某金礦混合井提升系統技術改造

魏國昌　張　盼　張曉波　姜生林

(1.中冶京誠(秦皇島)工程技術有限公司；2.東北農業大學資源與環境學院)

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某金礦混合井提升系統技術改造

魏國昌1張盼2張曉波1姜生林1

(1.中冶京誠(秦皇島)工程技術有限公司；2.東北農業大學資源與環境學院)

摘要在不改變提升機和電機的前提下，某金礦對混合井提升系統進行了擴能改造。通過改造箕斗容積等措施，使混合井提升能力得到較大的提高，經濟效益顯著增加。

關鍵詞提升系統箕斗改造

新城金礦混合井提升系統于1995年建成投產，礦山現已開采至深部，由于礦石品位下降，必須增加礦石產量，才能滿足公司黃金產量要求，但混合井的提升能力卻制約了礦山的發展。為盡可能提高豎井提升能力，在不作大的改造前提下，對豎井提升系統擴能改造，通過多方案技術比較和論證，確保改造順利完成[1]。

1　混合井提升系統現狀

混合井提升系統原采用6.3 m3底卸式箕斗帶罐錘提升方式。為滿足擴能的生產要求，2009年進行了第一次擴能改造，在確保提升系統安全可靠的前提下，不改變井筒斷面的布置，更換了罐錘，調整了井上、井下的過卷高度，對腐蝕嚴重的井筒裝備進行了加固。改造后采用7.7 m3底卸式箕斗帶罐錘提升方式，JKMD-2.8×4(Ⅰ)E型落地式多繩摩擦輪提升機，配置GZ181-5型電動機，功率800 kW；箕斗自重13.5 t，有效載重12 t，罐錘自重19.5 t；提升首繩采用6V×34+FC型，直徑28 mm，共4根，平衡尾繩采用34×7+FC型，直徑40 mm，共2根，提礦時首繩安全系數為7.88，提人時為10.27，最大靜張力315.369 kN，最大靜張力差59.069 kN；提升速度7.52 m/s。每天按19.5 h提升計算，提升量約3 595 t/d。

2　提升系統改造方案

豎井提升能力是系統的綜合能力，體現在系統各個設備能力的協調匹配。考慮各個設備在設計上有一定余量，通過分析計算，找出關鍵的影響因素[2]，提出兩個改造方案，以達到擴能的目的。

2.1改造方案分析2.1.1方案一

(1)箕斗斷面不變，將斗身加長0.9 m，斗箱受料口提高0.1 m，箕斗容積由7.7 m3增至9.3 m3。箕斗自重13.9 t，一次有效提升量為14 t。維持原罐籠不變，增加罐籠內配重，控制罐籠重量為20.9 t。

(2)地面礦倉和卸載直軌不改造，調整相應停車位楔形罐道。井架防撞梁上移0.9 m，同時楔形罐道上移0.9 m，滿足安全規程中對過卷長度的要求。由于井下過卷長度有富余，只需調整楔形罐道的安裝高度。

(3)為滿足原提升機對最大靜張力、張力差及鋼繩安全系數的要求，本次改造使用進口繩。改造后只作為主井提升，不再承擔人員、材料等提升任務。

(4)原箕斗計量裝置已不能滿足箕斗擴容后的需要，請設備廠家根據原計量硐室及計量裝置安裝尺寸進行新設備的設計。

(5)系統實際最大靜張力及張力差較接近提升機的許用值，提升機工作年限較長，建議更換提升機主軸、天輪。由于提升高度變化，需對電控系統局部調整。

(6)經計算，井架、井筒罐道及罐道梁受力均滿足改造要求，不需要重新設計。

2.1.2方案二

(1)箕斗斷面不變，將斗身加長0.9 m，斗箱受料口提高0.1 m，由7.7 m3的箕斗容積增至9.3 m3，箕斗的一次有效提升量為14 t。為滿足系統安全運行，箕斗設計改造中必須要保證受力部位既有使用強度，又有足夠的剛度[3]。對箕斗局部結構進行優化，調整部分不受力筋板厚度、滾輪罐耳規格，采用新型NM360材料作襯板，將襯板厚度從原12 mm減至8 mm。箕斗自重控制在12.5 t以下。維持原罐籠不變，增加罐籠內配重，控制罐籠總重為19.5 t。

