摘 要：在我國社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的當(dāng)下，能源資源的消耗量日漸增多。相對滿足社會日益增長的能源需求，就需要不斷強(qiáng)化我國的開采水平，最大程度上強(qiáng)化開采水平，避免在采礦過程中出現(xiàn)資源浪費(fèi)問題。本文將針對多繩塔式礦井提升機(jī)擴(kuò)容改造進(jìn)行詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：多繩塔式礦井提升機(jī);擴(kuò)容改造

客觀來說，發(fā)現(xiàn)新礦資源、高效開采是服務(wù)社會的根本途徑，在能源資源不斷減少的當(dāng)下，我國能源事業(yè)必須要在服役礦井當(dāng)中進(jìn)行擴(kuò)容潛挖，有效提升老礦的實(shí)際生產(chǎn)能力，以便于增強(qiáng)綜采總體生產(chǎn)水平。擴(kuò)容改造也是提升煤礦經(jīng)濟(jì)效益的主要措施之一，在我國能源產(chǎn)業(yè)不斷完善的當(dāng)下，越來越多的能源開展了擴(kuò)容改造，持續(xù)不斷為社會發(fā)展提供能源資源動力。老礦擴(kuò)容改造并不是一蹴而就的，因?yàn)閿U(kuò)容改造是一個系統(tǒng)工程，其中涉及到了井下開采、運(yùn)輸、提升等諸多環(huán)節(jié)內(nèi)容。但是，提升機(jī)擴(kuò)容改在并不容易，因?yàn)殡y以更改井塔基礎(chǔ)位置，所以對多繩塔式礦井提升擴(kuò)容改造帶來了一定束縛。為了保障老礦擴(kuò)容改造實(shí)際效率。

1 多繩塔式礦井提升機(jī)改造前、后技術(shù)參數(shù)對比

本次擴(kuò)容改造的提升機(jī)是一臺生產(chǎn)時間相對較早、采礦工作運(yùn)用相對較為常見的JKM-3.25×4提升機(jī)。該提升機(jī)是洛陽礦山機(jī)械廠所研制的，早在上世紀(jì)末便研制成功，在我國采礦工作當(dāng)中運(yùn)用較為頻繁。該提升機(jī)利用了平行軸減速器、雙電動驅(qū)動，老式整體鑄造的盤形制動器（如圖1所示）。

因?yàn)樵撎嵘龣C(jī)的使用年限時間過長，所以設(shè)備在一定程度上出現(xiàn)了老化問題。老化問題出現(xiàn)，會造成設(shè)備維修量增大、維修費(fèi)用投入增加。提升機(jī)出現(xiàn)多次卷筒開裂現(xiàn)象，容易使制動器動作不可靠，急需要對舊設(shè)備開展科學(xué)和開的改造，

從而全面增強(qiáng)多繩塔式礦井提升機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)效用，為潛挖增值打下良好基礎(chǔ)[1]。某礦井當(dāng)前現(xiàn)有的生產(chǎn)力是180萬t，在潛挖擴(kuò)容改造之后需要實(shí)現(xiàn)210萬t的生產(chǎn)質(zhì)量。

2 多繩塔式礦井提升機(jī)擴(kuò)容改造需要解決的問題

在實(shí)際開展對提升機(jī)擴(kuò)容改造的過程中，所面臨的問題諸多，主要有以下幾個層次的問題。

①想要實(shí)現(xiàn)對提升機(jī)擴(kuò)容改造，在改造之后，設(shè)備負(fù)載量大，所以設(shè)備的重量也隨之增加。重量增加后的設(shè)備很容易出現(xiàn)井塔無法承載問題，很難保障對提升機(jī)擴(kuò)容改造后的實(shí)際工作效率;

②為了提升對提升機(jī)擴(kuò)容改造后的工作效率，就應(yīng)該選擇科學(xué)合理的傳動方案。因?yàn)楦脑旌蟮奶嵘龣C(jī)的實(shí)際運(yùn)用功率有所增加，所以應(yīng)該結(jié)合提升機(jī)擴(kuò)容改造的實(shí)際情況，在原本設(shè)備可以承載的基礎(chǔ)上，選擇科學(xué)合理傳動方案;

③改造后的提升機(jī)能力核算以及選型，也是提升機(jī)擴(kuò)容改造面臨的一個重要問題[2]。需要嚴(yán)格的對提升機(jī)的卷筒防滑系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)算，明確制動器制動力矩核算內(nèi)容，減速器以及電動機(jī)的選型也應(yīng)該結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況開展嚴(yán)格的計算。

3 多繩塔式礦井提升機(jī)擴(kuò)容改造的實(shí)踐方案

在開展提升機(jī)擴(kuò)容改造時，應(yīng)該結(jié)合采礦工作的實(shí)際需求，針對多繩塔式礦井提升機(jī)擴(kuò)容改造的問題進(jìn)行有效解決。統(tǒng)籌提升機(jī)擴(kuò)容改造的各個環(huán)節(jié)，確保改造后的多繩塔式礦井提升機(jī)滿足生產(chǎn)需求。

①為了保障井塔的基礎(chǔ)承載力，土建設(shè)計部門必須要通過詳細(xì)測算，設(shè)計并校核井塔的承受荷載力。若設(shè)計的承載力相對較小，并且難以滿足改造后多繩塔式礦井提升機(jī)的負(fù)荷需求，那么便無法實(shí)現(xiàn)改造后多繩塔式礦井提升機(jī)高效運(yùn)行。但是，在一般情況下，需要充分考慮荷載負(fù)載量。但是土建設(shè)計部門，必須要對井塔基礎(chǔ)承載力的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)分析，避免荷載出現(xiàn)問題;

