立井提升机

关键词： 提升机 立井 提升 矿井

立井提升机（精选十篇）

立井提升机 篇1

关键词：煤矿提升系统,安全设计,高效

一、概述

朱集东煤矿目前设有立井提升机5台, 绞车队负责日常使用及检修工作。我队在日常工作中, 在提高提升机安全性与高效性方面做了相关技术创新与改造, 取得了良好的实用效果。

二、提高提升机安全性能

在提高提升机安全性能方面, 绞车队主要完成了以下4个方面创新改造。

1增加天轮闭锁的安全设计

提升机天轮检修主要内容包括:天轮轴承加油及换油、天轮游动轮及固定轮检查、天轮轴承、摩擦衬垫、轮毂偏摆检查等。在检修过程中, 天轮检修信号传输主要由检修负责人在天轮平台持对讲机与井口联系, 信号工所发信号一切听从井口检修负责人指挥。现场存在检修期间信号交叉传输或者对讲机传输信号不清晰或者通讯中断的安全隐患。通过在上、下天轮检修平台上增设了两个检修闭锁箱, 将上、下检修平台闭锁按钮硬接点串接入车房220V控制安全回路中去。改进后, 检修人员在天轮平台按下检修闭锁箱按钮, 车房安全回路断电, 绞车无法复位开车。天轮闭锁的设计消除了因为检修期间对讲机传输通讯故障、信号不清晰、信号工误发信号等原因引起的安全隐患。

2电枢柜风机的安全设计

朱集东矿副井、矸石井绞车采用电枢换向的直流可逆系统拖动方案。为减少交流电源的谐波, 采用两组晶闸管整流桥并联。控制电路采用西班牙C30A全数字调速装置。电枢柜是传动系统的核心部件, 而电枢柜内冷却风扇为柜内核心电器元件进行散热, 防止过温。在日常检修过程中发现由于厂家设计存在缺陷, 电枢柜内风机不启动, 绞车仍然可以正常运转, 可能导致电枢柜核心部件过温, 存在极大的安全隐患。针对现场出现的问题, 为了保证电枢柜的安全运行将电枢柜风机控制空开F1的一对常开点加在安全回路中, F1开关如不送电, 安全回路报紧急停车及一次提升故障, 绞车将无法启动。上位机上显示的故障信息及时提醒检修人员查找原因, 避免出现重大安全隐患和经济损失。

3 ACS6000系统整流单元产生的直流分量对DTC变压器的危害及防治办法

朱集东矿主井采用ACS6000传动系统, 该套传动系统硬件主要包括整流单元, 逆变单元, 电容单元, 电压限幅单元, 控制与动力电缆的连接单元, 励磁单元。在大功率开关电路中, 由于负载往往是感性负载, 因此, 在开通-关断过程中会产生较大的感应电动势, 为了保护开关器件不损坏, 往往需要一只续流二极管来泄放产生的反向电动势, 续流二极管要有较高的开关速度。每一个IGCT元件反并联一只续流二极管。当上桥臂上的IGCT关断时, 通过下面的续流二极管续流, 以保证电流的连续。对于上述的三相全控桥整流电路而言, 直流分量在理想状态下往往是不会存在的, 但在实际的运行过程中往往存在直流分量, 具体原因主要是: (1) 上下桥臂的开关元器件IGCT的导通压降不同, 关断时间存在实际的误差, 导致变压器副边的波形幅值不等; (2) 系统在动态调制过程中, 调制解调电路如出现输出波形不对称的情况, 就会导致系统不平衡, 从而产生直流分量。直流分量的存在会导致DTC变压器铁芯磁路饱和, 加大了变压器的损耗, 使DTC变压器发热, 造成变压器绕组间的匝间隙短路或相间短路, 引发事故。针对直流分量设计的预防方法主要有以下几点: (1) 增加变压器的铁芯气隙, 简单的说就是通过这种方法增加铁芯的磁阻。 (2) 在变压器原边绕组串联一个电容, 通过电容的隔直通交作用限制直流分量。 (3) 减小控制电路的脉冲失真和驱动延时, 检测变压器副边电压的周期变化, 利用PI调节延时调整触发脉冲的宽度。 (4) 将直流分量经光纤送到接口板, 由有软件判断直流磁化的程度, 从而采取相应的处理措施, 达到控制的目的。

4滚筒式尾绳挡辊设计

传统设计中, 尾绳挡梁挡块采用方钢作为主体结构, 外侧浇注塑性耐磨材料, 由螺栓固定在尾绳挡梁上, 位置固定, 对尾绳起到限位和保护的作用。但由于尾绳单位质量大、摆动频率高、方向不确定性, 传统挡块与尾绳之间为滑动摩擦力, 磨损情况严重, 且塑性耐磨材料磨损后, 由于检修不便, 如不及时更换该尾绳挡梁, 尾绳与方钢之间产生刚性滑动摩擦, 尾绳磨损加快, 严重影响尾绳的使用寿命及提升安全。同时, 尾绳挡梁位于井筒装备最下部, 上下不便, 传统尾绳挡梁质量大, 体积大, 检修不便, 更换难度大。新型滚筒式尾绳挡辊的结构特点是采用塑性耐磨材料包裹的滚筒式挡辊, 所述滚筒式挡辊是在可转动的滚筒上外裹塑性耐磨材料作为挡块, 所述滚筒通过轴承设置在滚轴上;设置所述滚筒式挡辊布置在尾绳的四周, 以相对设置的一对上挡辊和一对下挡辊形成封闭的呈矩形的尾绳防护空间。与已有技术相比, 新型设计有益效果体现在:

(1) 新型的结构设置使尾绳与挡块之间由刚性滑动摩擦改为柔性滚动摩擦, 减少了尾绳所受的摩擦力, 在起到传统设计同样效果的同时, 大大提高了尾绳使用寿命。

(2) 新型中挡辊结构简单, 体积小、质量轻, 检修方便, 降低了劳动强度及检修成本。

(3) 新型设计的挡块可更换使用, 大大提高挡块的利用效率, 降低了使用成本。

三、提高提升机运行效率

朱集东矿主井配备两台多绳摩擦式提升机, 年设计提升能力400万t。2013年以来主井既要保证矿井提煤产量又要保证掘进出矸石任务, 为保证矿井生产任务的完成对主井提升机循环时间进行优化。提升机初始运行方式下爬行距离为20m, 速度0.5m/s, 耗时42s, 通过修改主控程序将爬行距离缩短至15m, 爬行时间缩短10s, 一台提升机运行工况按一天20h, 每钩25t计算, 则修改爬行距离之后两台提升机每年可增加产量T=2×340× (3600÷158-3600÷168) ×25×20=450000t。

结语

经过一系列技术改造和创新, 朱集东矿立井提升系统在安全性能和提升能力上都有了很大的提高, 保证了矿井采煤、掘进需要, 避免了提升系统事故的发生, 为朱集东矿安全高效生产奠定了基础。

参考文献

[1]王宇星.矿井提升机的自动化控制[J].湖南有色金属, 2001 (03) .

二号主立井提升机竣工验收汇报材料 篇2

二号主立井提升机安装工程

竣 工 验 收 汇 报 材 料

中煤第五建设有限公司第五工程处第三项目部

二 0 0五年二月二日

蒙大矿业有限责任公司纳林河二号矿井 二号主立井提升机竣工验收汇报材料

各位领导，各位专家：

质量监督站各位领导及各参建单位的专家及代表们：

大家好！首先感谢大家在百忙中抽时间参与由我单位施工的蒙大矿业有限责任公司纳林河二号矿井二号主立井提升机安装工程的竣工验收。

纳林河二号矿井位于内蒙古自治区鄂尔多斯市乌审旗无定河镇蒙大工业园区。该工程由中煤鄂尔多斯分公司投资开发，中煤西安设计工程有限公司负责设计，安徽华夏建设监理有限责任公司负责监理，由中煤第五建设有限公司第五工程处负责安装。

下面，我将二号主立井提升机安装工程的概况及施工情况作简要汇报：

一、工程概况

机械安装：

1、JKM5×6（Ⅳ）型多绳摩擦式提升机一套（含主轴+轴承+轴承座1套，滚筒直径5.0m）。

2、盘式制动器4台；液压站2台；摩擦轮护罩1个；车槽装置1套。

3、导向轮装置1台（Ø5.0m）。

4、QD100/20型超卷扬起重机一台（含轨道、配电等），起重量100/20t，跨度19m。

5、换绳装置1套。

6、钢丝绳护罩2套等。电气安装：

1、TDBS 3200型交流调速同步电动机2台（3200kW,6000V,45r/min）。

2、全数字高压变频电控系统1套。

3、工控机1套（含工控机、显示器、打印机、鼠标、键盘、软件等）。

4、各种电缆若干；电缆穿线管1020m；电缆桥架1套；-25×4接地扁钢300m等。

5、ZYS-8A型测速发电机1台，液压站控制柜1台，编码器3个，机械开关2只，井筒开关10只等散件。

6、其他散件、构配件若干。

二、施工进度完成情况

本工程于2011年12月09日开工，至2012年07月27日完工。

三、施工质量控制措施

3.1、施工质量：工程质量目标为优良。

为确保工程达到优良标准，我方采取了以下保证措施：

3.1.1认真贯彻我公司的质量方针和质量目标。我公司2001年12月通过ISO9001：2000国际质量标准换版认证，我公司的质量方针是：以优质的工程和服务满足顾客要求，持续改进管理，不断提高顾客满意度。在本工程项目的管理中，我们严格按照施工质量标准和《程序文件》进行作业，确保质量方针和目标的落实，确保本工程达到优质工程。

