會(huì)寶嶺鐵礦主井提升系統(tǒng)優(yōu)化安全改造

陳國成,吳家勝（臨沂礦業(yè)集團(tuán)有限公司 ,山東 臨沂 276017）

會(huì)寶嶺鐵礦主井提升系統(tǒng)優(yōu)化安全改造

陳國成,吳家勝
（臨沂礦業(yè)集團(tuán)有限公司 ,山東 臨沂 276017）

摘 要：主提升系統(tǒng)是一個(gè)礦井的咽喉要塞，它的運(yùn)行性能直接決定著礦井的產(chǎn)量，通過對(duì)系統(tǒng)各個(gè)方面的優(yōu)化改造來提高效率，從而提升產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：主井；提升系統(tǒng)；改造

1 礦井主提升系統(tǒng)現(xiàn)狀

會(huì)寶嶺鐵礦是經(jīng)國家發(fā)改委核準(zhǔn)，山東省國資委批準(zhǔn)由山東能源臨礦集團(tuán)投資建設(shè)的大型冶金礦山。2008年7月主、副井開工建設(shè)， 2012年6月采選工程聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)，預(yù)計(jì)2014年達(dá)產(chǎn)。設(shè)計(jì)規(guī)模為年采選鐵礦石300萬噸，年產(chǎn)鐵精礦75萬噸，是省內(nèi)冶金行業(yè)單井第一個(gè)年產(chǎn)300萬噸鐵礦石的項(xiàng)目。鐵礦床特征為隱伏礦床，礦床內(nèi)有北、南兩條主礦帶，鐵礦石資源儲(chǔ)量為1.73億噸，平均品位TFe 31.48%，mFe 18.77%。礦山服務(wù)年限55年以上。會(huì)寶嶺鐵礦主井井口標(biāo)高+96m，井底標(biāo)高-601m，井筒凈直徑5.3m，井筒深度697m。卸載點(diǎn)標(biāo)高+131.677，裝載點(diǎn)標(biāo)-555.92，提升高度687.59m。會(huì)寶嶺鐵礦設(shè)計(jì)規(guī)模年產(chǎn)300萬t/a礦石，主井提升任務(wù)為礦石9091t/d，廢石1500t/d。采用雙箕斗提升方式，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行和手動(dòng)運(yùn)行兩種方式，將礦石和廢石提升到地面，通過分配小車分別卸入礦石倉（800m3）或廢石倉（470m3）。

提升機(jī)選用中信重工JKM-4.5×4（Ⅲ）E型多繩摩擦式提升機(jī)，提升方式為雙箕斗提升，提升高度687.59m，最大提升速度10.6m/s，加速度±0.7m/s2。襯墊摩擦系數(shù)（德國進(jìn)口）≥0.25，4根提升鋼絲繩，間距300mm，鋼絲繩最大靜張力900kN，最大靜張力差250kN。

提升機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)包括盤形制動(dòng)器、恒減速液壓站及電控系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)下列功能：

工作制動(dòng)：為盤形制動(dòng)器提供可以調(diào)節(jié)的油壓，使提升機(jī)獲得不同的制動(dòng)力矩，保證礦井提升機(jī)正常地運(yùn)轉(zhuǎn)、調(diào)速、停車。

實(shí)現(xiàn)三類制動(dòng)：井中恒減速安全制動(dòng)，井中二級(jí)安全制動(dòng)，井口一級(jí)安全制動(dòng)。

電控部分介紹：

選用ABB提升機(jī)控制系統(tǒng)（AC800M系列PLC），主要由主控系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)，信號(hào)系統(tǒng)構(gòu)成。

主控系統(tǒng)執(zhí)行提升機(jī)運(yùn)行的邏輯、算術(shù)計(jì)算、通訊和測(cè)量保護(hù)功能。

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)速度、電流閉環(huán)控制功能及與傳動(dòng)有關(guān)的監(jiān)測(cè)保護(hù)功能。

監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)提升機(jī)系統(tǒng)的重要運(yùn)行參數(shù)，如速度、位置等，進(jìn)行計(jì)算和監(jiān)測(cè)，作為主控和驅(qū)動(dòng)保護(hù)功能的后備保護(hù)。

