期不可能使用鑿井絞車進(jìn)行矸石的提升，及下放相關(guān)鑿井施工用材料。就必然要有在大絞車投運(yùn)前替代大絞車提升的設(shè)備。我單位在當(dāng)時(shí)的條件下采用長(zhǎng)繩懸吊穩(wěn)車替代大絞車，擔(dān)負(fù)在鑿井初期提升矸石及下方材料的任務(wù)。長(zhǎng)繩懸吊穩(wěn)車與普通的10T懸吊穩(wěn)車并無(wú)多大區(qū)別，僅僅在提升速度上有所提升，在快速的時(shí)候可以達(dá)到每分鐘20米，慢速時(shí)每分鐘7米。假設(shè)井深50米，使用長(zhǎng)繩懸吊穩(wěn)車穩(wěn)車提升，一個(gè)提升循環(huán)，除去摘掛鉤和翻矸時(shí)間，單純的提升過(guò)程就需要5分鐘的時(shí)間，慢速的話則需要14.29分鐘。如此長(zhǎng)的提升時(shí)間已不能滿足我們現(xiàn)在擴(kuò)大生產(chǎn)的建設(shè)需求。另外，長(zhǎng)繩懸吊穩(wěn)車擔(dān)負(fù)的是高空提升物料及下放施工用材料的任務(wù)，因此對(duì)其安全性提出了極高的要求，無(wú)論在停電、或者是穩(wěn)車本身出現(xiàn)機(jī)械或電氣故障時(shí)都不允許卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)。

1.3.JZ9卷?yè)P(yáng)機(jī)

考慮到提高鑿井初期大絞車投運(yùn)之前的提升速度，我單位與南通力威機(jī)械有限公司聯(lián)合研制了JZ9卷?yè)P(yáng)機(jī)。JZ9卷?yè)P(yáng)機(jī)放棄了普通穩(wěn)車通過(guò)電阻控制電機(jī)的方式，采用了新型的變頻器控制電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒。新型的JZ9卷?yè)P(yáng)機(jī)的提升速度相對(duì)于長(zhǎng)繩懸吊穩(wěn)車提高了1.5倍，用作豎井初期提升時(shí)，提升速度明顯加快。另外，在制動(dòng)方面，保留原有的重錘式工作制動(dòng)器，安全制動(dòng)器采用了雙液壓塊式制動(dòng)器，該制動(dòng)器與鑿井絞車的盤式制動(dòng)器屬于同一類型，都采用蝶形彈簧產(chǎn)生制動(dòng)力，油壓解除制動(dòng)。制動(dòng)力矩可調(diào)性好；慣性小，動(dòng)作快，靈敏度高，可靠性高；通用性好；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修調(diào)整方便。2.結(jié)論

通過(guò)上述描述，我們可以發(fā)現(xiàn)，JZ9卷?yè)P(yáng)機(jī)相對(duì)于長(zhǎng)繩懸吊穩(wěn)車，在提升速度和制動(dòng)器安全性上都有較大的改善。下面我們?cè)谙嗤瑮l件下對(duì)兩種提升方式所需的提升時(shí)間做比較。

由此可以看出，在相同條件下，提升深度越深，提升量越大，JZ9卷?yè)P(yáng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)越加明顯.。雖然表面看起來(lái)JZ9卷?yè)P(yáng)機(jī)比長(zhǎng)繩懸吊穩(wěn)車耗電量大，但是相對(duì)于同功率采用其他方式控制的電動(dòng)機(jī)，變頻器控制要節(jié)電30%左右。而且JZ9卷?yè)P(yáng)機(jī)提高了提升速度，縮短了工期，后續(xù)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益尤為明顯。

另外，JZ9卷?yè)P(yáng)機(jī)的工作制動(dòng)器采用了大絞車同類型的液壓塊式制動(dòng)器，并且還設(shè)置了高度限位開關(guān)和超速開關(guān)，在發(fā)生過(guò)卷或超速的情況時(shí)能夠自動(dòng)停車。更加的保證了設(shè)備運(yùn)行時(shí)的安全性。在鑿井初期完全可以替代鑿井提升絞車。

我單位已經(jīng)在幾個(gè)工地進(jìn)行了試驗(yàn)，效果非常明顯。清徐南嶺礦，由于井深較淺，在井深超過(guò)200米后更換小吊桶提升，JZ9卷?yè)P(yáng)機(jī)已經(jīng)替代鑿井提升絞車。相對(duì)于高電壓、大功率的鑿井提升絞車，JZ9卷?yè)P(yáng)機(jī)不僅安裝簡(jiǎn)單，耗電量底，并且采用了變頻控制方式，節(jié)能效果更加明顯。