②想要切實(shí)有效強(qiáng)化多繩塔式礦井提升機(jī)擴(kuò)容改造后的使用運(yùn)行效率，就應(yīng)該對各項(xiàng)設(shè)備機(jī)械擴(kuò)容內(nèi)容嚴(yán)格把控。針對本案例當(dāng)中改造前的提升機(jī)來說，借助平行減速器開展動力驅(qū)動。為了優(yōu)化提升機(jī)動力運(yùn)行方式，在改造后的提升機(jī)當(dāng)中設(shè)置出了兩種形式的動力驅(qū)動形式，分別是行星齒輪減速器驅(qū)動以及低速電機(jī)直接驅(qū)動。在開展驅(qū)動方式設(shè)計時，話應(yīng)該結(jié)合改造后提升機(jī)自身的實(shí)際情況、動力驅(qū)動需求開展嚴(yán)格的驅(qū)動方法設(shè)計，科學(xué)合理開展傳動運(yùn)行。

在改造后的兩種傳動形式，都存在一個不可避免的弊端，便是需要配置一套大功率的電機(jī)，并且電機(jī)功率需要在2400kW以上。但是功率如此大的電機(jī)，外形也相對較大，無法布置在原有的多繩塔式礦井提升機(jī)當(dāng)中。所以，應(yīng)該配置雙電機(jī)驅(qū)動形式;

③在設(shè)置完畢減速器之后，需要通過嚴(yán)格的計算，針對防滑筒開展嚴(yán)格驗(yàn)算。制動器制動力矩核算與電動機(jī)選型，應(yīng)該從以下幾個層次開展嚴(yán)格計算。

防滑安全系數(shù)計算：

δ=T_jx（e^?α-1）/（T_js-T_jx）=2.038>1.75

其中：

?：鋼絲繩與摩擦襯墊的摩擦系數(shù)，為0.2;

α：鋼絲繩圍包角為180°;

Tjs：上升（重載）繩的靜張力按，為600kN;

Tjx：下放（輕載）繩的靜張力按，為420kN。

通過嚴(yán)格的測算和檢驗(yàn)，結(jié)合煤礦設(shè)計的實(shí)際規(guī)范要求來看，靜防滑參數(shù)通過驗(yàn)算，能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)需求。

在提升機(jī)負(fù)荷增加以后，力矩明顯很難滿足實(shí)際使用要求。原本低壓力制動器的正壓力N的數(shù)值為63kN，當(dāng)前提升機(jī)擴(kuò)容改造選用的中高壓力為80kN的制動器，在實(shí)際開展制動器動力矩計算時，應(yīng)該嚴(yán)格開展以下內(nèi)容測算。

制動器動力矩計算：

M_Z=2N?R_mn=1192.8kN·m

其中：

N：一個制動器的正壓力，為80kN;

?：閘瓦對制動盤的摩擦系數(shù)，?=0.35;

Rm：制動盤平均摩擦半徑，為1.775m;

n：提升機(jī)制動器副數(shù)，仍然是原機(jī)械的12副靜力矩。

靜力矩系數(shù)計算：

Mj=FCD/2=292.5kN·m

其中：

D：滾筒名義直徑，為3.25m;

FC：提升機(jī)最大靜張力差，為180kN;

因?yàn)镸Z>3Mj，在安全生產(chǎn)規(guī)程的要求之下，制動力矩MZ應(yīng)該滿足三倍靜力矩Mj，在實(shí)際開展提升機(jī)擴(kuò)容改造時，滿足安全生產(chǎn)規(guī)程要求。

4 結(jié)束語

總而言之，礦井提升作為生產(chǎn)擴(kuò)容當(dāng)中最為重要的環(huán)節(jié)之一，直接影響著礦井改造的質(zhì)量。在我國已經(jīng)有多個礦井改造成功案例當(dāng)中，礦井提升機(jī)具備重要的運(yùn)用意義。為了確保多繩塔式礦井的實(shí)際運(yùn)用效果，就需要對結(jié)合礦井實(shí)際生產(chǎn)能力、礦井企業(yè)需求、市場競爭工作，高效實(shí)施礦井提升機(jī)開展擴(kuò)容改造。在實(shí)際開展擴(kuò)容改造的過程中，必須要結(jié)合實(shí)際情況，對提升機(jī)的實(shí)際情況進(jìn)行分析，明確擴(kuò)容升級的重點(diǎn)難點(diǎn)，科學(xué)合理的開展設(shè)計與參數(shù)測算，強(qiáng)化提升機(jī)的運(yùn)行實(shí)際質(zhì)量，為開采事業(yè)打下良好基礎(chǔ)保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]張亞峰，趙利起.礦井多繩摩擦式提升機(jī)鋼絲繩在線監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用[J].煤炭科技，2018（2）：31+34.

[2]王華亮.礦井多繩摩擦式主提升機(jī)液壓系統(tǒng)監(jiān)測與改造[J].化工管理，2019（23）：45-48.

作者簡介：

董博（1974- ），男，河南滑縣人，晉煤集團(tuán)巴愣煤礦機(jī)電管理部部長，電氣工程師，研究方向：煤礦電氣工程及自動化。