趙莊礦副立井提升系統(tǒng)裝備安裝運行研究

摘要：

針對山西晉煤集團趙莊礦副立井大罐籠提升系統(tǒng)的實際安裝情況，認真分析了雙層大型罐籠、鎖罐裝置、搖臺設(shè)備、電控系統(tǒng)、提升機機械部分、主提升鋼絲繩及平衡尾繩、可調(diào)平衡錘的特點和技術(shù)參數(shù)，制定了一套安全、高效的適合趙莊礦副立井提升系統(tǒng)裝備安裝的方法，通過現(xiàn)場實際效果分析，結(jié)果表明：趙莊礦副立井提升系統(tǒng)裝備的安裝可以在保證安全、高效的前提下運行，提高礦井的經(jīng)濟和社會效益，保障礦井提升長期、持續(xù)、穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞：

趙莊礦；副立井；提升系統(tǒng)；安裝

中圖分類號：

TB

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1672—3198（2015）21022402

從1980年第一臺交交變頻礦井提升機投產(chǎn)以來，世界上已有70～80套大型礦井提升機應(yīng)用了采用矢量控制模式的交交變頻傳動系統(tǒng)。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)單一，簡潔。系統(tǒng)的主回路功率元器件只有可控硅和熔斷器。對用戶技術(shù)人員的掌握和維護方面的要求并不比直流傳動系統(tǒng)高出多少來。對使用者來說，其為維持日常生產(chǎn)而所需配備的備件種類和數(shù)量要比交直交傳動系統(tǒng)要少。而且國內(nèi)有一些工程公司和研究單位已經(jīng)能夠掌握系統(tǒng)的安裝、維護工作。

1礦井概況

趙莊礦位于山西省長子縣以南16km處，礦井設(shè)計生產(chǎn)能力6.0Mt/a，服務(wù)年限為68.73a。主采3號煤層。該礦井副立井為進風(fēng)井，承擔(dān)礦井主要進風(fēng)、升降人員和運料排矸等任務(wù)。副立井井筒設(shè)計的技術(shù)參數(shù)為：凈直徑9.2m，井口鎖口標(biāo)高+960m，井底大巷標(biāo)高+445m，提升高度515m。有I、II號兩套提升容器布置與副立井井筒當(dāng)中，其中I號提升容器主要用于輔助提升任務(wù)（包括升降人員、運料排矸、運輸無軌膠輪車等礦用設(shè)備），為特制大型雙層罐籠，該罐籠尺寸為7700mm×3800mm×12000mm，外加平衡錘；II號專門用于提升零散人員，為特制交通罐籠，該罐籠的尺寸為2500mm×1200mm×6000mm，外加平衡錘。

2大罐籠提升系統(tǒng)裝備

2.1提升機電氣控制設(shè)備

趙莊煤礦副立井提升機電氣控制設(shè)備主要包括干式變壓器（800kV·A）6臺、功率柜6個、Dd0變壓器3臺、Dy5變壓器3臺。采用交流同步電機為大罐籠提升機輸送動力，該交流同步電機是雙繞組的，以30°相角相互平行疊加而成，I號繞組由Dd0變壓器3臺一組進行供電，II號繞組由Dy5變壓器3臺一組進行供電。大罐籠提升的電控系統(tǒng)由配備上海思源10kV動態(tài)無功補償與諧波治理裝置的西門子12/6脈動變頻方案構(gòu)成。而其它傳動形式多用于0～100Hz左右工作的工藝對象，作為低速直聯(lián)的礦井提升機是不可能需要如此寬的調(diào)速范圍的，況且其他傳動方式的最佳工作點并不是在0～10Hz。

2.2鎖罐裝置

趙莊煤礦副立井大罐籠鎖罐裝置的組成為：罐籠鎖緊裝置、搖動平臺、動力控制部系統(tǒng)。該鎖罐控制系統(tǒng)與提升系統(tǒng)是相互閉鎖的，是由德國SIEMAGE公司制造的，罐籠鎖緊裝置和搖臺設(shè)備可以做到安全、自動化操作，保障礦井運輸安全。國內(nèi)立井罐籠提升中目前常用的罐籠承接裝置有搖臺、支罐機、自補償托罐搖臺等，這些傳統(tǒng)的罐籠承接裝置由于其產(chǎn)品自身特點已經(jīng)不能滿足使用要求。由于趙莊煤礦采掘設(shè)備等重量大，尺寸大，為了保證立井運輸?shù)陌踩?、可靠、?jīng)濟，防止罐籠裝卸時提升設(shè)備、鋼絲繩及懸掛裝置等受到較大沖擊以及鋼絲繩伸長量過大引起罐籠上下起伏給裝卸帶來困難，趙莊煤礦副井采用了德國SIEMAGE公司的罐籠鎖緊裝置及搖臺設(shè)備。

