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

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)化工集團永煤公司車集煤礦，原設(shè)計生產(chǎn)能力為180萬噸/年，經(jīng)技術(shù)改造，核定生產(chǎn)能力為305萬噸/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（電機為雙繞組交流同步電機，功率2500kw）雙箕斗提升機，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，但在實際運行中，仍存有不足之處。因此，對提升系統(tǒng)進行技術(shù)改造顯得尤為重要。車集煤礦通過仔細(xì)分析影響提升效率主要原因，對系統(tǒng)局部進行技術(shù)改造，可實現(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)進行檢修時，啟動該裝置可如同正常一樣進行雙斗循環(huán)提升，大幅提高提升效率。

一、影響提升系統(tǒng)功效的原因及解決思路

據(jù)車集煤礦2009年上半年四個月的主提升系統(tǒng)影響時間數(shù)據(jù)顯示，四個月累計影響時間共為1191分鐘，其中裝載站占1146分鐘，為總影響時間的96.2%，數(shù)據(jù)顯示影響提升系統(tǒng)效率主要來自提升系統(tǒng)的咽喉——裝載站。可見裝載站運行是否可靠，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，減少它所帶來的影響時間。

根據(jù)上述問題，結(jié)合實際生產(chǎn)條件，提出解決提升問題的具體思路為：一是技改的最終目的是實現(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，運行成本力求最低。四是操作方便，運行安全可靠，同時，為減輕員工的勞動強度和克服人為操作的諸多缺陷，盡量采用自動控制。

二、提升系統(tǒng)技術(shù)改造的具體方案

原裝載站裝煤系統(tǒng)分別由兩個定量斗，兩條輸送皮帶，兩套給煤機及相應(yīng)的控制開關(guān)和保護裝置組成。它們均是獨立工作。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)。針對上述問題，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)一個導(dǎo)向溜槽、氣缸及相應(yīng)的控制系統(tǒng)，使原獨立兩套裝煤系統(tǒng)能夠互為備用，在任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障時或?qū)υO(shè)備進行檢修時，可立即啟動該裝置繼續(xù)實現(xiàn)雙箕斗循環(huán)提升，待故障排除或檢修結(jié)束后，返回原獨立運行狀態(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，通過它改變溜煤方向，既能相應(yīng)地進行定量斗裝煤，又能為故障側(cè)的定量斗裝煤，從而實現(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。它的作用是通過自動控制電路來控制氣缸的伸縮，導(dǎo)向溜槽隨氣缸的伸縮改變而改變，實現(xiàn)系統(tǒng)互為備用功能。

技改后，當(dāng)一、二號的裝煤系統(tǒng)無故障狀態(tài)時，皮帶卸載滾筒前面兩個導(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，可見它們是獨立運行；如果發(fā)生故障，例如二號輸送系統(tǒng)因故障停機或檢修停機，一號皮帶機能正常運行，司機只需首次啟動特定按鈕，本裝置可根據(jù)給定的信號執(zhí)行命令，使氣缸伸出托起導(dǎo)向溜槽來攔截煤流，使煤流改變方向，流入二號定量斗內(nèi)，待二號定量斗裝滿后，該裝置會自動將氣缸收回。此時，煤可以裝入一號定量斗內(nèi)直至裝滿為止。如果一號、二號定量斗均裝滿時該裝置將會自動停止裝煤任務(wù)。如果兩定量斗其中一個為空，本裝置自動啟動裝煤設(shè)備，繼續(xù)執(zhí)行裝煤任務(wù)。

三、電氣自動控制原理

電氣自動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的目的。

圖3中（本圖結(jié)合全自動控制系統(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、2號啟動中間繼電器；3ZJ、4ZJ、5ZJ為中間繼電器；KK為選項；QA1、QA2為啟動按鈕(保持型)；SV1、SV2為氣動電磁閥；虛框內(nèi)K1、K2為一號、二號定量斗空信號；3ZJ、4ZJ為擴展繼電器；RD1、YD1是1號定量斗滿（空）指示；RD3、YD2是2號定量斗滿（空）指示。

圖3電氣控制原理圖

電氣自動控制原理是，如二號輸送系統(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，按下啟動按鈕QA1，繼電器1ZJ得電吸合，1號皮帶機啟動，1號給煤機延時啟動，即開始為1號定量斗裝煤，待1號定量斗裝滿后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，此時煤流改變方向為2號定量斗裝煤，待1、2號定量斗全部裝滿后繼電器K1、K2吸合，自保接點3ZJ-1、4ZJ-1斷開其自保回路，給煤機停止運行，皮帶機延時斷電，完成一次兩斗裝煤過程。待1、2號斗全裝滿后等待下一次裝煤任務(wù)。

四、結(jié)語

技改后，在增產(chǎn)創(chuàng)收方面，實測記錄顯示，全年裝載站單箕斗提升時間約為58小時，折算到雙箕斗提升時間為29小時，平均提升量為580噸/時，全年多提原煤1.68萬噸，按現(xiàn)原煤市場價格全年可增收1345.6萬元。

在電能節(jié)約方面，統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，耗電量為2.77萬度/萬噸，年節(jié)約電能約4.47萬度，按現(xiàn)平均電價0.68元/度計算，全年電費節(jié)支為3.04萬元。

總之，本技改方案根據(jù)現(xiàn)場實際設(shè)計，具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、功耗低、效率高、經(jīng)濟實用、操作方便等優(yōu)點。不僅可在故障狀態(tài)下使用，能夠緩解在搶修設(shè)備時的緊迫壓力，也可在設(shè)備大修或設(shè)備更新時使用，大大提高了雙箕斗提升的連續(xù)性，為主井原煤提升節(jié)約時間，提高功效。本技改裝置如果在生產(chǎn)初期安裝效果會更為理想，有較高的應(yīng)用和推廣價值。

（作者單位：河南煤化集團永煤公司車集煤礦）

（責(zé)任編輯：龐永厚）