JKMD-3.5×4ZⅢ型多繩摩擦式提升機應用中注意事項及節能措施

劉露霞

（晉能控股煤業集團同家梁礦機電科大型隊，山西 大同 037025）

引言

JKMD-3.5×4ZⅢ型多繩摩擦式提升機作為一種落地式提升機，自20世紀80年代后期就已經在我國礦井生產中得到了大面積推廣。在礦井生產條件合適的情況下，這種落地式提升機能全面發揮自身價值，有利于減少礦井生產成本，提高采礦效率和質量[1]。隨著綠色節能理念的不斷深入，為了進一步表明JKMD-3.5×4ZⅢ型多繩摩擦式提升機所帶來的使用效益，有必要結合該類型提升機的運行特點實施節能措施，以促進多繩摩擦式提升機社會效益和經濟效益目標的共同實現。

1 某煤礦簡介

某煤礦礦井面積29.56 km2，符合開采條件的煤層有8號、9號，其中8號煤層的采儲量有0.86億t，9號煤層的采儲量有2.32億t。礦井范圍內的地質條件和煤層結構相對穩定，傾斜角在0°～12°。由于開采量較大，礦井內產生了大量煤塵，極易引起爆炸事故，對工作人員生命安全構成了嚴重威脅。

2012年，礦井內涌出瓦斯量約76 m3/min，屬于高瓦斯礦井。目前，礦井開采煤層為8號，該煤層產量較高，屬于良好的煉焦配煤，該煤層所采出的煤礦資源被銷往全國十幾個省市，并在冶金、電力等行業得到了有效應用。

2 提升機運行經濟效益計算分析

該煤礦副立井選用JKMD-3.5×4ZⅢ型多繩摩擦式提升機1臺，基本能滿足8號煤層的生產需求。JKMD-3.5×4ZⅢ型多繩摩擦式提升機所使用的直流電動機功率為1 300 kW，轉速為50 r/min。同時為了提高煤礦副立井的提升效率，還配備了一套PLC電控設備。主要設備的相關技術參數如表1所示。

表1 煤礦主井提升機的主要技術參數

對于JKMD-3.5×4ZⅢ型多繩摩擦式提升機，一次完整的提升運行程序需要消耗的電能按公式（1）計算：

式中：E表示提升機在一次完整的提升運行程序中需要消耗的電能；Vmax表示提升機能提升到的最大速度；μi表示減速器的傳動效率；μm表示提升電動機的效率；μb表示變流設備的效率；表示功率，t表示時間。

經公式（1）計算可知，在提升物料時，提升機一次完整的提升運行程序中需要消耗的電能為14.9 kW·h；提升大件物資時，電能為19.3 kW·h。

煤礦工序能耗D表示在整個礦井生產過程中，提升機在某一個區間或部位所產生的能源消耗與其工作量之間的比值。具體計算公式如下：

式中：W表示提升機一次提升中所消耗的電量；Q表示提升機一次提升的載重量；H表示礦井提升的有效高度（本礦井項目中的有效高度為378 m）；k表示提升高度的折算系數，一般取值為0.96。

經過公式（2）計算可知，在提升大件時，一次提升耗電量W為19.3 kW·h，一次提升工序能耗為0.19 kW·h/（t·hm）；在提升矸石時，一次提升耗電量為14.9 kW·h，一次提升工序能耗為0.52 kW·h/（t·hm）。

上述計算結果均滿足提升機在煤礦使用中的相關節能要求，同時符合經濟運行的條件。

3 JKMD-3.5×4ZⅢ型多繩摩擦式提升機應用中的注意要點及節能措施

3.1 施工組織設計和建井工期

礦井建設具有工序復雜、施工周期長、工種多樣的特點，尤其是礦井提升設施的建設需要消耗一定的資金和人力。根據當前礦井生產的實際需求，提升設施多采用塔式布置或落地式布置的方案。