3.1.2搞好全面质量管理，完善质量管理体系。项目部成立由项目经理任组长，技术副经理为副组长的全面质量管理领导小组，实施对该项目的全面管理，各施工队成立由队长任组长，主管技术员为副组长的质量管理小组，负责本队的质量管理工作。做到事事有人做、事事有人管，事事有人查、事事有人记录，确保质量管理体系正常运行。

3.1.3项目部设专职质检工程师1人。各队设专职质检员1人，兼职质检员2～3人，对施工实行质量检查控制，严格把好每道工序的质量关，上道工序不合格决不进行下道工序施工。

3.1.4成立QC小组，预防、解决施工中可能出现的疑难问题。

3.1.5加强施工技术管理，严格对待各项制度。施工技术管理工作在工程质量保证中占有主导地位。为保证技术标准和施工规范在本工程中得到有效落实，项目部将采取以下制度来保证各项技术措施的落实：

3.1.6图纸会审制度：在工程开工前由项目部技术副经理组织有关专业技术人员认真复核施工图纸，对图纸中存在的各种问题及时反馈到建设单位和设计单位，力求在工程开工前将问题解决。未经复核的图纸不得用于施工。

3.1.7技术交底制度：工程开工前，施工技术人员将分部、分项工程的施工方法、技术要求、质量标准等以书面形式进行技术交底，交底对象为所属施工队技术人员、测量人员、试验人员和质检人员等。同时项目部各层领导均要接受技术交底，以便明确设计要求和技术质量标准。重点工序和复杂工艺，由质检工程师和工程技术人员对施工人员进行技术课教育，达到操作人员均能了解工艺流程，并用工艺质量保

证工序质量，用工序质量保证工程质量。

3.1.8换手测量制度：本工程在施工中每一步均需进行精确测量，以保证每个部件的安装精度。在工程施工中坚持换手复核制度，对复核过程中出现的超出允许值的误差要及时查明原因，给予纠正。

3.1.9开发创新制度：发挥科学技术是第一生产力的作用，积极推广应用新技术、新工艺、先进设备突破施工难点，确保施工质量。

3.1.10加强现场管理，强化检验程序：把好质量关，关键在施工现场，重点又在检验制度的落实。因此，我们把项目工程各检验程序列表上墙，注明每一检查项目的质量要求和具体负责人，把检查情况列表汇总，在项目部内部进行纵横向比较评比，奖优罚劣，把一切质量事故苗头消灭在萌芽状态，确保每项工程不留隐患。

3.1.11加强检验、试验工作：该项工作主要是对原材料和砼强度的检测。开工前在监理的监视下现场取样试验，合格后方可进行加工。二次灌浆的砼现场取样制成试块，委托当地有相关资质的试验室进行试压。

3.1.11做好隐蔽工程的检查验收：凡属隐蔽工程必须报上级检验人员和监理工程师，并共同检验签证后再进行下道工序的施工。凡是不经查验或检验不合格的工程，一律进行返工处理，直到监理工程师认可为止。

3.1.12坚持分项工程检查验收评定制度：每一分项工程在施工过程中，必须坚持班组的自检、互检和交接检的“三检”制度，并由队质检员及时填写检验评定表。项目部质检人员及时进行复核。3.2材料检验及送检情况

3.2.1．钢管、镀锌扁钢：分别采用天津市友诚镀锌钢管有限公司、唐山市南翔极带加工厂等品牌的钢材，进场材料均有产品质量证明书，并会同监理现场核对验收，均合格。

3.2.2．混凝土原材：

水泥：采用宁夏建材集团股份有限公司生产的P.O42.5R级水泥，水泥出厂质量检验报告单、检测报告齐全。并在监理见证下现场抽样送检，水泥共送检5吨，送检结果合格。

天然砂：产地为伊金霍洛旗，砂共送检7吨，检验报告齐全。并在监理见证下现场抽样送检，送检结果合格。

碎石：产地为棋盘井，碎石共送检12吨，检验报告齐全。并在监理见证下现场

抽样送检，送检结果合格。

防水减水剂CTN-6型：生产厂家为赤峰铁园科技开发有限公司，送检0.5吨，减水剂质量检验报告、外加剂检测报告齐全。并在监理见证下现场抽样送检，送检结果合格。

3.2.3．焊条：焊条采用天津大桥焊材集团有限公司，焊条均有质量证明书和合格证。

3.2.4电缆桥架：电缆桥架采用镇江市长江机电设备厂生产的桥架，进场桥架均有合格证、检验报告，并会同监理现场核对验收，均合格。

3.2.5电缆：电缆采用无锡富华电缆有限公司、山东阳谷新日辉电缆有限公司等生产的电缆，进场电缆均有产品合格证、检验报告，并会同监理现场核对验收，均合格。3.3施工试验

3.3.1混凝土试块：

二号主立井提升机设备基础灌浆试块强度等级为C40:在监理见证标准养护一组，并送检，结果合格。3.4.隐蔽验收

灌浆前，项目部均派以质检员为首的施工技术人员对隐蔽分项工程进行自检，不合格的一律返工整改，自检合格后再报请监理工程师和矿方现场代表检查验收，合格后进入下道工序施工。

四、施工安全控制

工程开工前，我项目部编制了切实可行的施工组织设计、临时用电、大件吊装等施工组织设计和专项施工方案，并经监理工程师审批认可。贯彻到每个参与施工的人员并签字，然后组织施工。

根据《煤矿安全规程》，结合本工程的实际情况，制定出各要害场所的管理及规章制度和工种的责任制，并张帖上墙。

成立以项目部、施工队和班组组成的“三级”安全管理网络。定期召开安全例会，对施工中的安全问题进行总结，对出现的问题和安全隐患进行排查，制定整改方案，并落实到人。同时项目部还注重安全思想教育，成立了以安全员为组长的安全小组，对所有进场施工人员进行安全教育。工程开工以来，未出现任何大小质量、安全事故，做到安全生产、文明施工。

五、工程质量评定

本单位工程共6个分部工程，分别为：机械安装分部工程、电气安装分部工程、提升信号安装分部工程、接地装置安装分部工程、起重设备安装分部工程、变流设备安装分部工程，6个分部工程含27个分项工程，各分部、分项工程均符合设计及规范要求。

本工程已按要求完成工程设计和合同约定的各项内容。工程完工后，企业自查，确认项目工程达到竣工标准，工程质量达到优良质量等级，满足结构安全和使用功能要求；工程质量保证资料基本齐全。

总之，我单位在各级领导的亲切关怀和帮助下，在质量监督站、建设、监理、设计等单位的支持下，与各参建单位通力合作，互相帮助学习，圆满完成合同所约定的各项内容，实现预期目标。工程建设质量达到设计、规范和标准的要求，工程优良。借此机会，感谢各单位和各位领导，在二号主立井提升机安装期间给予我单位的大力支持和帮助。

最后，祝各位领导和专家们身体健康、万事如意！祝蒙大矿业的明天更加美好！谢谢大家！

中煤第五建设有限公司第五工程处

实现矿井高产高效关键在于立井提升 篇3

关键词：高产；高效；关键；立井；提升

中图分类号：TD531 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）29-0160-02

1 矿井概况

1.1 矿井地理位置

桐庄矿是一座年设计生产能力120万t的新型现代化矿井，矿井位于河北省邯郸市峰峰矿区东南部，国家南北大动脉—京广铁路线和107国道在矿井东部15 km处穿过，与京广线相接的矿区环行铁路马磁支线及峰磁公路从井田北部通过，交通便利。井田南北长11.5 km，东西0～5 km，面积37.4 km2，地质储量4亿t。

1.2 主井提升系统基本情况

主井提升绞车型号：JKM3.25*4（Ⅲ）-WTZ；主电机型号：ZKTD250/45-P，功率1500 kW；最大提升速度9.87 m/s；设计提升能力120万t/a。电控系统采用西门子公司的SIMADYND全数字控制系统，双电流闭环控制。

