立井提升技术途径(已获奖1)

1、公司优秀科技论文评选登记表论文 名称提高立井提升能力的研究与应用论文 摘 要本文对制约煤矿主井提升机提升能力的诸多因素进行了技术分析， 在此基础上，针对大多煤矿存在的普遍问题，提出了提高煤矿主井提升 机提升能力的有效技术途径，并以孔庄矿主井提升机为例进行了具体阐 述，本文所提出的技术途径对提高竖井提升能力具有普遍的实际意义和 借鉴作用。a-a- 弟_ 作者姓名郭金龙电子邮箱dtjd414126.com职称工程师职务主管最咼 学历本科移动 电位 电话89024707工作 单位上海大屯能源机电管理部合作者论文获 奖或发 表交流 等情况随着公司高产高效矿井建设的需求，公司四

2、矿生产提升能力需大幅度提高， 为解决影响生产能力提高的瓶颈，公司进行了多个系统的改造和优化，木文是对 己在四矿实施的有效解决立井提升能力的实践措施进行的论证、总结，取得了很 好的效果，具有较高的推广借鉴价值。备注提高立井提升能力的技术途径郭金龙（上海大屯能源股份公司机电管理部 江苏沛县 221611 ）摘 要：本文对制约煤矿主井提升机提升能力的诸多因素进行了技术分析，在此阜础上，针 对大多数煤矿存在的普遍问题，提出了提高煤矿主井提升机捉升能力的冇效技术途径，并以 孔庄矿主井提升机为例进行了具体阐述。木文所提出的技术途径具有普遍的实际意义和借鉴 作用。关键词：煤矿主井捉升机提升能力1. 前言在煤

3、炭生产的诸多环节屮，矿井主提升系统是煤流运输的咽喉，直接影响着整个矿井生 产能力的提高，随着煤炭半产的发展、开采工艺的改进、井下生产机械化、自动化程度的提 高和高产鬲效矿井建设的耍求，不少煤矿的立井提升能力不足的问题日益突出，成为制约煤 矿生产能力捉高的瓶颈。主要表现在煤矿主捉升系统的各环节不同程度地存在技术性能落后、 安全可靠性差、故障率高、维护冕大、能耗人等技术问题，导致整个提升系统的运行安全和 住产能力都处于十分紧张的边缘状态，其至有的矿井用牺牲或缩减设备维检时间來增加提升 能力，对矿井的安全生产构成了严重威胁，亦不能从根本上解决制约矿井生产能力捉高的问 题。如何对立井提升系统进行技术改

4、造，增大其提升能力就成为我们亟待研究和解决的一个 重人技术课题。2. 制约矿井提升能力的主要因素2.1提升循环时间过长由于提升系统存在的实际问题，大多提升机难以准确按照设计的速度图运行。主要表现 为：（1）加速段加速度偏小，加速时间加长；（2）等速段最大运行速度偏低，等速段运行吋 间加长；（3）爬行段运行速度偏低、爬行距离过长，整个爬行时间过长。爬行时间过长是造成提升循环时间过长的关键因素，这主要由捉升工艺的限制和控制 系统性能的限制造成，致使爬行阶段运行时间占到整个提升运行时间的1/41/3。2. 2单钩实际提升载荷偏低不能准确的装载是造成单钩实际提升载荷偏低的主要因素，一般而言大多采用定时

5、、定容方式控制装载，实际装载的装载量难以准确把握，为了安全提升，只得少装，这使得提升能力下降10%30%。2.3提升运行休止时间过长提升运行休止时间包括装卸载吋间和信号联系等待吋间，山于受装卸载工艺的限制，以及装卸载控制性能和信号系统性能的限制，难以达到设计的提升运行休止时间。2. 4速度控制性能不好对交流提升机而言，速度控制特性不好，存在因电气参数设置不合适而造成速度控制特 性不好的问题，无法满足准确控制减速、停车的基本要求，难以按照设计速度图运行。这主 要表现为：>难以按照提升系统力图实现准确控制；>提升系统传动调速动、静态特性差，无法对速度实现精确控制；> 行程一速度给

6、定环节梢度低，难以实现准确的位置控制。2.5提升系统电控的工作和安全可靠性差电控系统的工作和安全可靠性差是制约提升能力的重要因素，难以保证提升机长时高效 可靠运行，其主要原因有：> 元器件可靠性不高以及电磁兼容性差等，造成电控系统工作可靠性差；> 电控系统设计思想陈iii,系统结构的安全可靠性存在缺陷；> 系统状态、故障监视不完善，且故障信号无记忆和判断功能，维护困难。2. 6提升机的检修质量没有保证检修维护不到位，造成零星事故频发，影响提升时间。3. 提高矿井主提升能力的主要技术途径根据提升能力的计算公式：a =式中：b年工作日,取330d；th提升时i'可t一一次

