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        冶金礦山箕斗井粉礦回收提升系統(tǒng)的選擇

        2015-06-21 08:36:18
        現(xiàn)代礦業(yè) 2015年11期
        關(guān)鍵詞:粉礦箕斗主井

        蘇 峰

        (中鋼集團(tuán)石家莊工程設(shè)計研究院有限公司)

        大中型冶金地下礦山采用豎井開拓時,主井一般采用箕斗提升。豎井箕斗提升存在粉礦撒落問題,盡管選用更先進(jìn)的裝載設(shè)備和提升容器,生產(chǎn)上加強(qiáng)管理,但只能減少粉礦的撒落量,粉礦撒落現(xiàn)象仍然難以避免。撒落在井底的粉礦,如不及時清理,越堆越多,將會影響到豎井正常提升和安全生產(chǎn)。所以對于采用箕斗提升的礦井,必須在井底設(shè)粉礦回收裝置,以及時清理回收。

        1 井底粉礦回收系統(tǒng)

        粉礦回收系統(tǒng)要與礦井的開拓方式相適合,要充分利用開拓系統(tǒng)中的井巷和設(shè)施。目前國內(nèi)大中型冶金地下礦山的粉礦回收系統(tǒng)可分為以下兩類。

        (1)主、副井相距較近,副井開拓深度超過主井,可在主井粉礦回收水平開鑿一條小斷面運(yùn)輸巷道,直接與副井貫通。粉礦車由副井罐籠提升至溜井上部中段卸入溜井,或直接提升至地表?;厥障到y(tǒng)工程量較小,不需另設(shè)粉礦提升設(shè)施,使用和管理比較方便。

        (2)主、副井相距較遠(yuǎn),可在主井粉礦回收水平上開鑿一條小斷面粉礦運(yùn)輸巷道和粉礦提升井,與溜井上部卸礦水平相連,形成一個粉礦回收系統(tǒng)。該回收系統(tǒng)不干擾主井提升,管理方便,對主井延深有利。

        本文主要立足于第二種情況,對獨(dú)立粉礦回收工程提升系統(tǒng)的選擇進(jìn)行分析和探討。

        1.1 基本參數(shù)

        (1)提升高度。國內(nèi)新建大中型冶金地下礦山大部分都采用了井下破碎系統(tǒng),獨(dú)立粉礦提升系統(tǒng)的提升高度包括上部礦倉、破碎硐室、下部礦倉以及箕斗井底部結(jié)構(gòu)的高度,參考目前國內(nèi)生產(chǎn)礦山,該提升高度一般在80~150 m,為便于討論,本文采用提升高度為120 m。

        (2)粉礦提升量。大中型冶金地下礦山主井一般采用底卸式箕斗提升,粉礦撒落量一般為提升物料的0.3% ~0.6%,箕斗撒礦經(jīng)粉礦倉堆積在粉礦回收巷道上,采用爬礦裝車機(jī)裝入0.5 m3礦車,定期清理。本文以提升能力為200萬t/a的箕斗井計算粉礦,最大清理量為1.2萬t/a。

        1.2 提升系統(tǒng)方案

        (1)方案Ⅰ:單繩單筒纏繞式提升。提升系統(tǒng)采用1180 mm×1150 mm單繩單層罐籠提升方式,選用 JTP-1.6型單筒纏繞式提升機(jī),電機(jī)功率90 kW,井筒直徑3 m。

        (2)方案Ⅱ:單繩雙筒纏繞式提升。提升系統(tǒng)采用1180 mm×1150 mm單繩單層罐籠配平衡錘提升方式,選用2JTP-1.6型雙筒纏繞式提升機(jī),電機(jī)功率55 kW,井筒直徑3.5 m。

        (3)方案Ⅲ:礦用電梯井提升。采用電梯提升,額定載重量3000 kg,轎廂內(nèi)尺寸2200 mm×2700 mm,電機(jī)功率22 kW。井筒斷面4.3 m×3.2 m。

        1.2.1 基建投資

        3種方案的基建投資比較見表1。

        從表1可以看出,方案Ⅰ和方案Ⅲ基本相同,方案Ⅱ最高。方案Ⅰ為單繩單筒纏繞式罐籠提升,主要基建工程包括井筒、上部結(jié)構(gòu)、底部結(jié)構(gòu)、天輪硐室、繩道、提升機(jī)硐室和聯(lián)絡(luò)巷;方案Ⅲ為礦用電梯井提升,與其他兩個方案相比,不需要施工提升機(jī)硐室、繩道和聯(lián)絡(luò)巷,井筒上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)較方案Ⅰ短,總施工井巷長度較方案Ⅰ減少52 m。因此,在基建投資基本相同的情況下,方案Ⅲ的施工周期較短。

        表1 基建投資比較

        1.2.2 運(yùn)營費(fèi)用

        經(jīng)營費(fèi)主要從人員工資福利、修理費(fèi)和電費(fèi)等方面進(jìn)行對比。

        方案Ⅰ和方案Ⅱ的勞動定員一樣,卷揚(yáng)工2人,信號工1人,推車工1人,電鉗維修工1人,合計5人;方案Ⅲ則只需設(shè)推車工和電鉗維修工2人。工人年工資福利總額按5萬元考慮,年平均修理費(fèi)按提升設(shè)備原值的8%考慮,電價按0.6元/kWh計算。3個方案的年經(jīng)營費(fèi)用見表2。

        從表2可以看出,以方案Ⅲ最優(yōu)。

        2 結(jié)語

        綜合以上分析比較,礦用電梯提升系統(tǒng)在基建投資、施工周期和經(jīng)營費(fèi)用等方面均優(yōu)于方案Ⅰ和方案Ⅱ,在獨(dú)立粉礦回收提升系統(tǒng)時應(yīng)使用礦用電梯為宜。

        表2 經(jīng)營費(fèi)用比較 萬元/a

        目前,已有多臺礦用電梯運(yùn)行在各大中型冶金礦山,如梅山鐵礦、北洺河鐵礦和李樓鐵礦等。礦用電梯的使用為箕斗井粉礦回收,保證箕斗井的正常運(yùn)行和礦山安全生產(chǎn),改善礦山工作環(huán)境,降低井建成本及使用維護(hù)費(fèi)用等方面,具有重要作用。

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