(2)地面礦倉和卸載直軌不改，調整相應停車位楔形罐道。井架防撞梁上移900 mm，同時楔形罐道上移900 mm。滿足安全規程中對過卷長度的要求。由于井下過卷長度有富余，只需調整楔形罐道的安裝高度。

(3)為滿足原提升機對最大靜張力、張力差及鋼繩安全系數的要求，本次改造使用進口繩。同時更換等重尾繩，由原來φ40 mm換成φ38 mm。

(4)原箕斗及計量裝置已經不能滿足箕斗擴容后的需要，請設備廠家根據原計量硐室及計量裝置安裝尺寸進行新設備的設計制造。

(5)提升機及電機不變，由于提升高度及速度圖的局部變化，需對電控系統局部調整。提升系統調整后電動機的過載系數由原來1.37提升為1.41，能滿足改造后的使用。

(6)鑒于該提升井為礦山生產系統主要提升運輸環節，本次改造后電機的實際計算功率為733 kW[4]，比較接近電機額定功率800 kW，對主電機、整流變壓器進行檢查和備用。

(7)為減少本次改造時間和日常維護時間，提高設備利用率，在井架上增設豎井摩擦輪提升首繩起重裝置和卡繩器(視井架安裝空間和受力情況而定)。

(8)經計算，井架、井筒罐道及罐道梁受力均滿足改造要求，不需要重新設計。

2.2方案比較

混合井提升系統改造方案技術參數比較見表1。

表1　混合井提升系統改造方案技術參數比較

從表1可知，方案一投資大，提升機主軸及電機更換周期長，見效慢。該井是礦山主要的生產提升井，停產改造勢必影響全礦生產。在產能增加一樣的情況下，改造工期的長短是兩個方案比較選擇的重要依據，因此，推薦方案二為改造方案。

3　實施保障及應注意的問題

①根據要求，該設備(包括液壓制動系統、基礎受力等)均是按照鋼絲繩最大靜張力335 kN，鋼絲繩最大靜張力差95 kN設計制造的；②設備基礎是按照設備制造商提供的受力參數設計的，可以滿足改造后使用;③井架不需補強;④為滿足防滑系數的要求，設計要求更換提升機卷筒和天輪的摩擦襯墊，襯墊型號為K25(進口材料國內生產);⑤訂購鋼絲繩時要求繩芯注入N113增摩脂;⑥要求提升機在擴產前進行一次全面的檢修，調整主軸裝置的同軸度和平行度，檢測軸承間隙，超標應及時更換，注意監測軸承座的地腳螺栓，如有松動及時更換[5]。

4　技術改造實施效果

礦山混合井提升系統改造完成后，提升系統運行正常。提升能力達到4 019 t/d，有了較大的提高，緩解了礦井提升壓力，取得了較好的效果。

5　結　論

(1)礦井提升系統改造是一項系統工程，要結合礦井自身生產實際，進行多方案比較和技術論證，確保效益最大化。

(2)做好技術改造方案實施的組織工作，統一指揮，分工明確，合理安排，盡量減小停產時間。

(3)提升系統設備選擇要考慮礦井長遠發展規劃，在經濟能力許可的條件下，盡量一步到位，避免因技術改造而造成的不必要損失。

參考文獻

[1]賈猛．龍固煤礦主井提升系統的技術改造[J]．煤礦機械，2003(9)：101-102．

[2]趙曉峰，陳曉飛，王曉東．生產豎井提升系統改造優化方案[J]．黃金，2012，33(6)：36-40．

[3]張榮慧．主井輕型箕斗的改造[J]．山東煤炭科技，2001(2)：12-13．

[4]張夢麟．采礦設計手冊：礦山機械卷[M]．北京：中國建筑工業出版社，1989．

[5]劉金鵬，劉萬強，李定坤，等.金亭嶺金礦豎井提升系統的合理化改造[J].黃金科學技術，2010，18(4)：80-81.

(收稿日期2016-04-19)

魏國昌(1982—)，男，工程師，碩士，066004 河北省秦皇島市經濟技術開發區龍海道71號。