王晁煤矿主井提升系统综合技术改造与效益

王晁煤矿主井提升系统综合技术改造与效益

【摘要】针对王晁煤矿主井提升系统提升能力低、故障率高、装载量小等问题，阐述了提升系统技术改造的方案，以及改造后取得了较好的安全、经济效益。

【关键词】提升系统；技术改造；施工方案

0.概述

王晁煤矿1987年建井，原设计能力30万t/a，1998年改扩建后设计能力60万t/a，主井为立井提升，绞车型号为2jk-2.5/11.5，配用yr5003-10，额定电压6kv，额定功率500kw电动机；提升箕斗为4吨轻型箕斗，提升速度6.7米/秒，提升高度371.5m，根据矿规划，年产量达到100万t/a，现有装备已不能满足矿井生产需要，必须对其进行技术改造。

1.原主井提升系统存在的主要问题

（1）由于钢丝绳在滚筒上做双层缠绕，占满了整个滚筒的宽度，绳间隙减小造成钢丝绳在滚筒上咬绳，使提升容器在井筒内运行不稳。井筒罐道易受到撞击，井筒装备也受到了不同程度的影响，增加了检修维护的工作量。同时钢丝绳损坏严重，使用周期短，换绳频繁。

（2）绞车滚筒在缠绕第二层绳时，钢丝绳咬绳严重，在滚筒上每缠绕一圈，钢丝绳跳动一次，因而每缠绕一圈对绞车滚筒与主轴产生一次跳动冲击，致使绞车主轴和滚筒受力加大，造成绞车滚筒多处开裂。

（3）绞车已运行了20多年，绞车的各主要部件已产生疲劳，疲劳强度是和新绞车无法比拟的。安照运行时间，绞车也达到了服务年限。

（4）矿井建设时，井架按照原有规范设计高度32米，过卷距离按原规范要求设计4米，由于提升速度提高到6.7米/秒时，过卷距离与现行规范不符，过卷距离达不到规范要求。

（5）井架原设计按照每勾提升量3吨设计的，改扩建时，将每勾提升量定为4.3吨。在运行过程中，发现井架晃动较大，稳定性不好。井架还有锈蚀等问题。

（6）主井底装载容积小，不能满足矿井生产需要，事故率高，维修难度大。装载装置为定容装载，没有实现定重装载。

针对以上问题，为确保主井提升系统符合《煤矿安全规程》的前提下达到高效、节能、增大提升量的目的，对提升系统进行技术改造。

2.技术改造方案

2.1技术改造设计方案

（1）更换绞车及电控系统、新建绞车房。

考虑在在原有绞车房向后改建绞车房，由于绞车房后面的空地面积不够，需要征地后才可满足扩建绞车房的要求。并需要对现有提升绞车的控制台提前改造，以便在现在的绞车设备后面新建绞车基础。并且井架基础还不能提前施工，只有在停产后撤除完旧井架后才能施工新井架斜架的基础，相对来讲影响生产时间较长。故设计

在主井井口南侧新建绞车房。设计选用jkmd-2.8×4z（iii）多绳摩擦轮绞车，配zkdt215/47.5直流电动机，功率600kw，电压

dc660v；同时交流电控系统改为jkmk/sz-nt-600kw/660v直流电控系统。

（2）更换罐道，现用的38kg钢轨罐道磨损超标。

（3）根据该矿主井现场实际建筑物平面布置情况，设计采用三斜腿箱式井架，从而保留受煤楼及上仓皮带走廊等建筑物。并加装防撞梁及托罐装置；选用28nat6v×34+fc-1670型三角股钢丝绳，zz、ss各2根，安全系数为9.67。

（4）选用曲轨自动开闭侧底扇形闸门上开式6t箕斗，增大了一次提升量，由原来的4.3t增大到目前的6t。

（5）装载设备更新改造，满足提升容积要求；增加定重装载系统，卸载采用上开式扇形门曲轨自动卸载方式。

2.2技术改造施工方案

王晁煤矿是正常生产的矿井停产时间不能太长，因此在设计、施工内容和顺序上要进行认真分析周密安排，对不影响矿井正常生产的单位工程安排提前施工。由于需要征地后才可满足扩建绞车房的要求，因而可在主井的南侧新建绞车房提前安装绞车，停产前预先做好井架基础，提前安装井架立架。矿井停产期间，对互不影响的单项工程或单位工程采取平行作业。停产时集中安装井架套架、更换罐道、更换井底装载定量仓以及井上下的生产和安全设施等，这样可缩短施工工期，减少停产损失。

3.技术改造后的效果及效益分析

3.1改造后的效果

该项工程投产后提升能力由60万t/a提高到100万t/a，经济效果显著，为矿井生产和发展提供了有力的保障。

（1）电控系统采用jkmd/sz-nt-600kw/660v直流电控系统，主、辅控plc实现安全保护双线制控制，互为冗余，并配套数字行程控制监控功能，确保运行安全，实现了提升自动化。

（2）采用直流电动机拖动，与交流相比具有调速性能好，且与负荷大小正负无关，从一种工作方式向另一种工作方式转换方便，调速时电能消耗小易实现自动化等。

（3）由于受主井实际建筑物平面布置限制，设计采用三斜腿箱式井架，从而保留受煤楼及上仓皮带走廊等建筑物。安装完成后，提升机的内外偏角、强度均满足使用要求。

3.2改造后的经济效益分析

（1）安全效益。

主井提升系统改造后，矿井提升能力增大，提升系统运行安全性、可靠性及电控设备的平均寿命得到提高，满足《煤矿安全规程》的要求，减轻了工人的劳动强度，消除了原系统存在的安全隐患。（2）经济效益。

由于在在主井的南侧新建绞车房提前安装绞车，停产前预先做好井架基础，提前安装井架立架，缩短工期25d，按年产量100万t，330d生产，增加原煤产量75758t，增加收入75758×550元

/t=4166.7万元。

改造后每年可节约提升钢丝绳、称重传感器等费用35.6万元。

4.结语

提升系统改造是一项系统工程，结合矿井生产实际，改造设计采用三腿斜撑箱式井架，保留主井上仓皮带走廊，确保效益最大化。同时改造施工工期短、投资少，消除了原系统存在的安全隐患，提高了可靠性，对类似矿山提升系统改造具有借鉴意义。