2.3大罐籠及可調(diào)平衡錘

趙莊煤礦副立井大罐籠屬于特大型雙層罐籠，重量為61噸，尺寸為7700mm×3800mm×12000mm；平衡錘的質(zhì)量按大罐籠質(zhì)量十二分之一的載荷來配置。正常提升（人員、矸石）時平衡錘質(zhì)量75t，提升大件（液壓支架）時平衡錘質(zhì)量79.25噸，節(jié)省能耗，保證提升安全。大罐籠及可調(diào)節(jié)平衡錘為經(jīng)過技術(shù)談判確定由德國西馬格公司設(shè)計和監(jiān)造。

2.4支架拖車

趙莊煤礦采用了比塞洛斯公司生產(chǎn)的CHT50型支架拖車，外形尺寸5890mm*3400mm*1500mm，自重12t，載重量50t，行走輪可自由升降，升降高度300mm可調(diào)。由比塞洛斯生產(chǎn)的FBL-15多功能車直接托進罐籠。液壓支架下放時，CHT50隨支架一同入井。平板車、支架拖車以及其它車輛進入罐籠均沿裝設(shè)在罐籠底部的車輛導(dǎo)向裝置進入，并最終被車輛定位裝置固定后實現(xiàn)井上下運輸。

2.5無軌膠輪平板車

趙莊煤礦采用了兩種無軌膠輪式平板車，一種為泰安大道軟啟動機械有限公司生產(chǎn)的KP-30T平板車，外形尺寸6400mm*2500mm*1000mm，自重6t，裝載重量30t，另一種為北京龍懋宸機電設(shè)備有限責(zé)任公司生產(chǎn)的WTL40平板車，外形尺寸6200mm*3000mm*1200mm，自重9.5t，裝載重量40，兩種膠輪車均由比塞洛斯生產(chǎn)的FBL-15多功能車直接托進罐籠。

3交通罐籠提升系統(tǒng)裝備

3.1交通罐籠裝備

趙莊煤礦副立井交通罐籠是特制的，該交通罐籠的重量為6噸，外形尺寸：2500mm×1200mm×6000mm，主要用來運輸散雜人員，一次可以裝載16人。

3.2提升設(shè)備

趙莊煤礦交通罐籠提升設(shè)備采用塔式多繩摩擦式提升機，該提升機由1個直徑為4600mm的摩擦輪、1個直徑為4600mm的導(dǎo)向輪和6根直徑為49mm的提升鋼絲繩組成。液壓制動系統(tǒng)選用恒減速液壓制動系統(tǒng)，該系統(tǒng)由德國西馬格特寶公司制造。主電動機選用低速交流變頻雙繞組同步電動機，該電機由上海電機廠制造。提升鋼絲繩選用德國WDI公司的產(chǎn)品，平衡鋼絲繩選用寧夏恒力的產(chǎn)品。

3.3操車系統(tǒng)

當(dāng)操車其余部分均完成，只剩上鎖舌被壓住而無法收回時，操車系統(tǒng)會給信號系統(tǒng)一個“操車準(zhǔn)備好”信號，此時信號系統(tǒng)閉鎖解除可向提升機主控系統(tǒng)發(fā)送開車信號，此時信號按正常提升方向發(fā)點，當(dāng)提升機接收到信號系統(tǒng)發(fā)來的開車信號及上行釋放信號后，以0.5m/s的速度自動向下運行，直至監(jiān)測到被壓下鎖舌已經(jīng)完全收回，再根據(jù)信號系統(tǒng)發(fā)來的開車信號正常提升。

4結(jié)束語

副立井大罐籠提升系統(tǒng)在趙莊煤礦的成功安裝引領(lǐng)了時代潮流，成為全國副立井提出系統(tǒng)罐籠尺寸最大的礦井，有著大型礦井樣板模型參照意義。為保證設(shè)計的可靠性，大型煤礦工程技術(shù)人員配合設(shè)計院對提升系統(tǒng)進行了系統(tǒng)周密的設(shè)計，查閱國內(nèi)外大量技術(shù)資料，并配合廠家設(shè)計人員、安裝人員一起進行了理論檢測。通過研究裝備性能特點，對于其使用維護起到指導(dǎo)作用，為煤炭行業(yè)填補大罐籠提升系統(tǒng)安裝技術(shù)空白，促進煤礦提升的技術(shù)的發(fā)展，起到積極推動作用。

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