信號(hào)系統(tǒng)主要包括井筒中的信號(hào)開關(guān)和安裝在-535與井口的裝、卸載控制箱。

傳動(dòng)部分：

傳動(dòng)部分采用ABB公司生產(chǎn)的ACS6000中壓變頻裝置。

通過控制輸出頻率控制提升機(jī)轉(zhuǎn)速。

底卸式箕斗

提升物料為鐵礦石和廢石；

箕斗有效載重為24.5t；

箕斗幾何容積為17 m3 ，有效容積15m3；

箕斗截面尺2330×1240mm，高度13.2m；

箕斗裝卸載方式為同側(cè)裝卸載。

鋼絲繩

提升鋼絲繩： 6V×37S+FC，Φ=44mm ，1770MPa ，4根，左同向捻2根右同向捻2根。

平衡尾繩：37×5， Φ=50mm ，1770MPa ，3根，左交互捻2根右交互捻1根。

罐道鋼絲繩：42Zn×ZZ Φ=42mm ，1770MPa ，共8根。

2 現(xiàn)有系統(tǒng)存在的主要問題

主井試運(yùn)行階段，實(shí)際提升循環(huán)時(shí)間185.13s，提升能力為233.88 萬t/a，達(dá)不到設(shè)計(jì)提升量，無法完成300萬t/a礦石提升任務(wù)，并且主井提升系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)磨合階段暴露出來不少問題，因此必須對(duì)提升系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。

2.1 設(shè)計(jì)提升能力

主井提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)每提升循環(huán)時(shí)間為119.86s，日提升任務(wù)為提升礦石9091 t/d，廢石1500 t/d，每年合計(jì)提升礦石、廢石量361.24萬t/a。

式中： P——年提升能力（萬噸）

Q——每鉤提升重量（噸/勾）

T——每勾提升時(shí)間（秒）

K1—提升不均勻系數(shù)，有緩沖倉取1.1

K2—提升設(shè)備富裕系數(shù)，取1.1—1.2

2.2 試運(yùn)行階段的提升能力

主井試運(yùn)行階段，實(shí)際提升循環(huán)時(shí)間185.13s，提升能力為

計(jì)算提升能力為233.88萬t/a＜361.24萬t/a，達(dá)不到設(shè)計(jì)提升量，無法完成300萬t/a礦石提升任務(wù)。

3 優(yōu)化改造方案

通過多次組織技術(shù)人員和維修人員對(duì)主提升系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)查看和探討，以及在生產(chǎn)實(shí)踐中摸索出來的經(jīng)驗(yàn)，不迷信設(shè)計(jì)，對(duì)初步設(shè)計(jì)不合理或不適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的地方大膽改進(jìn)，提出了以下幾點(diǎn)改進(jìn)意見：

（1）在箕斗底部增加引導(dǎo)裝置，緩沖箕斗進(jìn)入木罐道時(shí)的沖擊力；

（2）在定量斗內(nèi)底部加焊光滑耐磨鋼板，增加了底部的傾斜度，減少摩擦系數(shù)，加快轉(zhuǎn)載速度；

（3）重錘適當(dāng)加重，增加拉緊裝置的穩(wěn)定性；

（4）對(duì)程序進(jìn)行修改，將加速爬行區(qū)由6m改為5m，達(dá)到初步設(shè)計(jì)值，減速爬行區(qū)由16m改為5m，爬行速度由0.5m/s調(diào)整為0.6m/ s，加速度由±0.7m/s2調(diào)整為±0.75m/s2。

通過以上改進(jìn)措施，現(xiàn)每一提升循環(huán)時(shí)間為119.28（初步設(shè)計(jì)為119.86S），達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

4 改造前后比較圖（見圖3、圖4）

5 結(jié)論及建議

會(huì)寶嶺鐵礦是臨礦集團(tuán)第一次涉足鐵礦行業(yè)，也是臨礦新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，必須盡快的提高產(chǎn)量，達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量，才能更好地發(fā)揮效益作用。

主提升系統(tǒng)作為礦井的咽喉要道，80%的鐵礦石要通過主井提上來，對(duì)主井系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，不僅僅是節(jié)約用電的問題，更是為以后更好地運(yùn)行，服務(wù)于鐵礦石的生產(chǎn)。

十二五期間，會(huì)寶嶺鐵礦將謹(jǐn)遵 “明德立新 包容超越”的核心價(jià)值觀，肩負(fù) “奉獻(xiàn)綠色能源”的使命，砥礪奮進(jìn)謀發(fā)展，開拓進(jìn)取求創(chuàng)新，爭(zhēng)創(chuàng)山東生態(tài)礦山企業(yè)示范點(diǎn)，努力打造管理先進(jìn)、技術(shù)領(lǐng)先、生態(tài)環(huán)保、和諧安康的國內(nèi)一流現(xiàn)代化礦山企業(yè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁黎民,仵自連.礦山固定設(shè)備選型使用手冊(cè)[K].煤炭工業(yè)出版社，2007.

[2]馬新民.礦山機(jī)械[M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社,1999.

作者簡(jiǎn)介:陳國成（1983-），男，本科，工程師，主要從事：熱能與動(dòng)力工程專業(yè)。