考慮到該礦井井架基礎結構較為簡單，再加上施工工期緊，綜合考慮決定采用落地式多繩摩擦式提升機的布置方案。而且該方案可以在提升機房內實施平行作業，不會影響到井筒裝備的施工，有利于提高整個礦井建設的效率。另外，經過粗略計算，和塔式提升機布置方案相比，落地式提升機布置方案占用井口的時間更短，可見該方案具有一定的可行性。

在實施落地式多繩摩擦式提升機布置方案之前，為了保證鑿井效率和質量，需要在副井井筒附近安裝永久提升井架，以減少井架安裝和拆除的時間，以免影響井口施工的進度。

3.2 提升系統布置

本礦井項目建設中，提升系統的布置方案如下：

1）提升鋼絲繩出繩角度。結合JKMD-3.5×4ZⅢ型多繩摩擦式提升機的運行特點，出繩需要將仰角控制在50°～80°，大量實踐表明，鋼絲繩的最佳出繩仰角為60°。如果提升機布置工藝難度在合理范圍內，可以適當增加鋼絲繩出繩仰角，大仰角有利于減小鋼絲繩的振動幅度，從而保證整個系統的穩定性[2]。

2）保證施工進度。落地式多繩提升系統建設可以和井筒裝備施工、提升機房施工同時進行，盡可能減少井口施工的時間。同時，在開展平行作業的過程中，還應考慮到井口臨時設備和永久設備之間的矛盾。該礦井在實際建設中就遇到過類似問題，主要通過縮短提升機主軸和井筒中心之間的距離解決的。

3.3 提升機在使用過程中的注意事項

1）提升機制動系統在管路安裝前應對其進行清洗，清洗流程為酸洗-石灰水清洗-清水沖洗。

2）在使用過程中，為了確保提升機的使用性能充分發揮出來，應定期對各個主機的潤滑點進行潤滑處理。同時要注意對主軸裝置和液壓站油溫進行降溫處理。

3）提升機在使用過程中，應對設備的連鎖保護裝置、安全保護裝置等進行檢查，以保障整個設備運行的穩定性。

4）定期檢查各連接螺栓和地腳螺栓是否出現松動，如果出現松動現象應及時采取處理措施。

5）如果提升機持續處于負力運行的狀態，建議使用動力制動。

3.4 提升系統維修

多繩提升機維修的重點部位就是鋼絲繩，尤其是冬季室外氣溫低，鋼絲繩上經常會出現結冰的問題。為此，大部分礦區專門在鋼絲繩覆蓋區域建設了防寒走廊。另外，鋼絲繩在滾筒上的圍包角較小，每次鋼絲繩在擺動時都會對圍包角產生一定影響，特別是在襯墊摩擦力較小的情況下，直接會影響到落地式提升機的防滑性能[3]。因此，有必要定期組織人員對鋼絲繩使用質量進行檢查，以保證多繩提升機的正常使用。

3.5 可采取的提升機節能措施

1）隨著智能控制技術的發展，提升機電器設備可采用PLC控制電流系統，以提高整個系統的運行效率。

2）采取措施對提升機軌道的潤滑度進行改善，以減少提升機在提升過程中的阻力，保證軌道平滑。

3）定期對提升容器進行處理，將容器內的殘留雜物清理干凈，以確保在提升大件和矸石時提升機能保持最大的有效裝載量。

4）定期組織人員對傳動裝置的運行情況進行檢查。

5）盡量減少提升機輕載運行，確保每一次提升機的使用效益能發揮至最大。

4 結語

JKMD-3.5×4ZⅢ型多繩摩擦式提升機在礦井生產中的運用已經成為一種必然趨勢。為了進一步貫徹節能理念，要求提升機在使用過程中統籌調度用電負荷，規范使用流程，全面實施相關節能改進措施，以推動經濟運行目標的實現，同時這對于促進煤礦行業的可持續發展也具有重要意義。