主井井筒直径5.5 m，原布置一对12 t多绳提煤箕斗，双勾提升。箕斗断面积2 300×1 300 mm，高度10 700 mm，容积12.6 m3，侧扇型闸门异侧装卸载。箕斗卸载采用气动开闭，过卷高度10 080 mm。井下装载为ZLQ-12型立井箕斗计量装载设备，气动开闭闸门装载，井下过放距离为10 100 mm。井底装载采用两台GZY1220振动给煤机，井底装载胶带输送机为TD75-800。

2 矿井高产高效改造的必要性和可行性

梧桐庄矿原设计生产能力为1.2 Mt/a，服务年限为82.3 a。本矿井煤层倾角变化不大，煤层厚度适中，资源丰富；煤层顶板条件较好，瓦斯含量低，适合综合机械化开采。煤质优良，市场前景广阔，故从资源条件及开采技术条件上看，进行高产高效技术改造是可行的；同时矿井主要生产系统已具备良好的基础，自投产以来，主井提升系统一直运行良好，稍加技改即能实现矿井高产高效建设。这些因素为矿井高产高效改造提供了必要条件和可行性。

另外梧桐庄矿矿井涌水量大，治水难度大，排水费用高，通风距离远，且“三下采煤”开采技术的实施需对村民进行一定的经济补偿。如果仍维持矿井原设计产量，原煤成本必然增加，矿井效益差。为提高效益，就必须提高矿井产量。因此，也必须对矿井进行高产高效的技术改造，使梧桐庄矿在今后较长的时期内保持较好的经济效益。

本矿生产国家紧缺的低灰、低硫、低磷、高挥发份和高热量的优质肥煤，是峰峰集团公司配制炼焦煤的稀缺煤种。根据市场需求，为增加企业的市场竞争力，集团公司决定对梧桐庄矿井进行高产高效技术改造，最终矿井产量达到210万t/a。

主井提升是原煤运输关键环节，主井的提升能力制约着矿井高产高效建设，如果提高矿井的生产能力，就必须提高主井的提升能力。矿井进行技术改造产量达到210万t/a，则主井提升系统也必须进行相应的技术改造，提升能力达到210万t/a。故提高矿井的生产能力就必须对主井提升能力进行技术改造。

主井提升设备为JKM-3.25*4（III）型塔式多绳摩擦提升机，改造前箕斗装载量为12 t。实际运行中发现绞车休止时间长，即装卸载时间长。以上情况说明在对提升系统不做大的改造，提高主井年提升能力是可行的。

提高主井提升能力达到210万t/a的措施如下：

①充分利用绞车和钢丝绳的最大静张力，对绞车电控进行改造提高绞车的提升能力。增加箕斗的装载量提高每钩的提升量。

②缩短定量斗装载和井口煤仓卸载时间，提高单位时间内的提升钩数。

③通过调整绞车的爬行、加速、减速等运行时间，缩短绞车单钩运行时间。

3 技术改造实施方案

依据主井技术改造措施，对主井提升系统进行改造，达到年提升能力210万t，主要改造工程以下几个方面。

3.1 箕斗改造

为增加每勾提升量，箕斗断面（2 300×1 300 mm）保持不变，将箕斗装煤斗箱加高，使箕斗容量由12.6 m3加大到14.7 m3，充分利用绞车的最大静张力差，装载量达13 t。

3.2 装卸载气动系统改造工程

装载气控系统改造方案是在原有的气控装置基础上进行的，主要从增加汽缸活塞速度，减少闸门开启的时间考虑，加大了管路的通径，将原来通径DN20 mm的气路改为DN25 mm，使管路的通气面积增加到原来的1.56倍。

箕斗卸载气控系统原设计为一个汽缸两路同时供气，管路通径为2*DN25 mm。本次改造方案主要是加大了管路的直径，将原来管路通径改为2*DN40 mm，使管路的通气面积增加到原来的2.56倍，将进气回路中的节流阀取消，减少管路的压力损失，达到提高气缸活塞速度，减少休止时间的目的。

通过对气控管路的改造，提高气缸了活塞速度，使休止时间减少约5s。

3.3 装载皮带改造工程

主井底原安装两条TD75-800皮带，运输能力300 t/h，改造为两条TD75-1000皮带，运输能力达400 t/h，装载时间由每钩2.5 min缩短为2 min。改造前后装载皮带技术参数对比如表1所示。

3.4 定量斗改造工程

将现有2台定量斗上段加宽300 mm，减短100 mm，容量增至14.69 m3。为实现顺利卸载，在下部加装不锈钢滑板。

3.5 主井底给煤机改造

原设计主井底安装两台GZY1220震动给煤机给煤，当产量增大时将无法满足给煤要求，并且运行中事故率高，现改为两台JDG14/F甲带式给煤机，给煤量400t/h。

3.6 主井液压站改造

主井绞车原设计的液压站（E138型）制动力不足，为满足增大提升能力的要求，重新选用了E146型液压站，满足绞车一次提升13 t制动力的要求。

3.7 主井绞车全数字直流调速系统改造

功率柜电流限幅值由2 400 A调整为3 100 A，电枢电流建立时间由5.8 s缩短为3 s，每钩提升时间节省了2.8 s，并且满足了每钩提升13 t的要求。

3.8 主井绞车主计算机PLC控制系统改造

主井绞车主计算机控制系统改造，由S5PLC改造为S7-300PLC控制系统，调试后使控制程序固化，不会因长期停电或误操作而造成主控程序丢失，并且可根据绳槽磨损情况很方便地进行指示深度的修正，使运行参数的调整简单明了，控制系统更加安全可靠。

4 改造后的实际运行结果

改造后主井底两码定量斗容量增至14.69 m3，在下部加装不锈钢滑板，缩短了装载时间；为缩短装卸载时间，加大了气控装置管路通径，提高气缸活塞速度，使箕斗休止时间减少约5 s；更换了主井底两条转载皮带，装载时间由每钩2.5 min缩短为2 min；改造了主井底两部给料机，将原采用的GZY振动给料机改造为JDG甲带式给料机，使装载能力与改造的装载皮带匹配；电控系统将功率柜电流限幅值由2 400 A调整为3 100 A，电枢电流建立时间由5.8 s缩短为3 s，每钩提升时间节省了2.8 s，满足每钩提升13t的要求。改造前主井绞车每次提升量12 t，提升一次循环时间137 s。改造后每次提升量13 t，经测试，提升一次循环时间120 s（南码117 s，北码122 s）。

改造后主井提升能力提高，每小时提升勾数由22勾增加到30勾，每勾装载由12 t增加到13 t，年提升能力（考虑不平衡系数1.1）：

A=13×30×18×330/1.1=210.6万t/a

主井提升能力能够满足矿井年产210万t的生产需要。改造中选用先进的技术装备保证了主井系统运行更加安全可靠。

5 经济效益分析

①间接效益：改造后矿井年增产量90万t，按市场价800元/t计，年增加产值：90万t×800元/t=7.2亿元。

②直接效益：改造后，每勾提升时间缩短，节电效益明显。经测定，吨煤提升电耗降低0.4 kWh。

年节电：0.4×210=84万kWh；折合资金：0.42×84=35.28万元

这次主井改造方案合理，技术先进，安全可靠，施工快捷，全部改造利用矿井检修时间完成，没有影响矿井的正常生产。改造后经济效益十分显著，是一次较为成功的技术改造，实践证明提高矿井主提升系统能力是实现高产高效的新途径，可以在同类矿井中大力推广应用。这次成功改造不仅取得巨大的安全、经济效益，而且收到了良好的社会效益，为实现高产高效矿井奠定了坚实的基础。

参考文献：

立井提升机 篇4

某铅锌矿2#盲竖井,井口标高1 751m,井底标高1 257m,天轮硐室底板标高1 802.35m,天轮至井底545.35m,井径5.5 m,装备有箕头罐笼,担负深部矿石、人员和材料的提升和下放任务。提升机型号为JKMD-4×4(Ⅲ)-(HZ),天轮直径4m;首绳共4根,型号为6V×37S+NF-φ40,长度为680m,每根重5 000kg。尾绳共3根,型号6V×37S+NF-φ46,长度550m,重量6 000kg。首绳通过调绳油缸与箕斗和罐笼上部连接,尾绳采用WX1500悬吊装置与箕斗和罐笼下部连接。箕斗自重20 087kg,罐笼自重27 595kg,双层最大有效载重7 000kg。该井于2004年5月投入试生产,日提升矿石2 000t。

