縮短礦井主井提升休止時間

摘要：主要論述了安徽恒源煤電股份有限公司恒源煤礦主井提升現狀及縮短主井提升休止時間的具體方案及實施措施。縮短礦井提升休止時間有利于優化提升系統的總循環時間，能夠提高提升能力。

關鍵詞：提升休止時間 裝載站 電控程序

0 引言

安徽恒源煤電股份有限公司恒源煤礦，原設計年生產能力為60萬噸，提升容器為JL-6.5噸箕斗。近年來，隨著煤炭開采工藝的改進，井下生產系統機械化、自動化程度的提高，產量每年呈遞增之勢，08年生產原煤220萬噸。主井提升系統也隨著產量的提高，先后經過了多次改造，但是還不能滿足礦井生產的需要。

現主井絞車主要提升技術參數如下：提升機型號：2JK-3.5／11.5(B)最大靜張力170000N，最大靜張力差115000N：減速器.XP1120型行星齒輪減速器減速比：11.5；提升容器：JL-9.5型鋁合金箕斗(自重：4.5噸)卸載方式扇形門曲軌自動載卸；主提升繩.6×28TS(IS／2／BR)+1FC-40-1770；自重6.74kg／m；尾繩：18×19-42自重6.88kg／m；井架高度31米。

提升主要參數如下：提升高度：423.6米；最高提升速度：7.84m／s：提升加減速度：+0.75m／s²-0 75m／s²：爬行速度：V爬1＝1.0m／s v爬2=0.4m／s；提升運行循環時間：Tx=t工作+t休止=80+18=98s；箕斗裝載裝置：箱式箕斗裝載，裝載控制系統型號KJD10自動化控制。

針對恒源煤礦的現狀及對恒源煤礦主井提升系統的仔細分析，從絞車提速、增加裝載量、縮短休止時間等幾個方面提出了改造方向，并對現場勘查和分析研究，分別對改造可行性進行論證。受主設備設計技術參數的限制，最終否定了絞車提速、增加裝載量等改造方案。針對恒源煤礦主井提升系統存在休止時間較長，影響了原煤的提升效率的現狀，最終確定縮短主井提升休止時間來提高恒源煤礦生產能力及生產效益。

1 提升休止時間分析

恒源煤礦主井采用KJD10自動裝卸載及測重裝置(常熟新虞)，改造前主井絞車提升休止時間為18s，井下裝載時間約為16s，上口卸載時間(8s)。提升循環時間為98s。提升休止時間從裝載時間的三個階段可分為三部分，即定量斗從關閉到完全打開的時間t₁.定量斗完全打開裝煤時間為t₂閘門準備關閉至動車時間t₃。

2 具體實施方案

2.1增大裝煤的有效截面主井下口定量斗現使用的油缸行程為900mm，油缸活塞桿完全收縮后，定量斗放煤口約有100mm仍被扇形門下沿擋住，放煤口的截面沒有完全利用，影響裝煤速度。通過增大油缸行程，將放煤口完全外露，增大裝煤的有效截面，從而提高裝煤速度，縮短裝煤時間。將現使用油缸更換成行程1米的油缸，油缸連接裝置縮短100mm，使油缸總體長度不變，以便于安裝，縮短改造時間。由于裝煤有效面積增大11％，按裝煤效率提高10％計算，每勾可將t₂縮短約0.8s。

2.2減小裝煤的阻力定量斗放煤閘門和裝煤漏斗之間的連接部分形狀如圖1，過渡部分存在一個角度，容易積煤，嚴重影響溜煤速度。且該部分長期受煤塊、矸石沖砸摩擦，磨損較快，維修人員需定期對閘門及漏斗兩幫和底部進行加固，加固后新舊鋼板的接茬，也增大了溜煤阻力，在一定程度上影響了煤流速度。經過認真研究、反復論證，將原過渡部分存在的角度改成斜面過渡，并將加固鋼板采用嵌入式焊接，改造后不但減小了煤與放煤閘門及漏斗的摩擦，而且減小了煤塊矸石沖砸的幾率和強度，使溜煤順暢，加快了裝煤速度。

2.3到位信號提前給出，使扇形門提前打開自動裝載程序設定，當系統收到箕斗到位信號后，扇形門開始打開。改造前箕斗到位信號由絞車電控給出，由于油缸有一定的運行時間，箕斗到位至裝煤存在一定的休止時間。消除該段休止時間的影響，即可大幅度的縮短裝載時間，縮短絞車運行周期，提高主井提升效率。

解決方案，在絞車電控程序中增加2個程序段給自動裝載系統單獨為提供箕斗到位信號(如圖2中的程序段4、圖3中的程序段6)，自動裝載。

系統所需的箕斗到位信號根據現場設定比絞車電控行程到位提前給出。

以東勾為例對方案2的程序進行簡要說明：圖2中，程序段3是絞車東箕斗行控到位信號，深度設定值為50mm，當絞車運行至此位置時，電控給出到位信號，絞車經安全制動，速度從0.4m／S降為0m／S后停車，停車位置接近0mm。程序段4是為自動裝載系統提供的到位信號，經現場反復試驗，確定在絞車離停車位置1500mm時給出。此時扇形門開始打開，當煤流出定量斗時，箕斗正好運行至可以裝載的位置，煤剛好可以裝入箕斗，有效消除了油缸運行時間對裝載的影響。

2.4扇形門關到位提前發出開車信號KJD10自動裝卸載及測重裝置程序中扇形門的關閉指令靠空載上限來設定，當定量斗內煤量低于空載上限時扇形門開始關閉，發出開車信號。通過現場情況，配合油缸運行的時間，設定合適的空載上限，使扇形門關閉時間適當提前。此時絞車接到開車信號開始運行，當箕斗離開裝載位置時，煤剛好完全裝入箕斗，扇形門恰好完全關閉，為下一勾自動裝載做好了準備，能保證自動裝載的連續性。根據現場測試并綜合考慮煤狀態的影響，配合油缸的更換，現將空載下限設定為4000kg，運行效果良好。

3 應用效果分析

經過改造分析，縮短箕斗提升休止時間使主井提升能力大大提高。改造前提升循環時間約為98秒，改造后縮短到90秒，提升休止時間由原來的18秒縮短為10秒。每小時提升勾數增加3600／90-3600／96≈2.5勾，以年生產360天，每天生產22小時，每勾裝載8.6噸計算，理論上主井年生產能力可達360×22×3600／90×8.6≈2724480噸，較改造前增加360×22×2.5×8.6≈170280噸，每年可增加效益8020萬元。

4 結束語

礦井提升休止時間主要由裝載時間、卸載時間和絞車信號發出、接受時間三大部分組成。在扇形門自動曲軌卸載箕斗提升中，提升休止時間基本上由裝載時間和信號傳輸時間兩大部分組成。箕斗提升休止時間是提升循環時間的一部分，縮短提升休止時間可以縮短提升周期，提高提升能力。更改絞車電控程序和卸載站PLC程序來縮短箕斗提升休止時間，有效的消除了提升信號的的傳輸及接受時間，最大限度的縮短了箕斗提升休止時間。