落地單繩纏繞提升系統(tǒng)罐錘優(yōu)化選型

摘 要：開灤錢家營礦暗立井現(xiàn)有一套單繩雙滾筒纏繞式提升機(jī)，提升系統(tǒng)為雙層雙車罐罐提升，擔(dān)負(fù)著-600水平至-850水平的人員及物料的運(yùn)輸。為了滿足公司礦井繼續(xù)向下延伸、大型設(shè)備及時運(yùn)輸安裝，公司決定安裝一套落地單繩纏繞式雙層四車罐錘提升系統(tǒng)，但如何優(yōu)化提升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和提高技術(shù)水平成為迫在眉睫的問題。為此，我們結(jié)合礦井實(shí)際情況，對罐錘提升系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化選型，對提升設(shè)備進(jìn)行改造創(chuàng)新，在滿足礦井提升能力的前提下，最大程度的提高礦井提升安全系數(shù)。本文針對選型結(jié)果，對系統(tǒng)優(yōu)化點(diǎn)加以闡述，以便參考。

關(guān)鍵詞：暗立井；單繩纏繞；罐錘；提升系統(tǒng)；優(yōu)化選型

1 選型背景和意義

開灤錢家營礦業(yè)公司是一個年產(chǎn)六百萬噸的特大型現(xiàn)代化礦井，其暗立井只有一處，井筒垂直深度250m，擔(dān)負(fù)著人員上下及提升材料、矸石的重要任務(wù)。提升系統(tǒng)現(xiàn)采用單繩纏繞式罐罐提升，提升容器為1.2m寬雙層雙車罐籠，主要提升矸石和人員，但無法提升體積大的設(shè)備。隨著公司的生產(chǎn)逐漸向著更深水平延伸，許多大型的設(shè)備需要及時補(bǔ)充，現(xiàn)有罐籠的承載能力已經(jīng)滿足不了生產(chǎn)運(yùn)輸需求，故需要安裝新的提升系統(tǒng)，根據(jù)井筒布置尺寸，初步選定提升系統(tǒng)的提升容器為1.7m寬雙層四車的非標(biāo)罐籠，礦井實(shí)際最大提升載荷為14t，提升鋼絲繩直徑為Φ52mm，為保障提升鋼絲繩的安全系數(shù)和閘系統(tǒng)的穩(wěn)定性，需要盡可能的減輕罐籠的重量。同時根據(jù)暗立井井筒的現(xiàn)場實(shí)際情況，必須選擇一個配套的平衡錘，來實(shí)現(xiàn)暗立井罐錘提升系統(tǒng)。為了使提升系統(tǒng)既能滿足礦井提升要求，又能保證提升安全，需要對新的系統(tǒng)優(yōu)化選型。

2 優(yōu)化方案及創(chuàng)新點(diǎn)

2.1 罐籠 針對錢家營礦二水平、三水平的不斷延伸，大型設(shè)備需求不斷加大，既要保證井筒布置尺寸，又要滿足承載能力要求，為此選擇了1.7m雙層四車非標(biāo)罐籠配套平衡錘，同時為了減輕罐籠重量，將罐籠上盤體、中盤體、主拉條、側(cè)邦板和輔助拉條均采用鋼鋁結(jié)構(gòu)，完全取代全鋼材料制作的罐籠，重量相比全鋼罐籠減輕3.4t。為防止鋼鋁發(fā)生電化腐蝕，承重鋁材表面均做陽極化處理，并噴涂航空專用防腐、防銹漆以提高抗氧化使其自身防腐能力更強(qiáng)。罐籠的鋼材與鋁材連接處均用干涉螺栓、螺母，且所有螺栓連接處涂防松膠密封。鋁材與鋼板之間采取絕緣板，防止電化學(xué)腐蝕。根據(jù)煤礦安全規(guī)程，單繩提升裝置必須配套抓捕器，由于現(xiàn)有國內(nèi)抓捕器最大抓捕力為15t，型號為BF321。結(jié)合礦井最大提升載荷，現(xiàn)有抓捕器無法滿足提升要求，經(jīng)過創(chuàng)新抓捕器零部件中的主拉桿，使罐籠在運(yùn)行過程中，在保持重量一定的情況下，創(chuàng)新型主拉桿（如圖1）凸塊相對于標(biāo)準(zhǔn)型主拉桿（如圖2）凸塊與罐籠主橫梁下部的接觸面積增大了0.037㎡。既提升了負(fù)載能力，又增加了罐籠安全系數(shù)，延長了使用壽命。