经过2年的运转,加之井筒内渗水呈弱酸性,钢绳锈蚀严重,2006年8月首绳断丝超标,决定更换首尾绳。

2 更换首尾绳方案选择

2.1 方案介绍

更换多绳摩擦式提升机首绳的方法有多种,实践中主要采用以下3种方案。

(1)固定箕斗罐笼,逐根抽取和安装钢丝绳。该方法比较简单,缺点是时间长,需要停产10d左右,需要2台稳车。

(2)旧绳带新绳,旧绳人工拉入井底巷道。罐笼箕斗轻载后,罐笼停在井口,新绳连接到需要更换的旧绳上,旧绳在罐道梁上锁死,割断旧绳与罐笼的连接,稳车回收,带紧钢丝绳后,摘除旧绳在罐道梁上连接,缓慢放新绳,旧绳在摩擦轮上松动,摩擦轮另一边旧绳在自重作用下下坠。井下巷道中安排人工将旧绳拉入巷道中,新绳就被带到井下,拆除旧绳与箕斗的连接,新绳连接到箕斗上,将新绳另一边在罐道梁上锁死,摘除新绳与稳车的连接,割除多余钢丝绳,将一头与罐笼连接。调绳油缸调到中间,以便将来调绳。如此逐根更换,各新绳的长度割取一致,4根钢丝绳要对称更换。

该方法优点是用一台稳车,工期较短,仅7d左右;缺点是钢丝绳需要人工拉,需要人工较多,旧钢丝绳被放到井下巷道。

(3)旧绳带新绳,用两台稳车,一台放新绳,一台收旧绳。井口附近安装两台稳车,一台将新绳缠好,一台准备回收旧绳。箕斗、罐笼轻载后,罐笼停在临时绳道,同时开动主提升机和回收稳车,回收井口以下的旧绳,箕斗提到临时绳道口后,把新绳卡在箕斗上方的旧绳上,割断箕斗上的旧绳,同时开动旧绳稳车和主提升机,新绳稳车被动放绳,旧绳把新绳带过卷筒,将新绳用提升机房的吊钩将绳带离卷筒,同样利用天轮上的吊钩将绳带离天轮,上提罐笼至临时绳道口,将新绳头卡在罐笼上,把钢绳重新挂在卷筒上。下放罐笼,当箕斗至临时绳道口时停止,摘除新绳与稳车的连接,割除多余钢丝绳,将一头与箕斗连接、调绳,如此逐根更换。

该方法优点是新绳、旧绳一起下放和回收,工期短,6d左右;缺点是工艺复杂,需要两台稳车,新、旧绳接头过天轮和卷筒时需要用吊钩过渡。

2.2 方案比较与选择

综合以上3种方案的优缺点,方案一占用井筒时间过长,从经济效益方面考虑,尽管比较简单,仍不推荐使用;方案三最大技术难点是稳车和提升机同步问题,一旦掌握不好,由于稳车提升力有限,会造成稳车损坏,甚至两钢丝绳因受力不一致而纽结;方案二的不足是旧绳溜至1 331m中段,拉绳需要较多人工;旧绳下放过程中,一端受力,不会扭结。

综合以上分析比较,充分考虑施工现场实际情况及经济效益,选择方案二进行本次首、尾绳更换工作。

3 前期准备及设备能力计算

3.1 施工准备

为压缩工期,充分利用原场地临时卷扬房、绳道等设施,对施工装备进行平面布置,详见图1。受现场空间限制,大型稳车下放困难,为安全及工作效率考虑,安装10t稳车两台。

3.2 放绳稳车能力校核

(1)10t稳车技术参数(部分数据为实测数据)见表1。

(2) 10t稳车容绳量计算见表2。

稳车最外层钢丝绳外圈直径为1 345mm,小于稳车允许钢丝绳缠绕直径1 370mm,稳车可以将700m直径40mm钢丝绳缠下。

(3)10t稳车悬吊重量校核:

式中:QW—稳车可悬吊重量;

QSS——首绳重力;

QYS—引绳重力;

QT——井底托绳力。

经计算,稳车悬吊重量小于稳车额定悬吊力。

3.3 引绳的选择

稳车需先缠绕一定数量的引绳,在钢丝绳全部放出时拖住悬垂在井筒中的钢丝绳,引绳的选择:

式中:Ps——钢丝绳单位重量;

Q0—引绳悬吊重量;

σb——钢丝绳钢丝极限抗拉强度,一般钢丝绳=155kg/mm2;

ma——钢丝绳安全系数,根据安全作业规程规定,ma取6.5。

经计算选取6×19-φ18.5-155-I型钢丝绳,考虑临时绳道长度和在卷筒上卧底长度,引绳钢丝绳长度确定为100m。

3.4 罐笼和箕斗固定

罐笼轻载,配重块全部取出,罐笼停在临时绳道口附近,该水平比1751马头门底板高出约17.7m。箕斗停止在1301马头门附近的一层罐道梁上。同层两根箕斗罐道梁上横担两根122a钢梁,上部悬吊保险钢丝绳,钢丝绳直径不小于26mm,两套以上,每套不少于4根,每套处于不同层罐道梁上。开动提升机使箕斗重量完全由该两钢梁承担,箕斗上首绳不受力。

抬高罐笼,目的有两个,一是换绳过程中,钢丝绳不可能完全绷紧,需预留1m;二是考虑钢丝绳悬吊重量后,要伸长,根据厂家提供的资料,700m直径40mm的钢丝绳伸长量约1.5m,合计抬升罐笼高度2.5m。

罐笼抬升重量的计算:抬升重量包括罐笼轻载后重量、罐笼侧尾绳重量、尾绳和首绳连接装置重量。经计算提升重量为35t。使用两台20t手拉葫芦,对挂罐笼的两角,安全起见,天轮硐室中25t起吊行车,反穿一台40t滑车吊挂罐笼另外两角。

4 钢丝绳的更换

4.1 旧绳截断

箕斗上旧绳截断:将箕斗上首绳的调整油缸用钢管连接在一起,固定在罐道上,在1 331m中段马头门用一根15.5 mm直径的钢丝绳卡在首先要换的首绳上,用电机车拉紧,在箕斗上方割断钢丝绳,将绳头拖入1331马头门。

上部罐笼旧绳截断:将缠绕在稳车上的新绳卡在罐笼上方旧绳上(5个45#钢丝绳卡),将旧绳用副绳一头卡在钢梁上,一头通过一台10t手拉葫芦挂住旧绳,防止旧绳割断后突然窜动;将卡子下方与罐笼旧绳连接处割断,开动稳车,带紧旧绳;截断旧绳与调绳油缸连接,松10t手拉葫芦,同时收紧稳车,使钢丝绳进入安装在临时绳道口的导向天轮内,由稳车完全悬吊该根旧绳。

将首绳撬至提升机摩擦衬套旁的卷筒上,使钢丝绳在摩擦力较小的卷筒上滑动,确认各关键部位安全后,开始下放。

4.2 钢丝绳下放

开动稳车,新绳在旧绳悬垂力作用下,沿井筒中下放,1 331m中段马头门同时回收旧绳。

绳头绳卡过天轮和提升机卷筒时采用两种办法:直接过法,将绳卡扶正,在重力的作用下,强行将钢丝绳卡通过;导卡法,将钢丝绳搭接长度加长至双倍,绳头过卷筒或者天轮时,通过导钢丝绳卡而使绳头通过卷筒。

新绳到达1 331m中段后,解除绳头放入井筒中,继续下放至箕斗上方,留出足够绳头余量后停止稳车,钢丝绳下端固定在一侧以便其它钢丝绳的更换。

4.3 上部钢丝绳的连接

上部预留钢丝绳理解长度后,钢丝绳在提升机上就位,10t手拉葫芦将钢丝绳固定在罐道梁上,截除多余钢丝绳,钢丝绳与罐笼上调绳油缸连接。

同时稳车开始缠绕第二根钢丝绳,准备第二根钢丝绳的下放。

4.4 剩余钢丝绳的下放

依照以上方法,下放其余钢丝绳。施工时,现场安装了2台稳车,减少了缠绕时间,提高了工作效率。上部钢丝绳截断后,立即开始缠绕新绳,这样可以与上部做接头平行作业。

下部的绳头与箕斗的连接,待所有钢丝绳下放完毕后一并作业。

4.5 安全事项

各关键岗位、卷扬机和天轮处均须安排有经验的人员看管,事先要建立通畅的沟通系统,确保现场统一指挥,上下部不可同时作业。

5 结语

立井提升机 篇5

【摘 要】本文针对立井提升中高压电动机故障多发的实际情况，通过多方面、多层次、多因素的分析电机故障产生的原因进行阐述。结合现场实际情况有针对性的采取简单有效的方式、方法进行问题解决，取得了较好的应用效果，值得我们工程技术人员在其它行业领域探讨和借鉴。

【关键词】提升机电动机；故障多发；原因分析与处理

0.引言

某矿立井提升设备为洛阳矿山机械厂制造的JKM2.8×4（Ⅱ）型多绳摩擦绞车，目前配套电机为800KW×2，绕线式三相异步八级电动机。该矿提升机为三八制作业，每天停产检修时间为两小时。