7、提升循环吋间3600xbx t xpmxk104xk!xk2xtp.一一次提升煤量;k装满系数，立井提升取1.0；k-ts升不均匀系数，有缓冲仓収1.1；k2提升能力富余系数，取1. 1；通过匕式町以得知：提高捉升能力从理论上讲可通过提高一次捉升量p”和缩短一次循环 时间t来实现。3. 1提咼一次提升量pm此技术途径可从两方面考虑，一是提升系统己达到提升定额载荷或提升机最大张力差的 要求，此吋可考虑降低容器自重(如采用轻型容器、箕斗的外动力御载等)，这样可以在静张 力不变的悄况下提高一次提升量匕，而不必进行钢丝绳安全系验算，但筋耍验算最大静张力 差和更换箕斗；二是未达到提升额定载荷或提升机最大

8、张力差的要求，此时可直接增加提升 载荷，但需要验算最人静张力和张力差。无论采用哪种方式均需对电动机的容最进行验算， 对于摩擦提升还需进行防滑验算。3. 2缩短一次提升循环时间根据一次提升循环时间的计算公式：t二t°+ti+t2+s+s+e式小t0初加速时i'可；ti主加速时间；t2等速运行时间；t：j减速时间；t.爬行吋间；e 装卸载休止吋间。从理论上讲，上式中任意一项的缩矩均可缩短提升循环时间，其主耍有如下三方面的技 术途径：(1) 适当加人提升运行加减速度和最大运行速度来缩短运行时间。一般而言，现场运行 的提升机人多未能达到设计规定的提升运行加减速度和最人运行速度，因此可

9、通过重新调梏 和优化电控系统参数来达到设计值；如已达到或接近加减速度和最大运行速度的设计值，只 能通过挖掘提升设备的潜力，通过反复的校验计算来决定是否可提高相应的技术参数或进行 技术改造來实现缩魚运行时间，这需要增加一定的设备投资。(2) 适当提高爬行速度和缩短爬行距离來缩短爬行时间，采用缩短爬行时间來较大幅度 提高提升能力在大多情况下是可行的，其效果也十分显著，其主要是通过改造电控系统以确 保对速度和位置的准确控制和可靠的女全监视保护來实现，从目而的电控技术水平来看是能 够达到要求的。(3) 缩短装卸载休止时间，根据现场实际情况尽可能采川定璽自动装载和外动力卸载等 先进装卸载工艺，同时电控系

10、统尽可能采用h动运行方式，这样可大人缩短装卸载时间和等 待时间。4. 提高矿井主提升能力的实例孔庄矿主井提升机原设计提升能力为60力吨/年，由于实际提升循环时间过长，装载时 不足等原因，在已改进装卸载方式(由illi轨卸载改为外动力卸载)的情况卜，实际提升能力 仅为54万吨/年左右，严重制约影响了该矿生产能力的提高和安全高效矿井建设，为此对其主井进行了提高捉升能力的方案设计，使z到达年产量120万吨的要求，具体技术途径为：4.1提高最大运行速度本提升机在过放过卷距离符合煤矿安全规程的要求前提卜设计将最大提升运行速 度由原6.5米/秒提高到8米/秒。为此，相应将原交流电机更换成直流电机，转速由原

11、來的 590转/分钟提高到726转/分钟，功率由原来的630千瓦提高到800千瓦，并对提升机机械部 分进行重新校验。4.2缩短爬行距离，提高爬行速度根据现场实际运行情况，在控制系统能确保控制准确和安全的前提下，设计将爬行距离 缩短到9米，同时将爬行速度提高到2米/秒，并直接由2米/秒爬行速度减速停车，这样可 大大缩短爬行时间。4. 3提高装卸载效率改造在用定重装载设备和信号系统设备，实现快速准确装载和快速卸载，将停车休|已寸 间缩短至设计规范所规定的时间8秒。按照上述改造技术途径实现的速度图如f：v a/m/sxa0.601.101t13.3345.95.453.691.8287&2s

12、53.31367.2227.277.381.82457.8按照速度图所示的提升循环时间78. 2秒，提升定额载荷6吨，提升不均衡系数取1. 10、按330 天、16小时计算，其设计年提升能力为：a=3600一7"1_二20 5 (万吨/年)104xl.1x1.1x78.2为确保人幅度提高其捉升能力口标的实现，经认真考察、设计、验算及必要的试验证明，对原 有电控系统进行了升级改造，以确保系统提升能力的实现和安全可靠运> 采川计算机提升行程控制器，严格按照设计速度图精确给出速度给定和控制信号，实现位置控 制。> 采川全数字调速控制的晶闸管整流直流拖动系统，以保证实现准确的速度

13、控制，按照设计速度 图提升运行。> 电控系统应功能完善、安全可靠，采用两台可编程序控制器(plc)构成主控系统，相互监视, 实现提升工艺控制和应急运转。> 电控系统应具冇双线制安全监视和安全回路，采用两台plc构成全数字速度、位置等安全监视 和安全凹路，两台plc需具有相互监视和死机保护功能。> 电控系统应具有完善的故障及首故障监视、记忆及显示，方便使用及维护。> 系统应具有较强的抗干扰能力，采用综合抗干扰措施；> 系统应具冇较高质量保证，核心部件采用进口产品，英余部件采用国产质优产品，严把加工质 量关。5.结束语从上述的分析和实例来看，针对矿井主提升机中实际存在的制约提升能力的因索，可根据现场 实际采取不同的措施来提高提升能力，解决制约矿井生产瓶颈问题。对交流提升系统而言，要实现 大幅度提鬲提升机提升能力