某金礦混合井提升系統(tǒng)技術(shù)改造

魏國昌　張　盼　張曉波　姜生林

(1.中冶京誠(秦皇島)工程技術(shù)有限公司；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院)

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某金礦混合井提升系統(tǒng)技術(shù)改造

魏國昌1張盼2張曉波1姜生林1

(1.中冶京誠(秦皇島)工程技術(shù)有限公司；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院)

摘要在不改變提升機(jī)和電機(jī)的前提下，某金礦對混合井提升系統(tǒng)進(jìn)行了擴(kuò)能改造。通過改造箕斗容積等措施，使混合井提升能力得到較大的提高，經(jīng)濟(jì)效益顯著增加。

關(guān)鍵詞提升系統(tǒng)箕斗改造

新城金礦混合井提升系統(tǒng)于1995年建成投產(chǎn)，礦山現(xiàn)已開采至深部，由于礦石品位下降，必須增加礦石產(chǎn)量，才能滿足公司黃金產(chǎn)量要求，但混合井的提升能力卻制約了礦山的發(fā)展。為盡可能提高豎井提升能力，在不作大的改造前提下，對豎井提升系統(tǒng)擴(kuò)能改造，通過多方案技術(shù)比較和論證，確保改造順利完成[1]。

1　混合井提升系統(tǒng)現(xiàn)狀

混合井提升系統(tǒng)原采用6.3 m3底卸式箕斗帶罐錘提升方式。為滿足擴(kuò)能的生產(chǎn)要求，2009年進(jìn)行了第一次擴(kuò)能改造，在確保提升系統(tǒng)安全可靠的前提下，不改變井筒斷面的布置，更換了罐錘，調(diào)整了井上、井下的過卷高度，對腐蝕嚴(yán)重的井筒裝備進(jìn)行了加固。改造后采用7.7 m3底卸式箕斗帶罐錘提升方式，JKMD-2.8×4(Ⅰ)E型落地式多繩摩擦輪提升機(jī)，配置GZ181-5型電動機(jī)，功率800 kW；箕斗自重13.5 t，有效載重12 t，罐錘自重19.5 t；提升首繩采用6V×34+FC型，直徑28 mm，共4根，平衡尾繩采用34×7+FC型，直徑40 mm，共2根，提礦時首繩安全系數(shù)為7.88，提人時為10.27，最大靜張力315.369 kN，最大靜張力差59.069 kN；提升速度7.52 m/s。每天按19.5 h提升計算，提升量約3 595 t/d。

2　提升系統(tǒng)改造方案

豎井提升能力是系統(tǒng)的綜合能力，體現(xiàn)在系統(tǒng)各個設(shè)備能力的協(xié)調(diào)匹配?？紤]各個設(shè)備在設(shè)計上有一定余量，通過分析計算，找出關(guān)鍵的影響因素[2]，提出兩個改造方案，以達(dá)到擴(kuò)能的目的。

2.1改造方案分析2.1.1方案一

(1)箕斗斷面不變，將斗身加長0.9 m，斗箱受料口提高0.1 m，箕斗容積由7.7 m3增至9.3 m3?；纷灾?3.9 t，一次有效提升量為14 t。維持原罐籠不變，增加罐籠內(nèi)配重，控制罐籠重量為20.9 t。

(2)地面礦倉和卸載直軌不改造，調(diào)整相應(yīng)停車位楔形罐道。井架防撞梁上移0.9 m，同時楔形罐道上移0.9 m，滿足安全規(guī)程中對過卷長度的要求。由于井下過卷長度有富余，只需調(diào)整楔形罐道的安裝高度。

(3)為滿足原提升機(jī)對最大靜張力、張力差及鋼繩安全系數(shù)的要求，本次改造使用進(jìn)口繩。改造后只作為主井提升，不再承擔(dān)人員、材料等提升任務(wù)。

(4)原箕斗計量裝置已不能滿足箕斗擴(kuò)容后的需要，請設(shè)備廠家根據(jù)原計量硐室及計量裝置安裝尺寸進(jìn)行新設(shè)備的設(shè)計。

(5)系統(tǒng)實(shí)際最大靜張力及張力差較接近提升機(jī)的許用值，提升機(jī)工作年限較長，建議更換提升機(jī)主軸、天輪。由于提升高度變化，需對電控系統(tǒng)局部調(diào)整。

(6)經(jīng)計算，井架、井筒罐道及罐道梁受力均滿足改造要求，不需要重新設(shè)計。

2.1.2方案二

(1)箕斗斷面不變，將斗身加長0.9 m，斗箱受料口提高0.1 m，由7.7 m3的箕斗容積增至9.3 m3，箕斗的一次有效提升量為14 t。為滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行，箕斗設(shè)計改造中必須要保證受力部位既有使用強(qiáng)度，又有足夠的剛度[3]。對箕斗局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，調(diào)整部分不受力筋板厚度、滾輪罐耳規(guī)格，采用新型NM360材料作襯板，將襯板厚度從原12 mm減至8 mm?；纷灾乜刂圃?2.5 t以下。維持原罐籠不變，增加罐籠內(nèi)配重，控制罐籠總重為19.5 t。

