水配重調節系統在立井提升中的應用

摘 要：現代大型煤礦副立井提升系統采用傳統配重方式，以更換小罐內配重鐵塊重量來實現配重調節的目的，這種配重方式調節過程復雜耗時長，工作量大，嚴重制約安裝、回撤進度，水配重調節系統的研究與應用，將對于簡化配重流程、進一步提升輔助運輸效率、減輕工人的勞動強度都有重要意義。

關鍵詞：立井提升；配重方式；水配重

引言

現代大型煤礦副立井提升系統多采用多繩摩擦式提升系統，當主罐籠運載重物時，副罐籠必須加以足夠的重物以確保兩個罐籠之間的重差小于提升系統的最大載重差。傳統的配重調節方式都是使用鐵塊作為配重塊，以調節配重鐵塊重量的方式來實現配重調節。當主罐籠下放支架時，副罐籠里必須加一定重量的鐵塊作為配重才能保證提升系統安全運行；當主罐籠支架出罐后，主罐籠需提升至地面，此時必須在主罐籠內加入重載膠輪車用以平衡副罐側的重量，這樣每下放一個支架井底必須準備一輛重載膠輪車，當井底準備的重載膠輪車被置換上地面后，需花大量時間將其再次下放到井下，如此周而復始完成支架下放工作。

1 新型水配重調節系統

為了改進傳統的配重調節方式，提高副井提升效率，經過長時間的努力和大量的勘察及試驗工作，一種全新的用水作為介質調節配重的裝置。水配重是一種包括配重水箱、蓄水箱、注排水管道及水泵在內的配重調節裝置，在使用時可以靈活地通過調節存水的數量達到調節罐籠配重的目的。新裝置的核心概念是把小罐籠中配重鐵塊改換為水箱中的水，而水的優勢是可以在需要的時候從地面或井下隨意灌入水箱或排出水箱；當大罐有重物時水箱內可以按物件重量灌入適量的水，當大罐空載時排出水箱中的水，而水是不需要運回來的，這樣就免去了空載時加運配重車以及回運配重車的過程，從而大大提高了工作效率。

2 新型水配重系統原理圖

水配重調節系統原理示意圖如圖1所示。

水配重調節系統主要包括配重水箱、蓄水池、注/排水系統、快速連接裝置、液位顯示、配電、操作系統等七大部分。

3 新型水配重調節系統工作流程

（1）下放支架過程如圖2所示：在小罐下層裝載10噸重水箱→大罐下層安裝罐籠托盤→大罐籠停靠在地面罐籠房→支架進入罐籠→井下小罐連接水管及電纜并加注配重水及分離水管電纜（與支架進罐同時進行）→下放大罐籠并停靠在井底罐籠房→支架移出罐籠→地面小罐連接水管及電纜并排出配重水及分離水管電纜（與支架出罐同時進行）→大罐空載升井進入下一個操作周期。

（2）提升支架過程如圖2所示：在小罐下層裝載10噸重水箱→大罐下層安裝罐籠托盤→大罐籠停靠在井底罐籠房→支架進入罐籠→地面小罐連接水管及電纜并加注配重水及分離水管電纜（與支架進罐同時進行）→提升大罐籠并停靠在地面罐籠房→支架移出罐籠→井底小罐連接水管及電纜并排出配重水及分離水管電纜（與支架出罐同時進行）→大罐空載下降進入下一個操作周期。

4 新型水配重系統配重計算

以本礦井罐籠配重為例，胡家河礦罐籠配重系統要求大小罐裝載物重量差不得超過10噸。在小罐下層配備一個臨時配重水箱，水箱及內部排水設備總重10噸，大罐空載時小罐比大罐重10噸可滿足罐籠系統運行條件；當大罐裝載最大重量45噸的重物時，小罐加注25噸的水總配重為35噸，此時小罐比大罐輕10噸可滿足罐籠系統運行條件。當大罐內裝載物在0至45噸之間變化時可根據需要在允許的范圍內調節小罐配重水箱內的存水量，所以在任何狀態下都可以達到配重平衡的目標。

5 結束語

經實踐證明，新型水配重調節系統主要包含如下優點：（1）能有效簡化配重調節流程，大大縮短配重調節時間，大幅度降低了電耗，節約電力成本；（2）可以快速實現配重調節，提升液壓支架的間隙副井可提升人員、物料，大幅度提升了副立井提升系統效率，保證掘進工作正常進行；（3）安全效益顯著提高，不需要拉移固體配重車，配重靈活可變，且效率較高，耗時短，在綜采工作面回撤期間降低了防滅火工作壓力。

參考文獻

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[3]邢振武.單罐籠平衡錘快速整體加減配重方法的應用研究[J].江西煤炭科技，2014（2）：65-66.

作者簡介：李森（1986-），男，江蘇徐州，2006年畢業于中國礦業大學，本科，工程師，副科級，主要從事采礦工藝研究工作。