塔式提升機(jī)提升系統(tǒng)提效優(yōu)化

廖志強(qiáng)　郭子林　解利俊

(河鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司石人溝鐵礦)

?

塔式提升機(jī)提升系統(tǒng)提效優(yōu)化

廖志強(qiáng)郭子林解利俊

(河鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司石人溝鐵礦)

摘要分析了塔式提升系統(tǒng)中制約提升效率的關(guān)鍵因素，通過(guò)實(shí)地試驗(yàn)，確定了塔式提升系統(tǒng)的改進(jìn)方案，改進(jìn)后提升效率顯著提高，可供同類提升系統(tǒng)改造參考。

關(guān)鍵詞速度改造襯板計(jì)量斗塔式提升系統(tǒng)

礦井主井運(yùn)輸系統(tǒng)中，塔式提升系統(tǒng)具有提升能力大、自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。在鐵礦節(jié)能降耗、高效開(kāi)采的大環(huán)境下，為提高效率，降低故障率，對(duì)塔式提升系統(tǒng)提升效率提出更高的要求，對(duì)其裝載站、PLC控制程序、箕斗襯板及通訊電纜進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。

1　塔式提升系統(tǒng)工作原理

塔式提升系統(tǒng)包括裝載站、卸載站、提升機(jī)、控制器等。礦石由膠帶運(yùn)輸機(jī)機(jī)運(yùn)輸至裝載站計(jì)量斗中，打開(kāi)計(jì)量斗閘門，將礦石轉(zhuǎn)入到箕斗，多繩摩擦式絞車將箕斗提至井口卸載站卸掉礦石，提升機(jī)將箕斗下放至井底進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。整個(gè)過(guò)程由塔頂絞車房中的PLC控制器控制絞車作業(yè)。塔式提升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

2　優(yōu)化改進(jìn)方案

2.1優(yōu)化裝載站

(1)改進(jìn)計(jì)量斗。井下裝載站的計(jì)量斗一直存在料卸不凈的問(wèn)題，有時(shí)多達(dá)6 t以上，嚴(yán)重影響提升效率和設(shè)備安全運(yùn)行。改變計(jì)量斗底部溜槽傾角由65°為75°，重新安裝底板與襯板，溜槽與斗壁連接角由直角變?yōu)榛⌒?，消除連接死角，消除存料問(wèn)題。

(2)伸縮式溜槽改為固定式溜槽。在對(duì)提升參數(shù)與提升設(shè)備不做任何變更的情況下，取消計(jì)量斗流槽伸縮環(huán)節(jié)，調(diào)整好溜槽與箕斗間隙，對(duì)PLC控制程序中的安全閉鎖控制點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，將伸縮溜槽的電氣控制線路做常閉處理，在對(duì)卸料過(guò)程無(wú)影響的安全位置將流槽固定，縮短了單斗提升時(shí)間和提升效率。

圖1　塔式提升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1—多繩摩擦式提升機(jī)；2—底卸式箕斗；3—卸載站； 4—裝載站；5—平衡錘；6—提升鋼絲繩

2.2優(yōu)化提升機(jī)速度

經(jīng)過(guò)深入研究和詳細(xì)計(jì)算，塔式提升絞車PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的速度曲線和參數(shù)在滿足安全要求的前提下可從以下兩個(gè)方面優(yōu)化：由原來(lái)起步后10 m開(kāi)始加速優(yōu)化為起步后4 m開(kāi)始加速，縮短了起步爬行距離；減速后Ⅰ段爬行速度由原來(lái)的0.8 m/s增加到0.9 m/s，增加了Ⅰ段爬行速度。優(yōu)化后單個(gè)提升循環(huán)縮短時(shí)間30 s以上。

2.3箕斗襯板改進(jìn)

為增加箕斗壽命，在箕斗內(nèi)側(cè)鑲耐磨襯板，將厚度為30 mm的錳鋼板改型為厚度為15 mm K400型的耐磨板，既提高了箕斗襯板壽命，又減少了箕斗自重。單個(gè)箕斗襯板平均更換周期由1個(gè)月延長(zhǎng)至6個(gè)月，箕斗自重減輕了2.3 t，減少了提升絞車電機(jī)的負(fù)載。

2.4通訊方式

塔式提升機(jī)電控系統(tǒng)主站與從站之間使用TP電纜通訊，此通信電纜固定在主井井壁延伸至井下裝載站。因井筒過(guò)長(zhǎng)，TP通訊電纜通過(guò)的電信號(hào)受到線損的影響，在井下從站使用的信號(hào)時(shí)常不穩(wěn)定，再有卸載站在卸料過(guò)程中時(shí)常有部分碎石經(jīng)井筒掉落，砸斷通信線，修復(fù)后的部分受井下濕度影響腐蝕生銹，增大電纜的電阻。

經(jīng)研究，在現(xiàn)有TP電纜不拆除的情況下，再敷設(shè)一根光纖，可避免因?yàn)榫嚯x長(zhǎng)而導(dǎo)致的信號(hào)衰減。此光纖通過(guò)其它不受落石威脅的井筒布線至裝載分站，既避免了井筒掉料砸壞光纖，也消除了信號(hào)衰減，一用一備保證了通訊的可靠性。

3　改進(jìn)效果

經(jīng)改進(jìn)后的塔式提升系統(tǒng)，單斗提升周期由原來(lái)的平均5′15″縮短為4′10″，綜合提升力提高了20.6%。同時(shí)，系統(tǒng)的電氣故障率大大降低，維修工作量與物料消耗降低。改造完成后至今，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況良好，電機(jī)溫度沒(méi)有發(fā)生過(guò)高的現(xiàn)象。改造前后2 a提升量對(duì)比如圖2塔式提升系統(tǒng)經(jīng)過(guò)裝載站、PLC控制程序、箕斗襯板及通訊電纜的優(yōu)化改進(jìn)，不僅大大降低了設(shè)備故障率，而且簡(jiǎn)化了提升工藝流程，減少了設(shè)備故障點(diǎn)，同時(shí)降低了磨損件的使用和儲(chǔ)存成本。改進(jìn)后的塔式提升系統(tǒng)在生產(chǎn)中運(yùn)行效果良好，完全滿足了現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的要求，可供同行參考。

圖2　2014年和2015年主井提升量■—2014年；□—2015年

4　結(jié)　論

(收稿日期2016-05-10)

廖志強(qiáng)(1985—)，男，工程師，064200 河北省唐山遵化市。