對多繩塔式礦井提升機擴容改造的實踐研究

摘 要：在我國社會經濟不斷發(fā)展的當下，能源資源的消耗量日漸增多。相對滿足社會日益增長的能源需求，就需要不斷強化我國的開采水平，最大程度上強化開采水平，避免在采礦過程中出現(xiàn)資源浪費問題。本文將針對多繩塔式礦井提升機擴容改造進行詳細分析。

關鍵詞：多繩塔式礦井提升機;擴容改造

客觀來說，發(fā)現(xiàn)新礦資源、高效開采是服務社會的根本途徑，在能源資源不斷減少的當下，我國能源事業(yè)必須要在服役礦井當中進行擴容潛挖，有效提升老礦的實際生產能力，以便于增強綜采總體生產水平。擴容改造也是提升煤礦經濟效益的主要措施之一，在我國能源產業(yè)不斷完善的當下，越來越多的能源開展了擴容改造，持續(xù)不斷為社會發(fā)展提供能源資源動力。老礦擴容改造并不是一蹴而就的，因為擴容改造是一個系統(tǒng)工程，其中涉及到了井下開采、運輸、提升等諸多環(huán)節(jié)內容。但是，提升機擴容改在并不容易，因為難以更改井塔基礎位置，所以對多繩塔式礦井提升擴容改造帶來了一定束縛。為了保障老礦擴容改造實際效率。

1 多繩塔式礦井提升機改造前、后技術參數(shù)對比

本次擴容改造的提升機是一臺生產時間相對較早、采礦工作運用相對較為常見的JKM-3.25×4提升機。該提升機是洛陽礦山機械廠所研制的，早在上世紀末便研制成功，在我國采礦工作當中運用較為頻繁。該提升機利用了平行軸減速器、雙電動驅動，老式整體鑄造的盤形制動器（如圖1所示）。

因為該提升機的使用年限時間過長，所以設備在一定程度上出現(xiàn)了老化問題。老化問題出現(xiàn)，會造成設備維修量增大、維修費用投入增加。提升機出現(xiàn)多次卷筒開裂現(xiàn)象，容易使制動器動作不可靠，急需要對舊設備開展科學和開的改造，

從而全面增強多繩塔式礦井提升機的實際生產效用，為潛挖增值打下良好基礎[1]。某礦井當前現(xiàn)有的生產力是180萬t，在潛挖擴容改造之后需要實現(xiàn)210萬t的生產質量。

2 多繩塔式礦井提升機擴容改造需要解決的問題

在實際開展對提升機擴容改造的過程中，所面臨的問題諸多，主要有以下幾個層次的問題。

①想要實現(xiàn)對提升機擴容改造，在改造之后，設備負載量大，所以設備的重量也隨之增加。重量增加后的設備很容易出現(xiàn)井塔無法承載問題，很難保障對提升機擴容改造后的實際工作效率;

②為了提升對提升機擴容改造后的工作效率，就應該選擇科學合理的傳動方案。因為改造后的提升機的實際運用功率有所增加，所以應該結合提升機擴容改造的實際情況，在原本設備可以承載的基礎上，選擇科學合理傳動方案;

③改造后的提升機能力核算以及選型，也是提升機擴容改造面臨的一個重要問題[2]。需要嚴格的對提升機的卷筒防滑系統(tǒng)進行驗算，明確制動器制動力矩核算內容，減速器以及電動機的選型也應該結合實際生產情況開展嚴格的計算。

3 多繩塔式礦井提升機擴容改造的實踐方案

在開展提升機擴容改造時，應該結合采礦工作的實際需求，針對多繩塔式礦井提升機擴容改造的問題進行有效解決。統(tǒng)籌提升機擴容改造的各個環(huán)節(jié)，確保改造后的多繩塔式礦井提升機滿足生產需求。

①為了保障井塔的基礎承載力，土建設計部門必須要通過詳細測算，設計并校核井塔的承受荷載力。若設計的承載力相對較小，并且難以滿足改造后多繩塔式礦井提升機的負荷需求，那么便無法實現(xiàn)改造后多繩塔式礦井提升機高效運行。但是，在一般情況下，需要充分考慮荷載負載量。但是土建設計部門，必須要對井塔基礎承載力的相關內容進行詳細分析，避免荷載出現(xiàn)問題;

