衰老矿井淘汰提升机改造心得

衰老改制矿井淘汰提升机改造心得

姜广臣

（枣庄联创实业有限责任公司 277011）

摘要：本文介绍了枣庄联创公司作为一个衰老改制矿井，能够从矿情和实际需要出发、本着实用、节俭的原则，在不影响矿井正常生产和提升安全的前提下，对国家明令淘汰的提升机进行了改造，其成功的改造经验，值得一些衰老改制矿井借鉴。

关键词：衰老改制提升机改造

0 前言

枣庄联创公司北立井提升机安装于1954年，担负着西采区提升人员、上下大型设备及一般物料等任务。提升高度为187.5米，提升方式为罐笼提升。提升机型号为前苏联制造2БM-42Mn型，双滚筒结构，滚筒直径为3米，宽度1.5米，采用角移式块闸制动系统。提升机电控采用JTDK－ZN型PLC可编程、8段电阻可控硅调速系统。配用电动机为前苏联制АТ16В8－16型，功率为260KW，电压6KV，牵引钢丝绳绳径为37毫米。

根据《煤矿安全规程》和《国家禁止井工煤矿使用的设备及工艺（第二、三批）目录》之规定，该提升机采用的角移式制动系统和滚筒结构均不符合上述规定有关要求。山东省煤监局及鲁南分局责令联创公司限期整改，故联创公司研究决定，于2011年3月至6月期间对北立井提升机进行了更新改造，以消除安全隐患，达到安全生产的目的。

1 调研论证及方案设计

此次改造必须遵循安全第一的原则，在维持现有井筒装备及安全设施不变和确保不影响现提升机正常安全提升的前提下进行改造工作。经过多方面调研、系统论证，最终形成以下改造意见。

1.1 提升机车房选址

新提升机滚筒轴向中心线选在老提升机滚筒中心线基础上向后平移10米处，以此为新提升机安装定位，在此基础上重新建一提升机车房。

1.1.1 选址依据标准：

根据《矿山井架设计规范GB50385-2006》第3.3.2条规定：井架提升钢丝绳合力线，应在井架与斜撑之间，合力线宜接近斜撑平面的中心线。

1.1.2 新提升机滚筒后移十米后井架水平受力分析（具体受力见附图）

由井架受力分析示意图可以看出，井架斜撑中心线水平夹角为58°，改造前提升机提升钢丝绳合力线水平夹角为63°。改造后提升钢丝绳合力线水平夹角为60°，相对改造前，提升钢丝绳合力线更为接近斜撑平面的中心线，故提升机滚筒后移10米后，井架受力情况比改造前原位置更为理想。

1.2 提升机机械选型

1.2.1 提升机

由于枣庄联创公司为破产改制矿井，历史包袱沉重，经济效益比较困难，为减轻联创公司北立井提升机改造经济压力，在枣庄矿业集团公司协调下，从枣矿集团柴里煤矿井下调拨一台闲置的2JK-3×1.5/20型提升机。该提升机停用仅2年，规格参数与联创公司北立井提升机一致，采用液压盘型闸制动系统，整体机械性能、状况良好。

该提升机具体参数如下：

滚筒直径D N： 3 m；允许最大净张力F j： 130 KN；

允许最大净张力差F C： 80 KN；主减速器名义速比i：20；

提升机变位质量G J：19175 kg；滚筒宽度B ：1.5 m

1.2.2 电机

根据北立井提升能力需要，经过选型计算，决定选用佳木斯电机厂生产的YPT-400M-8 型低压变频电动机与该提升机配套。其具体参数为：定子电压660V；额定电流310A；功率280KW；转速742r/min；过载系数λm=1.9；电机效率0.93。

同普通电动机相比，变频电动机具有以下优点，①采用电磁设计，减少了定子和转子的阻值。②具备有启动功能。③适应不同工况条件下的频繁变速。④在一定程度上节能。变频电动机采用“专用变频感应电动机+变频器”的交流调速方式，使机械自动化程度和生产效率大为提高，且设备小型化、节约能源，增加舒适性，目前正取代传统的机械调速和直流调速方案。

1.2.3 提升机电控系统

经过多方调研，并考虑到联创公司生产现状和经济条件等因素，决定淘汰原提升机电控系统，采用技术比较成熟、先进的国产低压变频调速电控系统，以便于今后技术的掌握和售后服务比较到位，最终选用河南焦飞作华科技有限公司生产的的BPDK-ZN型低压变频电控系统。

①BPDK-ZN-ZKT智能变频主控台，是电控装置中的核心设备。采用技术先进、性能可靠的西门子S7系列可编程控制器，运用现场总线方式，完善地处理了安全回路双线制和全部提升机工况要求的控制问题，同时还使用焦作华飞公司自行研制生产的多种检测、控制模块和显示仪表完成了提升机运行过程中应有的逻辑控制、时间和速度控制、按行程的速度给定、PID速度闭环控制和各种情况下的安全保护等控制功能。

②低压变频调速柜，用于电源电压为380V或660V，电机功率为30-1000kW的交流电动机的变频调速控制。采用西门子矢量控制型6SE70系列四象限变频器作为主控器件。变频器输入功率因数高，电流谐波成分小，无须功率补偿。该产品具有低速输出转矩大、过载能力强、调速精度高、调速范围宽、保护功能齐全、维护简单、可靠性高等特点。通过故障检测电路可以保障变频器及电机可靠安全运行，特别适合矿山提升机的工况要求。

2 工程实施

（1）提升机改造工程实行土建、机电安装综合平行作业。首先将老提升机房拆除五分之二，剩余部分保留，对保留部分车房的墙体、基础、顶梁、楼板采取砌墙、穿梁等措施进行加固，确保改造期间老提升机正常提升安全和操作司机的人身安全。

（2）然后施工新车房基础和机械设备基础，在设备基础施工完毕，即用汽吊将提升机滚筒、电机、减速箱等大件初步进行就位。待房屋屋面梁施工完毕后，先将手动桥式起重机安装完毕，并进行试吊，合格后，利用桥式起重机进行机械设备就位及操平找正工作。

（3）最后机电分开平行施工，待提升机机械、电气设备安装完毕后，积极配合提升机机械、电控厂家技术人员进行提升系统的静态调试工作，静态调试合格后进行新老提升机替换，新提升机上绳，进行动态调试和试运转。

（4）对新提升机系统进行技术检测和验收，验收合格后，投入正式运行。

3、结语

枣庄联创公司北立井提升机改造工程从2011年3月26日开工至6月1日完工，仅用了2个多月的时间，改造期间没有对矿井正常生产和提升安全造成任何影响，整个工程衔接有序，新、老提升机替换顺利。经枣庄矿山机电设备安全检测中心对新提升机系统进行全面技术测定，其机械性能和低压交流变频电控系统性能稳定可靠，全部符合设计和安装标准，在操作性、维护性上全面超过了老提升机。经过两个月的提升运行，其提升安全、运行质量都达到了设计要求。联创公司提升机的成功改造经验，值得一些衰老改制矿井借鉴。