煤礦主提升系統的技術改造及應用效果

文/游弋 岳寶虎

煤礦主提升系統的技術改造及應用效果

文/游弋 岳寶虎

河南煤業化工集團永煤公司車集煤礦，原設計生產能力為180萬噸/年，經技術改造，核定生產能力為305萬噸/年。主提升井筒深度為652.22米，采用4m×4繩（繩直徑為φ39.50mm）低速直聯落地式摩擦輪式（電機為雙繞組交流同步電機，功率2500kw）雙箕斗提升機，單箕斗滿載為16.5噸，最大提升速度為12.15m/s。

盡管主井提升系統技術不斷成熟和完善，但在實際運行中，仍存有不足之處。因此，對提升系統進行技術改造顯得尤為重要。車集煤礦通過仔細分析影響提升效率主要原因，對系統局部進行技術改造，可實現兩套裝煤系統相互備用，當任一環節出現故障或對系統進行檢修時，啟動該裝置可如同正常一樣進行雙斗循環提升，大幅提高提升效率。

一、影響提升系統功效的原因及解決思路

據車集煤礦2009年上半年四個月的主提升系統影響時間數據顯示，四個月累計影響時間共為1191分鐘，其中裝載站占1146分鐘，為總影響時間的96.2%，數據顯示影響提升系統效率主要來自提升系統的咽喉——裝載站。可見裝載站運行是否可靠，將直接關系到系統提升效率，影響到全礦的原煤生產。因此，要重點剖析影響裝載站功效的原因，找出解決的根本辦法，減少它所帶來的影響時間。

根據上述問題，結合實際生產條件，提出解決提升問題的具體思路為：一是技改的最終目的是實現任意環節出現故障后仍能雙箕斗提升。二是在能達到目的的基礎上，要求操作裝置結構簡單，主體結構不被破壞，技改工作量小，改造工期短。三是滿足要求的同時，運行成本力求最低。四是操作方便，運行安全可靠，同時，為減輕員工的勞動強度和克服人為操作的諸多缺陷，盡量采用自動控制。

二、提升系統技術改造的具體方案

原裝載站裝煤系統分別由兩個定量斗，兩條輸送皮帶，兩套給煤機及相應的控制開關和保護裝置組成。它們均是獨立工作。因此，在任一環節出現故障后，只能采用單箕斗提升，這使整個提升系統設備的利用率大大降低，嚴重制約著全礦的原煤生產。針對上述問題，提出以下技術改造方案：

在兩皮帶的卸載滾筒的前方各加設一個導向溜槽、氣缸及相應的控制系統，使原獨立兩套裝煤系統能夠互為備用，在任一環節出現故障時或對設備進行檢修時，可立即啟動該裝置繼續實現雙箕斗循環提升，待故障排除或檢修結束后，返回原獨立運行狀態，具體方案如圖（圖1為改造前，圖2為改造后)。

圖1技改前

圖2技改后

從技改前后圖中可以看出，主要是在各自的皮帶卸載滾筒的前方增設一塊導向溜槽、支撐架、氣缸和相應的自動控制電路組成：

導向溜槽。當其中一套裝煤系統出現故障時，通過它改變溜煤方向，既能相應地進行定量斗裝煤，又能為故障側的定量斗裝煤，從而實現系統互為備用。

支撐架。導向溜槽支撐架主要用于導向溜槽一端的支撐作用，它是通過軸與導向溜槽連接，以便調節導向溜槽的高度。

氣缸。它的作用是通過自動控制電路來控制氣缸的伸縮，導向溜槽隨氣缸的伸縮改變而改變，實現系統互為備用功能。

技改后，當一、二號的裝煤系統無故障狀態時，皮帶卸載滾筒前面兩個導向溜槽是垂直下放著的。因此，皮帶卸載滾筒流出的煤只能流入相應的定量斗，可見它們是獨立運行；如果發生故障，例如二號輸送系統因故障停機或檢修停機，一號皮帶機能正常運行，司機只需首次啟動特定按鈕，本裝置可根據給定的信號執行命令，使氣缸伸出托起導向溜槽來攔截煤流，使煤流改變方向，流入二號定量斗內，待二號定量斗裝滿后，該裝置會自動將氣缸收回。此時，煤可以裝入一號定量斗內直至裝滿為止。如果一號、二號定量斗均裝滿時該裝置將會自動停止裝煤任務。如果兩定量斗其中一個為空，本裝置自動啟動裝煤設備，繼續執行裝煤任務。

三、電氣自動控制原理

電氣自動控制主要以皮帶煤流的拋物線作為主線，加上自制的一套控制電路，控制電磁閥動作，使氣缸能夠伸出和收回，托起導向溜槽上升或下放，讓煤流改變方向從而達到定量斗裝煤功能互補的目的。

圖3中（本圖結合全自動控制系統），ZK為電源開關；1RD為熔斷器；KK為選向開關（互鎖開關）；RD1為電源指示；1ZJ、2ZJ為1號、2號啟動中間繼電器；3ZJ、4ZJ、5ZJ為中間繼電器；KK為選項；QA1、QA2為啟動按鈕(保持型)；SV1、SV2為氣動電磁閥；虛框內K1、K2為一號、二號定量斗空信號；3ZJ、4ZJ為擴展繼電器；RD1、YD1是1號定量斗滿（空）指示；RD3、YD2是2號定量斗滿（空）指示。

圖3電氣控制原理圖

電氣自動控制原理是，如二號輸送系統發生故障，先合電源開關ZK，電源指示燈亮。將選擇開關撥至1號，按下啟動按鈕QA1，繼電器1ZJ得電吸合，1號皮帶機啟動，1號給煤機延時啟動，即開始為1號定量斗裝煤，待1號定量斗裝滿后K1得電吸合，接通電磁閥SV1電源，氣缸伸出使導向溜槽抬起，此時煤流改變方向為2號定量斗裝煤，待1、2號定量斗全部裝滿后繼電器K1、K2吸合，自保接點3ZJ-1、4ZJ-1斷開其自保回路，給煤機停止運行，皮帶機延時斷電，完成一次兩斗裝煤過程。待1、2號斗全裝滿后等待下一次裝煤任務。

四、結語

技改后，在增產創收方面，實測記錄顯示，全年裝載站單箕斗提升時間約為58小時，折算到雙箕斗提升時間為29小時，平均提升量為580噸/時，全年多提原煤1.68萬噸，按現原煤市場價格全年可增收1345.6萬元。

在電能節約方面，統計數據顯示，耗電量為2.77萬度/萬噸，年節約電能約4.47萬度，按現平均電價0.68元/度計算，全年電費節支為3.04萬元。

總之，本技改方案根據現場實際設計，具有結構簡單、安裝方便、功耗低、效率高、經濟實用、操作方便等優點。不僅可在故障狀態下使用，能夠緩解在搶修設備時的緊迫壓力，也可在設備大修或設備更新時使用，大大提高了雙箕斗提升的連續性，為主井原煤提升節約時間，提高功效。本技改裝置如果在生產初期安裝效果會更為理想，有較高的應用和推廣價值。

（作者單位：河南煤化集團永煤公司車集煤礦）

（責任編輯：龐永厚）