油房壕礦井主井提升系統(tǒng)設計方案比選

徐康 韓秀林 王娟

摘要 ?論文介紹了油房壕礦井主井提升的基本情況，主要論述了高緯度高海拔地區(qū)，大型礦井主井提升系統(tǒng)布置方案，該礦井所屬地區(qū)為北方寒冷氣候，從鋼絲繩安裝及更換鋼絲繩方便、防凍和防滑性能好，有利于礦井安全生產等幾個方面，分別列出了幾種主井提升系統(tǒng)比選方案，然后將經濟效益與安全可靠相結合，詳細闡述該礦井主井提升系統(tǒng)各方案的優(yōu)點及不足，最終得出推薦方案。

關鍵字：主井提升，塔式，供電

中圖分類號 ?TD442 ?文獻標示碼：B

一、概述

東勝煤田塔然高勒礦區(qū)油房壕井田位于內蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市境內，一般地形海拔標高在+1460～+1400m之間，行政區(qū)劃屬鄂爾多斯市東勝區(qū)管轄。該礦井設計生產能力5.00Mt/a，年工作日330天。主井采用立井開拓方式。主井井口鎖口標高+1409.5m，井口卸載點標高+1428.0m，井底裝載點標高+812.5m，提升高度627m，擔負原煤提升任務。

二、主井提升方案

1、布置方式比較

對于多繩提升機的布置形式，一般有塔式和落地式兩種方案。采用塔式提升系統(tǒng)，其占地面積小，有利于工廣布置，適宜北方寒冷氣候，尤其鋼絲繩在塔內運行可提高其使用壽命，安裝及更換鋼絲繩較為方便，鋼絲繩防凍和防滑性能好，有利于礦井安全生產。缺點是井塔基礎及結構形式較為復雜，施工工期長，占用井口時間較長，影響礦井建設工期;且提升設備起吊麻煩，需設電動超卷揚起重機，增加客貨兩用電梯。

而落地式提升系統(tǒng)，其具有井架基礎較井塔簡單，施工工期短，井筒裝備施工、提升機房的施工及提升設備的安裝調試可平行交叉作業(yè)，占用井口時間短，可縮短建設工期;但采用落地式布置井架和提升機房占地面積大，落地式提升系統(tǒng)易受氣候影響，特別是在高寒地區(qū)，冬季寒冷風沙又大，鋼絲繩裸露在外，冬季易結冰，防滑性能差;天輪每日的例行檢查需爬井架，冬天天輪檢修困難。

經綜合比較，設計認為該礦井所處地理位置冬季寒冷，不利于提升設施安全運行，雖可通過架設繩廊保溫解決鋼絲繩防滑問題。但由于本礦主井井架較高，鋼絲繩仰角、懸長比較大，對繩廊的架設難度很大，同時工程量大。

故設計認為主井提升機采用井塔式布置技術經濟更合理，因此推薦主井采用塔式提升系統(tǒng)。

2、提升設備選擇

由于本礦井規(guī)模較大，主井提升要滿足礦井提升能力5.00Mt/a的要求，設計對井筒內提升容器的布置作了方案比較，詳見比較表（表1）。

設備需全套引進，電機內置于提升機主導輪內，機電一體結構，基礎受力均衡，但檢修維護難度較大，設備投資高。 落地系統(tǒng)可利用永久井架鑿井，安裝運輸方便，但鋼絲繩弦長長，運行條件差，需架設繩廊，投資高。

方案Ι裝備1對40t多繩箕斗，選用1臺JKM-4.5X6塔式多繩摩擦提升機，配2×3150kW ?55r/min低速直流電動機，懸臂直聯(lián)。主要特點是采用一套提升設備，提升系統(tǒng)單一，塔式提升防滑性能好，有利于安全生產，運行經驗成熟，設備檢修維護方便，運行費用低。該方案提升機、電動機、電控設備均可采用國產設備，鋼絲繩、制動系統(tǒng)引進產品，設備投資低。但提升機、電動機及提升容器體積大、重量重，安裝運輸難度較大。

方案Ⅱ裝備1對40t多繩箕斗，選用1臺JKM-4.5X6電機內裝塔式多繩摩擦提升機，配6300kW ?55r/min低速交流同步電動機。主要特點是采用一套提升設備，提升系統(tǒng)單一，電機內裝式多繩摩擦提升機是機電一體化產品，設備技術先進，布置簡單，受力對稱尤其適合井塔布置。該方案提升機械及電控設備均需全套引進，設備投資高，提升設備及提升容器體積大、重量重，安裝運輸難度較大。

方案Ⅲ裝備1對40t多繩箕斗，選用1臺JKMD-5.5X4落地式多繩摩擦提升機，配2×3150kW ? 45r/min低速直流電動機，懸臂直聯(lián)。主要特點是采用落地提升可利用永久井架打井，縮短建設工期，提升機安裝運輸較方便，提升機、電動機、電控設備均可采用國產設備，鋼絲繩、制動系統(tǒng)引進產品，設備投資較高，且占地面積大，鋼絲繩弦長長擺動幅度大，存在安全隱患，架設繩廊工程量及難度大。

因此設計推薦方案Ⅰ為主導方案。即采用塔式提升系統(tǒng);在直徑Φ6m井筒內裝備1套40t多繩雙箕斗;選用1臺JKM-4.5X6塔式多繩摩擦式提升機，配2×3150kW ? 55r/min低速直流電動機，懸臂直聯(lián)。采用定重裝載方式。

三、輔助設施

提升機房內雙回路電源分別引自地面110kV變電所10kV兩段母線。低壓電源一路引自地面110kV變電所低壓母線，另一回引自本提升機房內變電所低壓側。

提升機主電機采用全數字調速及監(jiān)控直流傳動系統(tǒng)。主井裝卸載采用可編程序控制器控制的自動化裝卸載系統(tǒng)。并與提升系統(tǒng)配合實現主井提升自動化運行。提升機大廳設一臺75/10t電動超卷揚起重機，供安裝及檢修設備起吊用;井塔內設客貨兩用電梯一部。

作者簡介 徐康 ?1981年9月，畢業(yè)于山東科技大學電子信息工程專業(yè)，現供職于通用技術集團工程設計有限公司，高級工程師