焦家金矿竖井提升系统改造方案

焦家金矿竖井提升系统改造方案山东黄金集团焦家金矿原有竖井提升系统为两套提升系统，分别为箕斗加平衡锤提升系统（下面简称提升系统1）和罐笼加

平衡锤提升系统（下面简称提升系统2），均为交流提升电控，其中提升系统 1 经99 年改为交流自动控制，但其低频电源控制部分在低频运行时有时控制不稳定，给矿山安全生产带来了隐患，特别是减速机部分，原生产厂家已经不再生产，如连接轴出现问题，势必影响整个矿山的生产，为此，山东黄金集团焦家金矿委托烟台金建设计研究工程有限公司对焦家金矿提升系统 1 进行改造，使其满足整个矿山生产的需要，为矿山减低成本，增加效益。

经过烟台金建设计研究工程有限公司对焦家金矿提升系统

1 的现场考察和对焦家金矿技术人员的共同探讨，以及目前国内外提升机控制系统的现状，做出以下几种可型性方案与矿方共同探讨：提升系统 1 改造后要达到的目标：全自动直流控制系统，整个控制系统达到20 世纪90 年代末的国际水平。

方案1：将原来的交流电机和减速机全部换掉，直接换一台满足提升要求的直流电机：

优点：减少了减速机等中间环节，减少了维护成本，提高了工作效率。

缺点：一次性投资太高。

问题：由于原提升系统1的交流电机（4.116T）和减速机（11.7T）,总重才15.816T，但换上的直流电机重17.2T，势必增

加井塔承重梁的负荷，由于原承重梁已经经过加固，所以，必须对承重梁进行再次验算，才能决定此方案是否可行。

方案2：更换减速机和电机

优点：电机体积小，不增加承重梁载荷（电机自重 3.96 吨）问题：由于减速机基础不能改变，必须定制与原减速机基础完

全相同的减速机。

方案3：只更换电机，减速机备用一个优点：成本低，安装简

便缺点：减速机需向厂家定做

电控设计说明

概述

根据焦家金矿竖井提升系统改造方案的要求，我们做出了提升系统电控装置的设计方案及说明。

（1）我公司提供的所有电控装置绝对能够满足焦家金矿竖井提升系统改造方案要求，并留有一定的安全富裕系数和扩充能力。动态静态性能

指标完全满足主电机四象限运行的要求。

（2）电控装置以全数字控制制为核心。其中主控PLC 与监控PLC 采用原装进口西门子公司TI545 控制器，控制软件编制以安全为第一因

素，保证系统安全可靠运行。

（3）直流电动机驱动采用西门子6RA70-860 A 一台，六脉动可逆方式，实现四象限运行,平滑加减速。

（4）所设电子监控器实现对错向、主控计算机位置、速度和变流器输出速度全范围保护。安全回路、电子监控器等关键控制采用硬件

电路与软件冗余结构设计。

（5）提供所有的程序、程序文档及支持软件。

（6）电控设计安全可靠，傻瓜式操作，故障点可在微机中快速查出，维护简便。

（7）上位机监视系统采用标准工控机，软件采用西门子WINCC 编制，能对系统运行状态、故障信息、生产数据进行实时采集，产生日、

月、年度生产报表，并能够与组网微机通讯，实现远程监控、故障

查看。

（8）我公司电控装置符合下列文件的规定和要求：

（A ）国家有关电气设备质量标准。

（B）冶金矿山安全规程

（C）进口电器满足国际电工委员会IEC 标准国际现行的电气制图

标准

二、原始技术参数提升方式：箕斗和平衡锤互为平衡。

1．提升机技术参数

提升高度：

提升速度：最大m/s 最大加速度：al=a3=0.7m/s2

装载站2 个卸载站1 个

2．电动机参数

型号容量365 KW 电压500V 电流760 A 转速n= 转/ 分。

3．电源条件

主电源：3相，6.3KV , 50Hz，电压波动士10%。

辅助电源：3相，380V/220V, 50Hz,电压波动士10%。

三、电控系统主要技术方案

1、计算机柜柜内主要装

有一台TI545 和一台

TI505 系列PLC 分别作为

主控

和电子监控器。该PLC由CPU模板、通讯模块、电源模块、高速记

数模板、模拟量输入输出模板、数字量输入输出模板等硬件组成。

主控PLC 主要完成以下功能：

1）与提升机高度集成的高可靠性信号系统，该系统操作简单，（包括要罐、去目的地、截罐等操作）软件自动判别提升机去向、目的地减速点、停车中段。信号系统误操作为零。

2）程序编制分块控制，共分为主程序、装矿1 子程序、装矿2 子程序，使CPU 运行效率最优。

3）可以达到运行时卸矿站及装矿站不设人要求。

4）提升机工作在自动、手动、检修、过卷回收四种运行方式自动开车：运行方式开关拨到自动方式

A ：提升机转为箕斗提矿方式后，在装矿站发出允许开车（矿在箕

斗内、计量斗空、计量斗关闭、无紧停、无报警等条件满足）

后，提升机自动提矿上升开往卸矿站，自动减速到0.15 米/秒速

度进入曲轨卸矿。卸矿后，0.15 米/秒速度退出曲轨，检测箕

斗可靠关闭后，加速到设定速度下行到装矿站装矿，往复循环。

B、自动方式按照国外无人值守标准设计，可以实现全自动运

行箕斗运行时，机房操作台、卸矿站及装矿站在自动方式，都不需要人工操作。（司机只进行监视，不参与任何操作。）

手动开车：运行方式开关拨到手动方式自动开车所需条件必须满足，司机依照操作台显示，将上升或下降显示拨动开关至爬行（0.15 米/秒）、手动给定（0-设计速度任意调整）或全速。提升机会按选定目的地自动减速，自动停车，中间不需要人工参与。停车后，将开关拨回。如此循环开车。