辛安礦主井皮帶改造綜合效益分析

潘領(lǐng)弟

（冀中能源峰峰集團(tuán)辛安礦，河北邯鄲056200）

1 項(xiàng)目概述

辛安礦主井現(xiàn)安裝一部GDS-100型鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)，安裝長(zhǎng)度1000m，傾角 17°，帶寬 1m，帶速 2 m/s，電機(jī)功率2×400kW。投產(chǎn)于1984年，至今使用了32年，使用年限長(zhǎng)，設(shè)備老化，長(zhǎng)期以來(lái)主井鋼纜皮帶輸送機(jī)一直面臨著設(shè)備維護(hù)故障多，檢修更換設(shè)備難度大。同時(shí)根據(jù)新《煤礦安全規(guī)程》第三百七十五條要求，生產(chǎn)礦井采用鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)運(yùn)輸時(shí)，在傾斜井巷中，必須在低速驅(qū)動(dòng)輪上裝設(shè)液控盤(pán)式失效安全型制動(dòng)裝置，制動(dòng)力距與設(shè)計(jì)最大靜拉力差在閘輪上作用力距之比在2-3之間；制動(dòng)裝置應(yīng)當(dāng)具備手動(dòng)和自動(dòng)雙重制動(dòng)功能。因此必須對(duì)我礦主井皮帶進(jìn)行改造。

2 改造方案對(duì)比

我礦根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件對(duì)主井皮帶方案進(jìn)行了可行性對(duì)比。

方案1：按新《煤礦安全規(guī)程》的要求，在低速驅(qū)動(dòng)輪上裝設(shè)液控盤(pán)式失效安全型制動(dòng)裝置，并對(duì)相應(yīng)老化設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，需新增驅(qū)動(dòng)輪帶液壓閘兩套；需更換減速機(jī)兩臺(tái)；機(jī)尾輪、天輪由于年限使用長(zhǎng)久已經(jīng)不能正常使用維護(hù)，需重新購(gòu)置；需更換驅(qū)動(dòng)滾筒2個(gè)；聯(lián)軸節(jié)3套。

方案2：將現(xiàn)有主井鋼絲繩牽引帶式輸機(jī)更換為1臺(tái)DTL100/50/2×400S滾筒驅(qū)動(dòng)帶式輸送機(jī)并裝設(shè)防逆轉(zhuǎn)裝置和制動(dòng)裝置，符合最新《煤礦安全規(guī)程》要求。改造后帶式輸送機(jī)采用兩臺(tái)2×400kW永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)去掉了傳統(tǒng)意義上的減速機(jī)裝置，使皮帶在運(yùn)行過(guò)程中的震動(dòng)和噪音大大降低，也使整個(gè)系統(tǒng)在正常運(yùn)行狀態(tài)下的運(yùn)行效率提升，電耗明顯降低。

3 效益分析

3.1 人工費(fèi)節(jié)約對(duì)比

每年人工節(jié)約費(fèi)用名稱(chēng) 單位方案1方案2節(jié)省人員單價(jià)（年） 總價(jià) 備注人工司機(jī)機(jī)頭機(jī)尾檢修班檢修小班合計(jì)每天每天每天每天每天每天2 0 6 3 3 6 2 1 0 3 0 3 3 1 1 0 6 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0上列表是一年的人工消耗清單，共6 0 0 0 0 0元，考慮未來(lái)五年可節(jié)約6 0 0 0 0 0×5=3 0 0 0 0 0 0元=3 0 0萬(wàn)元

3.2 設(shè)備損耗

主井鋼絲繩牽引帶式輸機(jī)每年設(shè)備檢修與維護(hù)費(fèi)：每年需要更換南北碼鋼絲繩2條，費(fèi)用為22萬(wàn)元；更換輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)輪的牛皮襯、木墩材料，費(fèi)用為4萬(wàn)元；更換托繩輪、尼龍?zhí)祝牧腺M(fèi)用近10萬(wàn)；更換皮帶所需費(fèi)用為54萬(wàn)元。主井鋼纜皮帶輸送機(jī)一年下來(lái)，檢修、運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用共花費(fèi)近89.78萬(wàn)元。

