會寶嶺鐵礦主井提升系統優化安全改造

（臨沂礦業集團有限公司 ，山東 臨沂 276017）

摘 要：主提升系統是一個礦井的咽喉要塞，它的運行性能直接決定著礦井的產量，通過對系統各個方面的優化改造來提高效率，從而提升產量。

關鍵詞：主井;提升系統;改造

1 礦井主提升系統現狀

會寶嶺鐵礦是經國家發改委核準，山東省國資委批準由山東能源臨礦集團投資建設的大型冶金礦山。2008年7月主、副井開工建設， 2012年6月采選工程聯合試運轉，預計2014年達產。設計規模為年采選鐵礦石300萬噸，年產鐵精礦75萬噸，是省內冶金行業單井第一個年產300萬噸鐵礦石的項目。鐵礦床特征為隱伏礦床，礦床內有北、南兩條主礦帶，鐵礦石資源儲量為1.73億噸，平均品位TFe 31.48%，mFe 18.77%。礦山服務年限55年以上。會寶嶺鐵礦主井井口標高+96m，井底標高-601m，井筒凈直徑5.3m，井筒深度697m。卸載點標高+131.677，裝載點標-555.92，提升高度687.59m。會寶嶺鐵礦設計規模年產300萬t/a礦石，主井提升任務為礦石9091t/d，廢石1500t/d。采用雙箕斗提升方式，可實現全自動運行和手動運行兩種方式，將礦石和廢石提升到地面，通過分配小車分別卸入礦石倉（800m3）或廢石倉（470m3）。

提升機選用中信重工JKM-4.5×4（Ⅲ）E型多繩摩擦式提升機，提升方式為雙箕斗提升，提升高度687.59m ，最大提升速度 10.6m/s ，加速度±0.7m/s2。襯墊摩擦系數（德國進口）≥0.25，4根提升鋼絲繩，間距300mm，鋼絲繩最大靜張力900kN，最大靜張力差250kN。

提升機液壓制動系統包括盤形制動器、恒減速液壓站及電控系統，可實現下列功能：

工作制動：為盤形制動器提供可以調節的油壓，使提升機獲得不同的制動力矩，保證礦井提升機正常地運轉、調速、停車。

實現三類制動：井中恒減速安全制動，井中二級安全制動，井口一級安全制動。

電控部分介紹：

選用ABB提升機控制系統（AC800M系列PLC），主要由主控系統，驅動系統，監控系統，信號系統構成。

主控系統執行提升機運行的邏輯、算術計算、通訊和測量保護功能。

驅動系統主要實現速度、電流閉環控制功能及與傳動有關的監測保護功能。

監控系統對提升機系統的重要運行參數，如速度、位置等，進行計算和監測，作為主控和驅動保護功能的后備保護。

信號系統主要包括井筒中的信號開關和安裝在-535與井口的裝、卸載控制箱。

傳動部分：

傳動部分采用ABB公司生產的ACS6000中壓變頻裝置。

通過控制輸出頻率控制提升機轉速。

底卸式箕斗

提升物料為鐵礦石和廢石;

箕斗有效載重為24.5t;

箕斗幾何容積為17 m3 ，有效容積15m3;

箕斗截面尺2330×1240mm，高度13.2m;

箕斗裝卸載方式為同側裝卸載。

鋼絲繩

提升鋼絲繩： 6V×37S+FC，Φ=44mm ，1770MPa ，4根，左同向捻2根右同向捻2根。

平衡尾繩：37×5， Φ=50mm ，1770MPa ，3根，左交互捻2根右交互捻1根。

罐道鋼絲繩：42Zn×ZZ Φ=42mm ，1770MPa ，共8根。

2 現有系統存在的主要問題

主井試運行階段，實際提升循環時間185.13s，提升能力為233.88萬t/a，達不到設計提升量，無法完成300萬t/a礦石提升任務，并且主井提升系統各個環節磨合階段暴露出來不少問題，因此必須對提升系統進行改進。

2.1 設計提升能力

主井提升系統設計每提升循環時間為119.86s，日提升任務為提升礦石9091 t/d，廢石1500 t/d，每年合計提升礦石、廢石量361.24萬t/a。

式中： P——年提升能力（萬噸）

"Q——每鉤提升重量（噸/勾）

"T——每勾提升時間（秒）

"K1—提升不均勻系數，有緩沖倉取1.1

"K2—提升設備富裕系數，取1.1—1.2

2.2 試運行階段的提升能力

主井試運行階段，實際提升循環時間185.13s，提升能力為

計算提升能力為233.88萬t/a<361.24萬t/a，達不到設計提升量，無法完成300萬t/a礦石提升任務。

3 優化改造方案

通過多次組織技術人員和維修人員對主提升系統現場查看和探討，以及在生產實踐中摸索出來的經驗，不迷信設計，對初步設計不合理或不適應現場的地方大膽改進，提出了以下幾點改進意見：

（1）在箕斗底部增加引導裝置，緩沖箕斗進入木罐道時的沖擊力;

（2）在定量斗內底部加焊光滑耐磨鋼板，增加了底部的傾斜度，減少摩擦系數，加快轉載速度;

（3）重錘適當加重，增加拉緊裝置的穩定性;

（4）對程序進行修改，將加速爬行區由6m改為5m，達到初步設計值，減速爬行區由16m改為5m，爬行速度由0.5m/s調整為0.6m/s，加速度由±0.7m/s2調整為±0.75m/s2。

通過以上改進措施，現每一提升循環時間為119.28（初步設計為119.86S），達到設計要求。

4 改造前后比較圖（見圖3、圖4）

5 結論及建議

會寶嶺鐵礦是臨礦集團第一次涉足鐵礦行業，也是臨礦新的經濟增長點，必須盡快的提高產量，達到設計產量，才能更好地發揮效益作用。

主提升系統作為礦井的咽喉要道，80%的鐵礦石要通過主井提上來，對主井系統進行優化改造，達到設計要求，不僅僅是節約用電的問題，更是為以后更好地運行，服務于鐵礦石的生產。

十二五期間，會寶嶺鐵礦將謹遵 “明德立新 包容超越”的核心價值觀，肩負 “奉獻綠色能源”的使命，砥礪奮進謀發展，開拓進取求創新，爭創山東生態礦山企業示范點，努力打造管理先進、技術領先、生態環保、和諧安康的國內一流現代化礦山企業。

參考文獻：

[1]丁黎民，仵自連.礦山固定設備選型使用手冊[K].煤炭工業出版社，2007.

[2]馬新民.礦山機械[M].中國礦業大學出版社，1999.

作者簡介：陳國成（1983-），男，本科，工程師，主要從事：熱能與動力工程專業。