绞车电控系统改造应用与研究

小屯矿-190水平绞车电控系统改造与研究项目鉴定材料

冀中能源峰峰集团有限公司小屯矿

二零一三年十月

小屯矿-190水平绞车电控系统改造与研究

一、立项意义：

我国煤炭开采分为露天开采和井工开采两部，井工开采部分又分为平巷开采和斜井开采，斜井开采过程中提升物料的运输方式大致分为立井绞车运输、斜井绞车运输两种，小屯矿为斜井多水平提升，井下提升物料系统主要由五部绞车来实现，分别为付井绞车、-50绞车、-190绞车、-300绞车、-420绞车。-190绞车主要担负-190水平至-300水平的物料和矸石提升任务。随着我矿生产的深入，生产任务的重点正逐步从-190水平转向-300水平，因此-190绞车成为决定生产任务完成情况的命脉和咽喉之地。

二、现状说明：

小屯矿是一个改扩建矿井，设计年生产能力为60万吨，但随着科技的发展和管理的进步，矿井产量也有很大的提高，现在采区工作面的年实际生产能力可达到80万吨。这有力的促进了矿井的改革和稳产高产。但不可忽略的问题是小屯矿的提升运输系统设计能力不足，提升运输系统已处于超负荷运转状态：现有的-190绞车，采用变频控制技术，主电机为250KW，提升能力为非标1.2吨矿车单勾4辆罐车，由于提升罐车数量少，生产所需罐车数量多，为保证生产需要，设备检修时间被压缩，在完成必要的检修项目后，立即开车运转。因此，机械设备完好状况较差、设备事故率较高等。根据目前的情况只有对原绞车进行技术改造，增加提升负荷来减少生产任务的压力、

减少事故和增加检修时间，经过方案的研究和经济性的比对，在不更换原有绞车和钢丝绳的情况下，通过对电控系统改造以满足提升目的。

三、本次改造研究主要方法及目的：

1、研究的主要内容：

1）如何实现绞车的提升负荷能力提高。

2）需要更换哪些设备和如何对这些设备进行更换，设备更换的顺序和步骤。

3）提升系统改造后，提升能力的变化量有多大，能否满足生产需要。

2、研究的主要目的：

通过改变-190绞车的电控系统，增加绞车的提升能力，由原先的单勾提升4辆罐车改为单勾提升6辆罐车。

四、项目改造的主要工作程序：

-190绞车提升能力改造的主要工作程序由以下几个部分组成：购买新的电控系统设备→将新设备运输到指定地点→拆除原有电控系统设备→拆除原有主电机250KW→新电控设备就位并接线→主电机就位并接线→通电调试新设备和电机→提升数量增加指定数量试运行→旧电控设备和旧电机升坑运输至地面。

五、本项目具体的主要操作步骤和关节环节：

考虑到绞车电控系统改造工程量较大和我矿施工人员的经验不足，特聘请专业队伍和厂家技术人员一起参与施工和调试工

作，以保证工程进度和质量。

（一）购买新的电控系统设备

通过计算选购容量符合提升要求的电控设备和主电机：

1）、购置矿用隔爆兼本质安全型变频调速装置一台，型号为：ZJT1-400/660（A）

2）、购置矿用隔爆型变频器用滤波箱三台，型号为：LB1-400/660 （A）

3）、购置矿用隔爆兼本质安全型可编程控制器一台，型号为：KXJ-30/1140（660）A

4）、购置隔爆型三相异步电动机一台，型号为：YB2-450M-8，功率355KW，电压660/1140V。

（二）将新设备运输到指定地点

由于新的电控设备体积和重量都比较大，正常的装罐运输无法满足要求，因此改为专用车盘运输来完成。为保证安全运输，运输前要对设备的安防和捆绑提出了很高的要求。设备整体重心必须落在轨道之间与矿车、车盘两轴之间的区域中心附近，不足时要加重物进行调整，用合适的螺栓在四个角将设备与车盘进行固定，再用直径不小于30mmm的麻绳进行捆绑两道，使设备与车盘牢固连接。

（三）新电机的安装就位

在不破坏原有地基的基础上，根据现有新电机355KW的外形尺寸，制作新的电机底座，电机底座制作主要有10#槽钢和10mm

厚的钢板焊接而成，保证了强度和刚度。底座安装完成后通过调整螺栓和安防垫铁来调整的电机的具体位置，保证联轴器的间隙。位置确定后，对电机底座进行刷漆防腐和接线工作。（四）改造完成后绞车的调试和试运行

新电控设备接线工作完成后，通电进行绞车无负荷试运转，无负荷试运转工作正常后，进行带负荷试运转，带负荷试运转过程中负荷数量逐步增加直至提升数量罐车增加到6辆，速度为3.9m/s，满足改造设计提升能力要求。试运行期间要密切关注电控系统的温度、噪声、震动情况，除此之外还要详细记录电流、电压等各种数据的详细参数。

六、防爆变频控制系统优点

1）、调速平稳、改善启动电流，实现软起动。传统的矿用提升机档位调速不连续，运行中机械震动大，矿车冲击大，制动不安全，常出现“掉道”的现象，而采用变频技术后可实现的软启动、软停车，使运行更加平稳，机械冲击小，避免了“掉道”事故的发生。在制动方面旧式提升机多采用油压制动，变频器采用直流制动功能，确保重车不脱钩，从而避免了“溜勾”的现象的发生。

2)、减少事故，增加提升时间。由于老式提升机采用转子串电阻的方式进行调速，由于操作时交流接触器频繁动作，易造成触点及线圈的烧损，转子更换碳刷频繁。此外由于电控系统设计落后因而有维修任务重,造成检修时间长。而对绞车的电控系统

改造后可减少绞车的维修量和事故的发生。

3)、节电效益明显、改善工作环境

在低速运行期间，根据测试节电效率一般在30%左右。此外由于采用变频调速，避免了以前接触器噪音大，影响听力的弊端，从而改善工人工作环境。

4)、防爆变频控制系统功能

(1)直流制动的作用

当重车在井筒中间停车时，变频器由高速至停机后，随之施加一直流制动信号使绞车停止，当机械制动起动作用后，直流制动信号去掉，使重车靠机械抱闸的作用停在中间。

(2)自动限速保护

当接收到减速信号后，若主令控制器没有正常操作，则自动启动机内的减速程序，将变频器的工作频率按预定要求逐步变为减速运行，从而实现自动限速。

(3)连锁开机保护

绞车司机开车必须按照给出的命令操作，假设操作与命令不符时，连锁功能对此指令不执行，变频器因而不动作。

(4)紧急停车

绞车运行过程中，遇到特殊情况不得不停车时，启动变频器急停功能，变频器接收信号后将在瞬间停机。

(5)保护功能

具有过压、欠压、过流、短路、断相、开机连锁、自动限速