该矿立井提升设备于1980年7月安装，1980年9月28日建成投产，设计年产量90万t/a，当时主井主电机功率为630KW×2，16小时工作制。1987年后开始改扩建，将主电机功率更换为800KW×2。但是在这次改造中，由于原电机基础及安装空间有限，新电机外型和尺寸参数必须按照原630KW电机制造，但是定、转子仍按800KW绕制，造成空间紧凑，散热不符合标准。同时减速机进行了改造，将速比降为11.5，速度由原来的 6.8米/秒增加至9.6米/秒，提升速度快了，提升能力也由原来的90万t/a，提升为150 万t/a，无形中加大了电机的载荷。而从1998年至今根据实际产量每年的提升能力都有不同程度的增加，年产量一度达到了220万t/a，最高时达到240万t/a，实际上不断增加了主井电机的工作时间，造成电机长时间处于满负荷运转状态，因此，主电机逐渐表现出了其性能弱点，即并联套经常开焊。

1.主电机故障原因分析

1.1初步原因分析

在主井一系列的改造过程中，主电机并未做任何改动，仍是1987年初次改造后的800KW×2电机，电机一直工作在连续满负荷状态，因此，从2004年开始，主井电机故障频发，多为并联套开焊、转子引出线烧断、星点连线烧断等故障，并联套开焊较为容易发现，可根据现场掉锡情况进行判断，处理也相对比较简单，影响时间较短。而其它两种情况，都发生在绝缘内部，多为突然发生，平时巡检时无法观察到，而利用测温仪也无法进行实时监测，发生故障时处理方法比较复杂，工艺要求较高，需要对引出线等进行现场焊接或更换，一般影响时间较长，这些都严重影响了主井的正常生产。综合以上现象，归根结底，电机的各种故障都是因为温度过高所致。

1.2电机故障主要原因分析

为此，相关专业技术人员进行了汇总分析，结合现场设备条件和使用等诸多因素，共同认为其主要原因有以下几个方面：

（1）现用电机为非标准电机，B级绝缘，虽然额定电压、电流都符合提升容量要求，但是其热稳定性得不到保障，为了保证安装要求，电机外型按630KW电机制造，其体积较小，定子绕组及转子铁心为了达到相应的额定电压与电流，又必须按800KW电机标准，因此，该电机内部结构设计紧凑，通风不良，造成了散热不符合要求。所谓电机的热稳定性，即指电机在运行一段时间后，温度不再上升，而是保持在一个基本不变的值，如果电机因为制造上的原因，导致通风不良，而使之达不到热稳定状态，温度会随着电机的继续运行而不断上升，直至超过其所能承受的能力。即使测量到电机温度为60℃，但是由于电机内部高温得不到及时散热，估计绕组内部温度应高达绝缘的最高允许温度。

（2）负荷加大后，启动电流增加，一般三相异步电机的启动电流为额定电流的6～7倍，重载时会更大，从以上公式可知，较大的电流使得电机温升迅速，从而导致烧断、开焊等故障。2004年改造后，增加了提升负荷，由原来的每斗9T增加到每斗9.5T至现在的每斗10T，造成电机启动时间加长、全速运行时电流增大，这对电动机的安全运行是非常不利的。

（3）启动频繁，休止时间不足，大型电动机因频繁启动，可加速温升，使电机发热持续时间过长，导致绝缘材料迅速老化，介质损耗增加，发热更历害，严重时则导致击穿而损坏。

（4）电机老化严重，该800KW电机自从1987年改造以为，一直使用至今，直到2009年新购进一台非标800KW电机，老电机已工作二十多年，其绝缘部件及转子铁及定子绕组等均有不同程度老化。近几年虽经多次大修，但是都未能从根本上解决问题。并且，变频改造后，尤其加剧了其转子的承载强度，按照老的调速方式，转子在全速运行后电流很小，而改造后，由于是定子短封，采用转子送电的方式中压变频调速。该方法使得转子长时间处于高压高频大电流状态，从而加快了转子的温升速度，使转子绕组温度迅速升高，也就会在最薄弱的环节发生故障，即转子引出线的薄弱处烧断。

（5）另外，电源电压过高也是影响电机使用寿命的原因之一。我矿主井6KV电压一般可达6.3～6.4KV，当电源电压过高时，电动机反电动势、磁通及磁通密度均随之增大。由于铁损耗的大小与磁通密度平方成正比，则铁损耗增加，导致铁心过热。而磁通增加，又致使励磁电流分量急剧增加，造成定子绕组铜损增大，使绕组过热。因此，电源电压超过电动机的额定电压时，会使电动机过热，严重时则导致烧断故障。

2.解决方案提出与实际工作验证

如果想要改善这种局面，建议从以下几个方面给予解决：

（1）更换符合国家标准的800KW电动机，由于当前电动机的特殊情况及其工作制式等不适合现有的工作强度，只有更换为标准800KW电动机，使电机动的体积满足散热条件，才能有效缓解电机频繁故障的现象。但是由于安装空间的局限性，这一方案无法具体执行。在实际工作中，运转队采用了设置风机进行强制风冷的方法。在天气环境温度较高时效果比较明显。

（2）减少负载，即减少每斗提升量，可有效减小电机启动电流，减少大电流冲击，从而控制电机温升，减少绝缘破坏，减少故障发生。理论上可行，但是实际中没有应用。在实际工作中，运转队采用了电气人员和司机加大检查力度和密度的办法。主动发现电动机的各类问题故障，做好抢修准备。确保电动机的安全运行。

（3）降低提升频率，增加电机休止时间，即延长卸载时间或增加每班电机的停止时间，使电机温升在一定范围内，然后再进行提升工作。

（4）更换新电机，按照现有位置及基础定制新电机，增强制作工艺，增加所用材料绝缘等级（F级），提高电机抗大电流频繁启动的能力。计划新进两台电动机，一台已经到货，使用中进行了小小的适应性改动，目前比原电动机使用效果理想。

（5）有效控制电网电压，使之保持在国家规定的数值范围内，以保证电机的正常工作。由于使用变频控制，所以在电控中增加有源滤波装置和静止无功补偿装置。

3.结束语

综合以上分析，采用（1）和（2）两种方案是被动的防护方式。其余三种方案即符合现场实际，也很容易做到。所以，我们已经采用了执行了（3）（4）和（5）三种方案。效果比较明显。

在现场设备的使用中，我们受到各种不利因素和条件的限制，不能全部更新所有设备。但是，我们可以通过多方面、多层次、多因素的分析，不断地总结经验，解决现有问题，使我们的设备达到最佳的状态，适应生产的需求。其目的和意义非常重大。可以在更多的领域和行业应用。值得工程技术人员研究与探讨。 [科]

【参考文献】

[1]胡虔生，胡敏强主编.电机学（第一版）.中国电力出版社，2009-7-1.

[2]赵家礼主编.高压交流电动机检修技术问答（第一版）.化学工业出版社，2008-1-1.

立井提升机 篇6

根据煤矿的相关规定, 力井在进行罐笼提升的时候, 需要保证井口、井底以及安全门与罐位、提升信号达到联锁的状态。需要在各个部位安装摇台, 也要满足与阻车器和信号系统的连锁。在当前的立井提升信号系统中, 主要应用的是可编程的控制器, 将其作为核心, 利用现场总线通信技术, 对整个矿井的提升信号控制系统进行设计。随着技术的不断发展, 通信设备出现老化, 抗干扰能力出现下降的趋势, 同时, 井筒中的不良环境也产生较大的作用, 使得误动作发生, 造成对信号的干扰, 引发提升机的误动, 给整个系统安全造成威胁。为此, 要重视对后备闭锁保护的设计, 有效降低误动作发生的几率, 在根本上保证立井提升机运转的安全性与稳定性。

1 对立井提升机信号后备闭锁保护的概述

为了实现井筒作用安全性的提升, 很多煤矿都应用了泄漏通信系统, 目的是实现与井筒作业人员的有效联系。这一系统的优势是具有正规的证书, 通信效果较好, 成本不高, 实现了对传统联系方式的改变。同时, 为了更好地提升安全系数, 将这一系统与信号闭锁功能相结合, 达到有效的闭锁和解锁的目的。鉴于提升机电控系统的核心作用, 需要在通信与矿井提升系统之间达到闭锁, 也就是, 形成一种电气闭锁, 但是前提是不改变提升机电控系统的基本功能, 可以通过两种方式实现, 一种是对提升机信号系统进行改造, 达到闭锁的目的。另外一种是通过对提升机电控系统的改造实现闭锁。另外, 立井井筒作业对于提升系统检修维护工作意义重大, 是高危作业的一种。借助信号闭锁和泄漏通信, 能够实现与各种人员的有效沟通, 同时, 在不动车的前提下完成。二者的结合使得井筒作业人员能够直接参与提升机的控制, 避免动车的操作, 在根本上提高了井筒作用的安全性, 同时, 有信和人员直接进行信号复位操作, 有效减少了操作环节, 大大减少了维护的时间。

