塔式提升機提升系統(tǒng)提效優(yōu)化

廖志強　郭子林　解利俊

(河鋼集團礦業(yè)有限公司石人溝鐵礦)

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塔式提升機提升系統(tǒng)提效優(yōu)化

廖志強郭子林解利俊

(河鋼集團礦業(yè)有限公司石人溝鐵礦)

摘要分析了塔式提升系統(tǒng)中制約提升效率的關(guān)鍵因素，通過實地試驗，確定了塔式提升系統(tǒng)的改進方案，改進后提升效率顯著提高，可供同類提升系統(tǒng)改造參考。

關(guān)鍵詞速度改造襯板計量斗塔式提升系統(tǒng)

礦井主井運輸系統(tǒng)中，塔式提升系統(tǒng)具有提升能力大、自動化程度高、操作簡單等優(yōu)點。在鐵礦節(jié)能降耗、高效開采的大環(huán)境下，為提高效率，降低故障率，對塔式提升系統(tǒng)提升效率提出更高的要求，對其裝載站、PLC控制程序、箕斗襯板及通訊電纜進行優(yōu)化改進。

1　塔式提升系統(tǒng)工作原理

塔式提升系統(tǒng)包括裝載站、卸載站、提升機、控制器等。礦石由膠帶運輸機機運輸至裝載站計量斗中，打開計量斗閘門，將礦石轉(zhuǎn)入到箕斗，多繩摩擦式絞車將箕斗提至井口卸載站卸掉礦石，提升機將箕斗下放至井底進行下一個循環(huán)。整個過程由塔頂絞車房中的PLC控制器控制絞車作業(yè)。塔式提升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1。

2　優(yōu)化改進方案

2.1優(yōu)化裝載站

(1)改進計量斗。井下裝載站的計量斗一直存在料卸不凈的問題，有時多達6 t以上，嚴重影響提升效率和設(shè)備安全運行。改變計量斗底部溜槽傾角由65°為75°，重新安裝底板與襯板，溜槽與斗壁連接角由直角變?yōu)榛⌒?，消除連接死角，消除存料問題。

(2)伸縮式溜槽改為固定式溜槽。在對提升參數(shù)與提升設(shè)備不做任何變更的情況下，取消計量斗流槽伸縮環(huán)節(jié)，調(diào)整好溜槽與箕斗間隙，對PLC控制程序中的安全閉鎖控制點進行改進，將伸縮溜槽的電氣控制線路做常閉處理，在對卸料過程無影響的安全位置將流槽固定，縮短了單斗提升時間和提升效率。

圖1　塔式提升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1—多繩摩擦式提升機；2—底卸式箕斗；3—卸載站； 4—裝載站；5—平衡錘；6—提升鋼絲繩

2.2優(yōu)化提升機速度

經(jīng)過深入研究和詳細計算，塔式提升絞車PLC自動控制系統(tǒng)的速度曲線和參數(shù)在滿足安全要求的前提下可從以下兩個方面優(yōu)化：由原來起步后10 m開始加速優(yōu)化為起步后4 m開始加速，縮短了起步爬行距離；減速后Ⅰ段爬行速度由原來的0.8 m/s增加到0.9 m/s，增加了Ⅰ段爬行速度。優(yōu)化后單個提升循環(huán)縮短時間30 s以上。

2.3箕斗襯板改進

為增加箕斗壽命，在箕斗內(nèi)側(cè)鑲耐磨襯板，將厚度為30 mm的錳鋼板改型為厚度為15 mm K400型的耐磨板，既提高了箕斗襯板壽命，又減少了箕斗自重。單個箕斗襯板平均更換周期由1個月延長至6個月，箕斗自重減輕了2.3 t，減少了提升絞車電機的負載。

2.4通訊方式

塔式提升機電控系統(tǒng)主站與從站之間使用TP電纜通訊，此通信電纜固定在主井井壁延伸至井下裝載站。因井筒過長，TP通訊電纜通過的電信號受到線損的影響，在井下從站使用的信號時常不穩(wěn)定，再有卸載站在卸料過程中時常有部分碎石經(jīng)井筒掉落，砸斷通信線，修復后的部分受井下濕度影響腐蝕生銹，增大電纜的電阻。

經(jīng)研究，在現(xiàn)有TP電纜不拆除的情況下，再敷設(shè)一根光纖，可避免因為距離長而導致的信號衰減。此光纖通過其它不受落石威脅的井筒布線至裝載分站，既避免了井筒掉料砸壞光纖，也消除了信號衰減，一用一備保證了通訊的可靠性。

3　改進效果

經(jīng)改進后的塔式提升系統(tǒng)，單斗提升周期由原來的平均5′15″縮短為4′10″，綜合提升力提高了20.6%。同時，系統(tǒng)的電氣故障率大大降低，維修工作量與物料消耗降低。改造完成后至今，設(shè)備運轉(zhuǎn)狀況良好，電機溫度沒有發(fā)生過高的現(xiàn)象。改造前后2 a提升量對比如圖2塔式提升系統(tǒng)經(jīng)過裝載站、PLC控制程序、箕斗襯板及通訊電纜的優(yōu)化改進，不僅大大降低了設(shè)備故障率，而且簡化了提升工藝流程，減少了設(shè)備故障點，同時降低了磨損件的使用和儲存成本。改進后的塔式提升系統(tǒng)在生產(chǎn)中運行效果良好，完全滿足了現(xiàn)場生產(chǎn)的要求，可供同行參考。

圖2　2014年和2015年主井提升量■—2014年；□—2015年

4　結(jié)　論

(收稿日期2016-05-10)

廖志強(1985—)，男，工程師，064200 河北省唐山遵化市。