②想要切實有效強化多繩塔式礦井提升機擴容改造后的使用運行效率，就應該對各項設備機械擴容內容嚴格把控。針對本案例當中改造前的提升機來說，借助平行減速器開展動力驅動。為了優(yōu)化提升機動力運行方式，在改造后的提升機當中設置出了兩種形式的動力驅動形式，分別是行星齒輪減速器驅動以及低速電機直接驅動。在開展驅動方式設計時，話應該結合改造后提升機自身的實際情況、動力驅動需求開展嚴格的驅動方法設計，科學合理開展傳動運行。

在改造后的兩種傳動形式，都存在一個不可避免的弊端，便是需要配置一套大功率的電機，并且電機功率需要在2400kW以上。但是功率如此大的電機，外形也相對較大，無法布置在原有的多繩塔式礦井提升機當中。所以，應該配置雙電機驅動形式;

③在設置完畢減速器之后，需要通過嚴格的計算，針對防滑筒開展嚴格驗算。制動器制動力矩核算與電動機選型，應該從以下幾個層次開展嚴格計算。

防滑安全系數(shù)計算：

δ=T_jx（e^?α-1）/（T_js-T_jx）=2.038>1.75

其中：

?：鋼絲繩與摩擦襯墊的摩擦系數(shù)，為0.2;

α：鋼絲繩圍包角為180°;

Tjs：上升（重載）繩的靜張力按，為600kN;

Tjx：下放（輕載）繩的靜張力按，為420kN。

通過嚴格的測算和檢驗，結合煤礦設計的實際規(guī)范要求來看，靜防滑參數(shù)通過驗算，能夠滿足實際生產需求。

在提升機負荷增加以后，力矩明顯很難滿足實際使用要求。原本低壓力制動器的正壓力N的數(shù)值為63kN，當前提升機擴容改造選用的中高壓力為80kN的制動器，在實際開展制動器動力矩計算時，應該嚴格開展以下內容測算。

制動器動力矩計算：

M_Z=2N?R_mn=1192.8kN·m

其中：

N：一個制動器的正壓力，為80kN;

?：閘瓦對制動盤的摩擦系數(shù)，?=0.35;

Rm：制動盤平均摩擦半徑，為1.775m;

n：提升機制動器副數(shù)，仍然是原機械的12副靜力矩。

靜力矩系數(shù)計算：

Mj=FCD/2=292.5kN·m

其中：

D：滾筒名義直徑，為3.25m;

FC：提升機最大靜張力差，為180kN;

因為MZ>3Mj，在安全生產規(guī)程的要求之下，制動力矩MZ應該滿足三倍靜力矩Mj，在實際開展提升機擴容改造時，滿足安全生產規(guī)程要求。

4 結束語

總而言之，礦井提升作為生產擴容當中最為重要的環(huán)節(jié)之一，直接影響著礦井改造的質量。在我國已經有多個礦井改造成功案例當中，礦井提升機具備重要的運用意義。為了確保多繩塔式礦井的實際運用效果，就需要對結合礦井實際生產能力、礦井企業(yè)需求、市場競爭工作，高效實施礦井提升機開展擴容改造。在實際開展擴容改造的過程中，必須要結合實際情況，對提升機的實際情況進行分析，明確擴容升級的重點難點，科學合理的開展設計與參數(shù)測算，強化提升機的運行實際質量，為開采事業(yè)打下良好基礎保障。

參考文獻：

[1]張亞峰，趙利起.礦井多繩摩擦式提升機鋼絲繩在線監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)與應用[J].煤炭科技，2018（2）：31+34.

[2]王華亮.礦井多繩摩擦式主提升機液壓系統(tǒng)監(jiān)測與改造[J].化工管理，2019（23）：45-48.

作者簡介：

董博（1974- ），男，河南滑縣人，晉煤集團巴愣煤礦機電管理部部長，電氣工程師，研究方向：煤礦電氣工程及自動化。