2 对设计方案的介绍

首先, 在井口和井底的位置对进行操车系统的起到, 形成信号。其次, 对各个操车系统进行串联, 实现对继电器的控制, 将直流串入提升机的信号闭锁回路之中。再次, 在完成信号串联之后, 与提升机的松闸信号进行并联, 满足自保的需要, 有效防止因为误动作而引发的跳闸现象。第四, 在完成井口与井底操车系统的信号串联之后, 需要并联钥匙按钮, 目的是满足特殊构造模式的需要。第五, 要增设电源和指示灯, 支持井底操车系统信号作用的发挥。

3 对工作原理的分析

当井口与井底的操车系统形成之后, 闭锁输出使得井口与井底发生触点闭合, PLC程序形成, 在开车信号的支持下, 开车动作形成, 同时, 触点闭合, 指示灯开始工作。其次, 当松闸继电器的状态为松闸开车的状态的时候, 接点自保系统信号形成, 有效避免对传感器的误动作的发生, 也能够对提升机进行紧急终止。再次, 在立井下放长材的时候, 操作台的钥匙开关发挥作用, 需要将安全门打开, 借助操作台钥匙开关, 对信号进行短接, 能够满足特殊环境下的提升。

4 对操作系统应用方法的介绍

4.1 对常规提升操作的分析

在正常提升的情况下, 提升机在接收到动车提升信号之后, 先对信号后备闭锁的指示灯的状态进行确认, 观察其是否处于开启的状态, 如果其明亮, 代表井口与境地的操车系统全部惋惜, 能够操作动车。一旦不亮, 说明操车系统还处于未完成状态, 不能动车, 即便在面对误操作的时候, 系统反应也不会出现。

4.2 对特殊模式下提升操作的介绍

针对特殊模式下的提升, 动车行为需要发生在超出系统还没有全部完成的时候。如果需要下放长材, 安全门需要准确打开。在安全门开放之后, 针对长材料的运输, 将钥匙开关进行转动, 此时, 短接操车系统形成, 能够信息息传输。

5 对立井提升机信号后备闭锁保护使用原则的分析

首先, 要确保整个系统能够正常开启, 打点功能能够是顺利实现。其次, 对于工作人员而言, 在操作中, 需要配备具有打点作用的防爆对讲机。再次, 在应用这一功能的时候, 需要将对讲机设置为打点的状态, 按住对讲键, 促进信号闭锁的实现, 而后再对对讲机的工作模式进行调整, 最后, 再将对讲机切换至对讲模式, 作业仍可有序进行。第四, 在明确系统处于安全状态之后, 进行动车操作, 对讲机此时需要处于打点状态, 按键两次, 信号解锁成功, 在进行对讲的切换, 借助对讲机, 与相关人员进行沟通, 实施手工打点。第五, 当提升机信号处于解锁或者闭锁的状态下, 需要对信号源进行明确。第六, 如果提升机信号处于闭锁状态, 此时需要相关人员也对信号的解锁进行关注。第七, 提升机信号如果处于闭锁状态, 不允许对讲机进行打点操作, 也就是不许将其设定为打点的模式。第八, 对于位于闭锁状态下的提升机信号, 一旦出现对讲机打点失败的情况, 借助对讲机进行全面联系, 相关司机进行信号的解锁功能。第九, 对于闭锁功能, 其需要在1秒内进行打点按键的次数计量, 使得相应的闭锁和解锁信号形成、在使用过程中, 不得随意按动打点的信号。

6 对立井提升机信号后备闭锁保护使用范围的介绍

对于这种系统, 主要应用在井筒装备晋宁县检查的时间段。另外, 在为天轮进行油料的更换的时候, 也能够使用。另外, 还有配件更换期间、施工平台搭设期间。

7 结束语

综上, 在立井中安装信号后备闭锁保护, 有煤矿行业的安全规范相匹配, 即便面对信和传输的误操作, 也能够有效保证运行的安全性, 实现了对系统的双重保护, 在根本上保障了立井提升机的安全运行效果。

参考文献

[1]石磊.矿井提升机PLC智能控制系统研究[D].河南科技大学, 2010.

立井提升机 篇7

1无轨胶轮车的副立井典型布置

在目前所有无轨胶轮车提升副立井中,绝大多数井筒内提升容器为一特制双层多绳加宽罐笼+平衡锤,其目的在于除采煤机外其他大型设备如液压支架搬运车、铲车、掘进机等整体进罐下井,避免井上下设备拆装,特制加宽罐笼,净宽3.8 m。同时为避免零散人员下井而影响正常提升,在井筒内还布置了一套单层多绳交通罐+平衡锤。该布置形式以下简称Ⅰ方案,见图1。

1.1副立井提升设计依据

以某矿井为例,提升设计依据如下:

副立井井口标高:+700.300 m。

副立井井底车场标高:+130 m。

提升高度:570.3 m。最大班提升量:

下井工人:150人。

钢材:4车(3 t,5 t胶轮车各一半)。

支护材料:20车(3 t,5 t胶轮车各一半)。

金属网:8车(3 t,5 t胶轮车各一半)。

炸药、雷管:各1次。

设备及其他:20车(3 t,5 t胶轮车各一半)。

最大件(液压支架)质量:42 000 kg。

最大件尺寸:7 600 mm×3 300 mm×3 200 mm。

无轨胶轮平板车:3 500 kg。

3 t无轨胶轮车:质量6 000 kg,装载质量3 000 kg。

5 t无轨胶轮车:质量7 000 kg,装载质量5 000 kg。

特制加宽罐笼本体质量(包括首、尾绳悬挂):49 000 kg。

每罐装车数:2辆。

乘人数(双层):300人,按150人计算。

本体高度:9.5 m。

绳间距:350 mm。平衡锤质量(可调式):正常提升:61 000 kg;升降大件:71 250 kg

1.2提升设备及提升技术参数

经计算,副立井一次提升循环时间为346.2 s,最大班作业时间3.246 h。

副立井施工到底做永久改装后,最大班出渣量112车。

1.3 存在问题

1)特制双层宽罐笼尺寸大、重量大,占用井筒空间大。

2)仅一个提升物料容器,由于一次提升循环时间太长,最大班作业时间长达3.246 h。实际生产中,副立井为紧急调运经常出现未按正常要求组车下井或车辆进出罐时间长等不确定因素,最大班时间预计将达到4.869 h,副立井提升较为紧张。

3)一个提升物料容器,在副立井施工到底做永久改装后施工出渣量仅112车,日完成12 m～15 m巷道出渣,按施工进度,仅能担负3个掘进工作面施工,施工工期加长。

4)超长超宽型设备仅支架搬运车、铲车、采煤机、掘进机,这些设备占用量小,总台数仅6台～10台,经调研下井后年升、下井仅6台次,特制加宽罐笼经常装载宽度小于2 m的设备及车辆,造成特制加宽罐笼空间损失。

5)生产运行中胶轮车宽度仅是特制加宽罐笼宽度的1/2,由于无轨,易出现装载较偏,运行中罐笼偏斜,加大了罐道、罐笼罐耳的磨损及维护工作量。

2 无轨胶轮车提升副立井布置优化

鉴于上述布置形式存在的问题,为加大副立井提升量、缩短建井工期、充分利用井筒空间,对副立井井筒布置形式进行如下调整:

井筒内仍布置两套提升容器,除维持单层多绳交通罐+平衡锤不变外,以一宽一窄双层多绳罐笼代替特制加宽双层多绳罐笼+平衡锤,宽罐净宽2.5 m,窄罐净宽2.1 m。宽罐可装载除液压支架搬运车、采煤机外的其他大型设备及3 t,5 t胶轮车;窄罐可装载小型设备和3 t胶轮车。该布置形式以下简称Ⅱ方案,见图2。

2.1 提升设计依据

双层多绳罐笼(一宽一窄)本体质量(包括首、尾绳悬挂装置)39 700 kg,本体高度9.5 m。其他与Ⅰ方案相同。

2.2 优化布置后提升设备、提升技术参数

经计算,副立井一次提升循环时间为172.81 s,最大班提升时间1.81 h,按班作业时间6 h,富余能力大。

副立井施工到底做永久改装后最大班出渣量224车。按其计算,副立井日可担负20 m～25 m巷道出渣,按施工进度,能担负5个掘进工作面施工。

3 副立井布置比较

副立井井筒布置方式技术经济比较见表1。

由表1可以看出两方案提升设备基本相同。虽然Ⅱ方案比Ⅰ方案井筒直径大,井筒投资较高,但由于提升设备利用率高,运营费用低,两年节省的提升运营费即可补偿井筒增大的投资;Ⅱ方案提升能力大,副立井到底后进行永久改装,能缩短建井工期,做到了早投产早收益。因此Ⅱ方案井筒提升容器布置是优越的。