如按方案1進(jìn)行改造，需新增驅(qū)動(dòng)輪帶液壓閘兩套，共計(jì)160萬(wàn)元；需更換減速機(jī)兩臺(tái)，總價(jià)值180萬(wàn)元；減速機(jī)油6萬(wàn)元多；機(jī)尾輪、天輪由于年限使用長(zhǎng)久已經(jīng)不能正常使用維護(hù)，需重新購(gòu)置，費(fèi)用為16萬(wàn)元；需更換驅(qū)動(dòng)滾筒2個(gè)，費(fèi)用為10萬(wàn)元；聯(lián)軸節(jié)3套，12萬(wàn)元。共計(jì)384.156萬(wàn)元。

采用方案2：設(shè)計(jì)概算資金為1369.18萬(wàn)元，初期投資比較大，但由于將鋼絲繩牽引帶式輸機(jī)送更換為滾筒驅(qū)動(dòng)帶式輸送機(jī)，省去了每年的設(shè)備檢修與維護(hù)費(fèi)。

3.3 節(jié)能節(jié)電

采用方案2；輸送機(jī)采用兩臺(tái)2×400kW永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，永磁電機(jī)具有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩高、噪音低、效率高的特點(diǎn)，與采用傳統(tǒng)異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比運(yùn)行更平穩(wěn)、節(jié)能。每年可節(jié)約用電833520度，每度電費(fèi)0.76，可節(jié)約費(fèi)用833520×0.76=63.34752萬(wàn)元。

3.4 綜合比較

①按方案1實(shí)施，同時(shí)考慮每年鋼絲繩牽引帶式輸機(jī)的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，共合計(jì)為：89.78+384.156=473.936萬(wàn)元

②方案2：根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的方案初步需要概算資金：1369.18萬(wàn)元，進(jìn)行全面更換改造后，每年可節(jié)約人工費(fèi)用：60萬(wàn)元；每年節(jié)約電費(fèi)：63.35萬(wàn)元；改造后每年維護(hù)資金節(jié)省89.78萬(wàn)元。共計(jì)節(jié)約：60+63.35+89.78=213.13萬(wàn)元

由于主井皮帶使用時(shí)間長(zhǎng)，多數(shù)設(shè)備需要進(jìn)行更換改造，需要使用資金384.156萬(wàn)元，若直接更換皮帶就可省去384.156萬(wàn)元。

③計(jì)算投資回收期：

購(gòu)置設(shè)備和安裝、土建等共計(jì)1369.18萬(wàn)元

則投資回收期為

A=1369.18-384.156/213.13=4.62年

通過(guò)綜合比較發(fā)現(xiàn)，全面更換皮帶機(jī)初期投資比較大，但通過(guò)4.62年即可收回全部投資。

3.5 方案比較數(shù)據(jù)表

方案設(shè)計(jì)比較序號(hào) 年限 單價(jià) 總價(jià) 備注名稱(chēng)方案1初期投資未來(lái)五年的消耗方案2初期投資未來(lái)五年的節(jié)約消耗未來(lái)五年的運(yùn)行節(jié)約資金5 5 5 6 833.031 384.156 448.875 303.5674 1369.18 448.875 616.7376通過(guò)對(duì)方案未來(lái)5年的比較可以發(fā)現(xiàn)，方案2前期投入比較大，但5.59年后就能收回初期投資并隨著運(yùn)行年限的增加效益也會(huì)逐年增加，而方案1在5年后會(huì)隨著運(yùn)行而逐年增加損耗。

3.6 社會(huì)效益

改造后不但減少了定員，也減少了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度；同時(shí)也減少了設(shè)備的維修量、維修費(fèi)用；更重要的是符合了《煤礦安全規(guī)程》中的相關(guān)規(guī)定。為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。

綜合比較我礦現(xiàn)場(chǎng)條件在皮帶機(jī)低速驅(qū)動(dòng)輪上裝設(shè)液控盤(pán)式失效安全型制動(dòng)裝置改造難度大，成本高，同時(shí)考慮主井鋼絲繩牽引輸送機(jī)使用時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備老化，故障多，檢修維護(hù)工作量大，需更換設(shè)備多。綜合多方面比較我礦欲選用高性?xún)r(jià)比的改造方案2對(duì)主井皮帶進(jìn)行全面改造，不但符合新《煤礦安全規(guī)程》的要求，也提高了皮帶機(jī)的運(yùn)行安全可靠性；減少了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度；減少了設(shè)備的維修量、維修費(fèi)用；同時(shí)將新技術(shù)、新工藝應(yīng)用于皮帶改造中，達(dá)到了長(zhǎng)期運(yùn)行高效節(jié)能的功能。