2.2 制動繩井底拉緊裝置 暗立井罐罐提升系統(tǒng)的制動繩井底現(xiàn)采用人力使用千不拉將制動繩慢慢拉緊，需要在井底罐窩下工作，存在很大危險；另外現(xiàn)場工作環(huán)境差，空間小，工作時非常不便。人力拉緊已不適應(yīng)現(xiàn)代化礦井發(fā)展需要，因此在暗立井罐錘系統(tǒng)制動繩井底采用液壓拉緊裝置代替人力拉緊，該裝置主要由

繩卡、雙楔塊固緊器液壓缸、固定裝置組成。工作時，制動鋼絲繩的上端經(jīng)雙楔塊固緊器固定后，沿液壓缸、底座穿過，制動鋼絲繩的下端由固定裝置中的雙楔塊固緊器固定。調(diào)繩時，制動鋼絲繩的張緊力，調(diào)整液壓缸的壓力，使液壓缸活塞桿伸出，將制動鋼絲繩拉緊。

2.3 井筒的防過卷防過放緩沖裝置 錢家營礦暗立井罐罐提升系統(tǒng)的防過卷防過放緩沖裝置主要使用鋼絲繩與工字鋼連接，占用井筒深度長，且常年在惡劣環(huán)境下鋼絲繩銹蝕快，需要經(jīng)常更換和清理。經(jīng)過對比選型為HGJ-D/HGF-D鋼帶式過卷過放緩沖裝置，該裝置的主體單元為組合立柱配置橫梁。當(dāng)發(fā)生事故時，提升容器推動橫梁，帶著滑柱運(yùn)動，壓輥組、逆止鎖舌隨著動；其中間壓輥受曲軌作用產(chǎn)生水平位移，迫使鋼帶在壓輥組中產(chǎn)生S形變形，吸能緩沖；同時逆止鎖舌后部斜面受壓被推入容器上盤之下，使容器的逆向運(yùn)動同樣為鋼帶的變形力所阻止。

2.4 滾筒主軸軸承

暗立井罐罐提升系統(tǒng)滾筒主軸現(xiàn)采用滑動軸承，為了潤滑和降低溫度，需要專門配置一臺潤滑站。優(yōu)化選型后，采用滾動軸承代替滑動軸承，不再需要潤滑站，減少了附屬設(shè)備，節(jié)省了開支。

3 結(jié)論

①通過對單繩纏繞罐錘提升系統(tǒng)的優(yōu)化選型和創(chuàng)新改造，使礦井提升更加智能化、便捷化和安全化，逐步達(dá)到了自動化水平的程度。②提高了礦井提升系統(tǒng)的安全系數(shù)，增強(qiáng)了礦井提升安全。③單繩罐錘提升系統(tǒng)的首次投入使用，必然會帶來一些問題和麻煩，解決和處理需要深化和學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王朝輝，王守義.輕型提升容器在煤礦的應(yīng)用[J].中國科學(xué)技術(shù)，1989.

[2]龔文，王建理.立井提升系統(tǒng)過卷防護(hù)緩沖裝置的選型計算與分析研究[J].煤礦現(xiàn)代化，2013.

[3]煤礦安全規(guī)程，2004年第一版.

作者簡介：

王盼盼（1988-），廣東韶關(guān)人，機(jī)械助理工程師，遼寧工程技術(shù)大學(xué)機(jī)械工程及自動化專業(yè)，現(xiàn)從事礦山機(jī)械設(shè)備技術(shù)管理工作。