4 结语

通过对提升胶轮车副立井井筒容器布置比较,采用一宽一窄罐笼与采用一特制加宽罐笼+平衡锤相比,虽然井筒直径有所增大、个别设备需要拆分升降,但总投资差别较小,且个别大型设备由于升降次数极少,给矿井生产不会带来影响。反而由于其提升能力大,不仅缩短了矿井建设工期,有利于生产,而且运营费用低,减少了成本支出。特别应说明的是:随着井深的增加,副立井一次提升循环时间增长,采用一宽一窄罐笼较采用一特制加宽罐笼+平衡锤优势将更加明显。

摘要：通过对提升胶轮车副立井提升容器的比较,提出了采用一宽一窄分别能装载5 t,3 t胶轮车,极个别大型设备采用拆分下井的布置方式,不仅有效利用了提升设施,且增大了副立井的提升能力,缩短了建设工期。

立井提升机 篇8

星村煤矿位于山东省济宁市东部经济开发区内, 副井井筒直径5.5 m, 提升高度790 m, 选用JKMD-3.25×4型多绳摩擦式提升机、6V×37S+FC-40-1670型提升钢丝绳, 单根绳长910 m, 重约4.5 t。

2 常用的换绳方案简介

常用的落地式多绳摩擦提升机换绳时, 大多利用凿井绞车在井上口直接回收旧提升钢丝绳, 将其连同提升容器一起拉到井上口, 从凿井绞车上卸除旧提升钢丝绳后再缠绕上新提升钢丝绳, 然后下放新绳, 循环作业直到把4根旧提升钢丝绳都更换完成。这种换绳工艺在施工过程中, 需在凿井绞车上卸除旧绳、缠绕新绳、下放新绳, 由于凿井绞车运行速度慢, 需要的施工周期长, 换绳时间5~6个小班 (40~48 h) , 组织施工人员多, 工序复杂;若想一次下放所有新提升钢丝绳, 则需要的凿井绞车数量增加, 增加租赁和运输成本。

3 星村煤矿副井施工工艺流程

3.1 施工前准备工作

在井上口安装两台25 t凿井绞车, 采用地锚固定;将4根新提升钢丝绳分别缠绕在2台25 t凿井绞车上, 绳间用60×6扁钢隔开;在井上口锁口梁上挂设4只30 t改向滑车;在井上口适当位置安装2台14 t回柱绞车, 在防撞梁上挂设2只32 t滑轮组, 采用18×7-21不旋转提钢丝绳提升;根据提升钢丝绳重量计算, 选用5 t卸载钩头。

3.2 施工方法

(1) 将东罐笼松到井下口, 用2根36#工字钢将东罐笼搪在锁口梁上;在金属支持结构上层梁上用4根16#槽钢将4根提升钢丝绳隔开, 防止其打绞。

(2) 在井上口将2根45#工字钢固定在锁口梁上, 用4只锁绳器把4根新提升钢丝绳锁在该梁上。

(3) 用滑轮组和直径40 mm的钢丝绳将西罐笼拉起, 并卡保险绳。

(4) 在锁绳器上方10 m位置将旧绳割断, 回收上天轮段旧绳;把新绳分别穿过4只30 t改向滑车, 翻过上天轮, 用4只卸载钩头和卡子把新旧绳卡好连好, 使4根提升钢丝绳长度、张力尽量一致。

(5) 同时稍微上提2台25 t凿井绞车, 使4只锁绳器不受力, 并将其拆除。

(6) 同时下放2台25 t凿井铰车, 使下口罐笼上方的钢丝绳不受力, 稍停凿井绞车, 割断4根旧绳, 拉出井口, 进出车方向分别2根。

(7) 同时下放2台25 t凿井绞车, 回收4根旧提升钢丝绳并盘好。

(8) 新提升钢丝绳到底后, 拆除卸载钩头, 同罐笼的锲型绳环连好。

(9) 上提凿井绞车, 把罐笼稍微拉起拆除2根搪罐工字钢。

(10) 上口用4只锁绳器把4根提升绳锁好, 松掉凿井铰车上的钢丝绳, 用凿井绞分别把4根提升绳翻过滚筒和下天轮同西罐连好。

(11) 拆除所有临时设施, 张力平衡装置打油压, 联合试车。

(12) 施工工序图如图1所示。

4 结论

山东星村煤矿副井多绳摩擦式提升机换绳所用的换绳方法工序简单, 时间较短;在施工中使用导向轮改向, 减小因导向轮处弯曲半径小引起的绳股应力的受力变形;钢丝绳在下放过程中, 新绳和旧绳之间加载卸载钩头, 相互之间可以自身旋转, 只受自身重力作用, 消除钢丝绳自身的旋转应力, 减轻钢丝绳的疲劳程度, 确保钢丝绳使用寿命, 值得推广应用。

摘要：山东星村煤矿组织多绳摩擦式提升机换绳时采用旧绳带新绳, 安装导向轮改向滑车, 新旧提升钢丝绳之间加卸载钩头, 旧提升钢丝绳在井下回收, 新提升钢丝绳在井下和罐笼相连, 工序简单, 时间短, 确保矿井在较短时间内恢复生产。和常用的矿井换绳方法相比, 有值得学习和借鉴之处。

立井提升机 篇9

1 系统组成

1.1 硬件选择

本系统使用西门子公司的中型系列S7-300PLC用作信号采集及系统控制是为了满足控制应用要求而选择的。振动信号的采集与传输采用XZD-YB一体化振动变送器, 该传感器集传感器和变送器为一体, 采用高精度集成电路, 输出为4-20mA电流信号, 方便各种终端采样。

1.2 工作原理

由振动传感器把振动速度信号转换成跟随式的4-20mA的电流信号, 再经过屏蔽电缆将电流信号传输到PLC控制柜中的PLC模拟量模块;由PLC的CPU控制A/D的采集和数据的读取, 最后把采集的数据进行处理, 以求得所需要的振动参数, 并且通过上位机中嵌入的有限元分析程序对振动位置以及类型进行诊断及预测, 以达到对安全运行状态的判断, 系统将产生继电输出信号并入到煤矿立井提升电控系统的安全回路, 达到在出现温度异常时及时断开安全回路, 停机检修, 并与煤矿信息中心进行通讯, 接收中心下达的控制命令, 传送中心所需的安全运行状态参数, 达到实时监控的目的 (如图1) 。

2 有限元分析法的理论基础

2.1 提升机振动力学模型的建立

立井提升机的力学模型的建立是基于对此类大型机械系统的抽象与概括, 其系统具有整体刚度和质量非均匀分布、含多个独立零部件等特点。合理的力学模型既可以方便理论计算又可以满足工程上精度的需求, 对于有效分析提升机的震动起到关键的作用为把提升机整体抽象成为一个力学模型, 我们把整个提升机系统进行分段, 看做是由多个相关但独立的质点所组成, 将整个提升系统简化成为一根无质量的、轴上集中地作用有若干个质量的多自由度系统。如图2所示, 第一跨度为电动机部分, 第二跨度为减速器部分, 第三跨度为提升机主轴部分。由于主轴上安装有轮毂, 轮毂的安装一定程度上限制了主轴的变形, 因而提高了主轴的刚度, 所以在计算主轴的刚度时, 要考虑轮毂的安装对主轴刚度的加强作用, 把轮毂与主轴作一个整体来考虑, 即取轮毂的直径作为主轴的直径, 用参数来描述轮毂对主轴的紧固程度, 并引入联轴器的联结刚度参数来表明联接处的刚度的减少程度。

(表中括号内的值为考虑调压波动±20V时, 相应频率变化范围。)

2.2振动故障诊断的有限元分析

有有限限元元是是近近似似求求解解一一般般连连续续问问题题的的数数值值方方法法。。对对与与连连续续域域问问题题如如电电场场、、磁磁场场、、流流体体力力学学等等的的应应用用较较为为普普遍遍。。本本文文将将整整个个提提升升系系统统的的振振动动抽抽象象成成一一个个线线性性的的动动力力学学模模型型, , 运运用用有有限限元元的的分分析析方方法法辅辅以以计计算算机机软软件件进进行行计计算算, , 从从而而达达到到振振动动故故障障的的诊诊断断与与震震源源位位置置的的判判断断。。

3基于有限元分析法的提升振源分析与诊断

3.1振源因素

一般振源主要来自三方面:

(1) 机器旋转部分的偏心。其特征是振动频率与偏心旋转部件的旋转频率成正比。

(2) 非力偶传递力矩。它的特征是振幅与载荷成正比, 频率和非力偶传递元件的相同。

(3) 其他振源。其特征是振动频率与产生振源设备的转数 (冲击) 频率相同

为了从旋转机械的振动信号中检出激振频率, 确定激振原因, 一般采用频域分析, 利用有限元分析算法分析计算采样的振动数据, 计算得到固有频率、阻尼、应变等参数, 对比下表, 在编程中实现查找比较, 确定振动的振源, 一旦振动出现异常, 我们即可根据振源诊断确定故障原因, 便于故障的排除和后期的故障分析处理以及改进工作。

3.2 振源分析与诊断

为了从旋转机械的振动信号中检出激振频率, 确定激振原因一般采用频域分析, 利用前面介绍的有限元分析算法分析计算采样的振动数据, 计算得到固有频率、阻尼、应变等参数, 对比表1, 在编程中实现查找比较, 确定振动的振源, 一旦振动出现异常, 我们即可根据振源诊断确定故障原因, 便于故障的排除和后期的故障分析处理以及改进工作。

4 结语

煤矿立井提升机主轴及天轮振动监测系统, 可以有效地对提升系统运行时的振动位置及类型进行监控和反馈, 保证提升机的长期安全稳定运行。研究结果表明, 这对提高煤矿的立井提升的安全生产起着极其重要的作用, 节省大量的人力物力, 能有效解决煤矿立井提升机主轴振动实时监测的问题, 具有很大的经济效益和社会效益。

摘要：针对提升系统的电机主轴装置及天轮这些主要承载部件的动态载荷结构变化, 设计了其安全运行的监测系统。该系统利用一体化振动变送器采集振动信号, 针对提升机系统振动建立其力学模型, 运用有限元分析法实现对煤矿立井提升系统主轴振动的检测与诊断。结果表明本监测系统通过对提升机主轴振动的实时检测与诊断, 从而达到对煤矿立井提升承载部件的动态载荷状态的远程实时监测。

关键词：煤矿提升,振动监测,有限元分析法

参考文献

[1]雷元法.塔式多绳摩擦提升机整体振动的研究[D].河南焦作:河南理工大学.

[2]王富耻, 张朝晖.ANSYS11.0有限元分析理论与工程应用[M].北京:电子工业出版社, 2009.

[3]王丽.提升机有限元模态分析[J].煤矿机械, 2005, 2.64-66.

立井提升机 篇10

关键词：提升系统,故障处理,凿井绞车,滑车,锁绳器

1 工程概况

中煤第一建设公司施工的某矿副井提升系统井筒直径8.5 m, 深度550 m。井筒内装备一对双层四车多绳罐笼, 一个非标特宽罐笼和一个标准窄罐笼, 井架为双斜撑钢结构井架, 提升机为JKMD-5×4ZⅢ型多绳摩擦式提升机。首绳6×36WS+FC 1770 SS/ZZ各2根, 单根绳长度740 m, 单重11.1 kg/m;平衡编尾绳180×30 ZBB PD8×4×14+FC 3根, 单根绳长度650 m, 单重14.8 kg/m。

2014年5月副井提升系统在重载调试期间提升机主轴变形, 造成直流电机出绳反方向处转子与定子紧贴, 提升机无法运转, 此时宽罐笼位于井口以下137.00 m位置 (内装配重18 t) , 窄罐笼位于井口以下413.00 m位置 (内装配重12 t) , 提升机无法运转。必须立即对提升系统故障进行处理。

2 应急处置方案

为防止提升机滚筒变形诱发安全事故, 在副立井井架+23.15 m平台箱形梁上安装5根6 m长的56b工字钢, 在工字钢上方宽、窄罐笼提升绳位置再安装4根2.5 m长45b工字钢, 将8套25 t锁绳器分别固定在45b工字钢上并将提升绳逐根锁紧。应急锁绳方案锁绳器布置图见图1。

3 提升系统拆除方案

提升机主轴、上轴承座、轴承座端盖、摩擦滚筒、直流电动机护罩、上、下半定子和转子、四组盘形制动器及部分液压油管和电机动力电缆均需拆除待主轴修复后再重新安装, 拆除的前提是松开提升机首绳。提升机发生故障后滚筒无法运转, 宽罐笼自重39 t, 罐笼内加配重18 t, 4条提升绳重约6 t, 总重约63 t;窄罐笼重39 t, 罐笼内加配重12 t, 4条提升首绳重18 t, 总重约69 t;尾绳重29 t。为了能松开提升机首绳, 宽罐笼、窄罐笼两侧至少要各安装4台25 t凿井绞车同步提升方能完成 (两侧提升尾绳的重量可以抵消) 。但此种施工方案工序复杂, 凿井绞车安装、拆除费用高, 施工时间长, 经济效益差;多台绞车提升同步性难以控制, 安全风险高;凿井绞车需使用8条长度700 m, 6×19-36的钢丝绳, 材料投入多, 方案不经济。经方案优化和比选后采用2台25 t稳车, 4台锁绳器, 4台80 t滑车, 2根锁绳梁即完成首绳松绳工作。施工过程工序简单、设备 (材料) 投入少, 施工时间短、施工过程安全可靠, 经济效益十分显著。施工过程简述如下:

1) 井架+23.150 m平台处用锁绳器锁住宽、窄罐笼提升绳 (已在应急处置方案中完成) 。2) 拆除提升机直流电机上半定子。3) 井口井径南北方向上布置5根12 m长63b工字钢梁, 在工字钢上方宽、窄罐笼提升绳位置再安装2.5 m长45b工字钢4根, 井口用锁绳器锁住宽、窄罐笼提升绳;井口锁绳梁布置图见图2。4) 井口锁窄罐笼提升绳的两根45b工字钢用δ25钢板加固成组合梁, 梁两端各焊接一个80 t吊耳。5) 拆除井架+23.150 m平台处宽窄罐笼锁绳器;南侧窄罐笼提升绳东、西两侧各安装两根长4 m的45b工字钢组合梁, 将两台H80×4滑轮组分别利用42钢丝绳4股绳固定在两根组合梁上;在立架+2.489 m横梁上使用两条36的钢丝绳将两台32 t导向滑轮安装固定;提升机房和井架主斜架基础之间安装2台25 t凿井绞车。6) 将两根750 m长的6×19+FC-32, 1 770钢丝绳 (左右捻各一根) 分别缠至凿井绞车上并固定牢固, 将绳头穿过32 t滑轮向上通过80 t滑轮组缠绕后固定, 动滑轮组与起重吊耳连接。7) 用两台25 t凿井绞车返滑轮组上提窄罐笼约1 500 mm, 利用凿井绞车提升窄罐笼示意图见图3。8) 调整主轴位置并进行临时加固, 使提升机滚筒能够旋转。9) 井口用锁绳器锁紧窄罐笼提升绳并拆除滑轮组。10) 在井架+23.15 m平台安装四个1 000 mm天轮 (2个悬吊、2个导向) , 使两根凿井绞车绳绕过天轮与井下宽罐笼主梁连接, 拆除井口宽、窄罐笼锁绳器, 宽罐笼提至井口、窄罐笼落至井底马头门处, 利用钢梁将两罐笼分别固定在井口和井底, 井口利用锁绳器锁紧窄罐笼提升绳, 拆除宽罐笼提升绳并松绳。11) 拆除提升机盘形制动器、主轴、轴承上座、摩擦滚筒、下半定子等, 需维修的部件返厂检修。

4 提升系统恢复方案

1) 恢复提升机房内前期施工用的十字中心线;2) 将修复后的提升机主轴、摩擦轮滚筒倒运至提升机房内;3) 组装提升机主轴与摩擦滚筒, 并依次安装直流电动机、盘形制动器、液压油管并恢复电机接线;4) 提升机静态调试;5) 宽罐笼与提升首绳连接, 钢丝绳自动平衡装置打压后把宽罐笼升高, 使井口与井底支撑梁处于不受力状态, 拆除所有支撑梁和锁绳器;6) 提升机重载调试和试运转, 测试合格后交付建设单位使用。

5 效果分析

此次提升系统故障处理通过采取合理的拆除和恢复方案, 取得了预期的效果, 达到了简化施工工艺、节约施工工期、减少机械设备投入的目的。通过方案优化节约各项施工费用40万元, 经济效益十分显著。

6 结语

此次提升系统故障处理技术通过采用凿井绞车、滑轮组、锁绳器等设备, 成功地将首绳松开, 实现了提升系统快速拆除, 安全更换的目的。采用滑轮组提升罐笼, 提升能力大, 设备投入少, 操作过程全部在地面完成, 比用多台凿井绞车拆除更加安全、可靠、经济、快捷, 在同类工程中值得进一步推广和应用。

参考文献

[1]崔云龙.简明建井工程手册[M].北京:煤炭工业出版社, 2003.