(2)地面礦倉和卸載直軌不改，調(diào)整相應(yīng)停車位楔形罐道。井架防撞梁上移900 mm，同時楔形罐道上移900 mm。滿足安全規(guī)程中對過卷長度的要求。由于井下過卷長度有富余，只需調(diào)整楔形罐道的安裝高度。

(3)為滿足原提升機(jī)對最大靜張力、張力差及鋼繩安全系數(shù)的要求，本次改造使用進(jìn)口繩。同時更換等重尾繩，由原來φ40 mm換成φ38 mm。

(4)原箕斗及計量裝置已經(jīng)不能滿足箕斗擴(kuò)容后的需要，請設(shè)備廠家根據(jù)原計量硐室及計量裝置安裝尺寸進(jìn)行新設(shè)備的設(shè)計制造。

(5)提升機(jī)及電機(jī)不變，由于提升高度及速度圖的局部變化，需對電控系統(tǒng)局部調(diào)整。提升系統(tǒng)調(diào)整后電動機(jī)的過載系數(shù)由原來1.37提升為1.41，能滿足改造后的使用。

(6)鑒于該提升井為礦山生產(chǎn)系統(tǒng)主要提升運(yùn)輸環(huán)節(jié)，本次改造后電機(jī)的實(shí)際計算功率為733 kW[4]，比較接近電機(jī)額定功率800 kW，對主電機(jī)、整流變壓器進(jìn)行檢查和備用。

(7)為減少本次改造時間和日常維護(hù)時間，提高設(shè)備利用率，在井架上增設(shè)豎井摩擦輪提升首繩起重裝置和卡繩器(視井架安裝空間和受力情況而定)。

(8)經(jīng)計算，井架、井筒罐道及罐道梁受力均滿足改造要求，不需要重新設(shè)計。

2.2方案比較

混合井提升系統(tǒng)改造方案技術(shù)參數(shù)比較見表1。

表1　混合井提升系統(tǒng)改造方案技術(shù)參數(shù)比較

從表1可知，方案一投資大，提升機(jī)主軸及電機(jī)更換周期長，見效慢。該井是礦山主要的生產(chǎn)提升井，停產(chǎn)改造勢必影響全礦生產(chǎn)。在產(chǎn)能增加一樣的情況下，改造工期的長短是兩個方案比較選擇的重要依據(jù)，因此，推薦方案二為改造方案。

3　實(shí)施保障及應(yīng)注意的問題

①根據(jù)要求，該設(shè)備(包括液壓制動系統(tǒng)、基礎(chǔ)受力等)均是按照鋼絲繩最大靜張力335 kN，鋼絲繩最大靜張力差95 kN設(shè)計制造的；②設(shè)備基礎(chǔ)是按照設(shè)備制造商提供的受力參數(shù)設(shè)計的，可以滿足改造后使用;③井架不需補(bǔ)強(qiáng);④為滿足防滑系數(shù)的要求，設(shè)計要求更換提升機(jī)卷筒和天輪的摩擦襯墊，襯墊型號為K25(進(jìn)口材料國內(nèi)生產(chǎn));⑤訂購鋼絲繩時要求繩芯注入N113增摩脂;⑥要求提升機(jī)在擴(kuò)產(chǎn)前進(jìn)行一次全面的檢修，調(diào)整主軸裝置的同軸度和平行度，檢測軸承間隙，超標(biāo)應(yīng)及時更換，注意監(jiān)測軸承座的地腳螺栓，如有松動及時更換[5]。

4　技術(shù)改造實(shí)施效果

礦山混合井提升系統(tǒng)改造完成后，提升系統(tǒng)運(yùn)行正常。提升能力達(dá)到4 019 t/d，有了較大的提高，緩解了礦井提升壓力，取得了較好的效果。

5　結(jié)　論

(1)礦井提升系統(tǒng)改造是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，要結(jié)合礦井自身生產(chǎn)實(shí)際，進(jìn)行多方案比較和技術(shù)論證，確保效益最大化。

(2)做好技術(shù)改造方案實(shí)施的組織工作，統(tǒng)一指揮，分工明確，合理安排，盡量減小停產(chǎn)時間。

(3)提升系統(tǒng)設(shè)備選擇要考慮礦井長遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃，在經(jīng)濟(jì)能力許可的條件下，盡量一步到位，避免因技術(shù)改造而造成的不必要損失。

參考文獻(xiàn)

[1]賈猛．龍固煤礦主井提升系統(tǒng)的技術(shù)改造[J]．煤礦機(jī)械，2003(9)：101-102．

[2]趙曉峰，陳曉飛，王曉東．生產(chǎn)豎井提升系統(tǒng)改造優(yōu)化方案[J]．黃金，2012，33(6)：36-40．

[3]張榮慧．主井輕型箕斗的改造[J]．山東煤炭科技，2001(2)：12-13．

[4]張夢麟．采礦設(shè)計手冊：礦山機(jī)械卷[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1989．

[5]劉金鵬，劉萬強(qiáng)，李定坤，等.金亭嶺金礦豎井提升系統(tǒng)的合理化改造[J].黃金科學(xué)技術(shù)，2010，18(4)：80-81.

(收稿日期2016-04-19)

魏國昌(1982—)，男，工程師，碩士，066004 河北省秦皇島市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)龍海道71號。