油房壕礦井主井提升系統設計方案比選分析

徐 康 李新欣

（1.通用技術集團工程設計有限公司，山東 濟南 250031；2.山東礦通信息科技有限公司，山東 濟南 250031）

1 概 述

東勝煤田塔然高勒礦區油房壕井田位于內蒙古自治區鄂爾多斯市境內，一般地形海拔標高在+1460～ +1400 m 之間，行政區劃屬鄂爾多斯市東勝區管轄。該礦井設計生產能力5.00 Mt/a，年工作日330 d。主井采用立井開拓方式。主井井口鎖口標高+1 409.5 m，井口卸載點標高+1 428.0 m，井底裝載點標高+812.5 m，提升高度627 m，擔負原煤提升任務。

2 主井提升方案

（1）提升方案列舉

由于該礦井規模較大，主井要滿足礦井提升能力5.00 Mt/a 的要求，對井筒內提升容器的布置作了方案比較，方案比較見表1。

（2）綜合分析比較

對于多繩提升機的布置方式，一般有塔式和落地式兩種方案。

采用塔式提升系統，優點是其占地面積小，有利于工廣布置；鋼絲繩在塔內運行可提高其使用壽命，安裝及更換鋼絲繩較為方便；鋼絲繩防凍和防滑性能好，有利于礦井安全生產；缺點是井塔基礎及結構形式較為復雜，施工工期長，占用井口時間較長，影響礦井建設工期；提升設備起吊麻煩，需設電動超卷揚起重機，增加客貨兩用電梯。

采用落地式提升系統，優點是其具有井架基礎，較井塔簡單，施工工期短，井筒裝備施工、提升機房的施工及提升設備的安裝調試可平行交叉作業，占用井口時間短，可縮短建設工期；缺點是采用落地式布置井架和提升機房占地面積大；落地式提升系統易受氣候影響，特別是在高寒地區，冬季寒冷風沙又大，鋼絲繩裸露在外，冬季易結冰，防滑性能差，天輪每日的例行檢查需爬井架，冬天天輪檢修困難。

表1 主井提升設備方案比較表

方 案Ι 裝 備1 對40 t 多 繩 箕 斗，選 用1 臺JKM-4.5X6 塔式多繩摩擦提升機，配2×3150 kW、55 r/min 低速直流電動機，懸臂直聯。主要特點是采用一套提升設備，提升系統單一，塔式提升防滑性能好，有利于安全生產，運行經驗成熟，設備檢修維護方便，運行費用低。該方案提升機、電動機、電控設備均可采用國產設備，鋼絲繩、制動系統引進產品，設備投資低。但提升機、電動機及提升容器體積大、重量重，安裝運輸難度較大。

方案Ⅱ裝備1 對40 t 多繩箕斗，選用1 臺JKM-4.5X6 電機內裝塔式多繩摩擦提升機，配備6300 kW、55 r/min 低速交流同步電動機。主要特點是采用一套提升設備，提升系統單一，電機內裝式多繩摩擦提升機是機電一體化產品，設備技術先進，布置簡單，受力對稱，適合井塔布置。該方案提升機械及電控設備均需全套引進，設備投資高，提升設備及提升容器體積大、重量重，安裝運輸難度較大。

方案Ⅲ裝備1 對40 t 多繩箕斗，選用1 臺JKMD-5.5X4 落地式多繩摩擦提升機， 配備2×3150 kW、45 r/min 低速直流電動機，懸臂直聯。主要特點是采用落地提升，可利用永久井架打井，縮短建設工期，提升機安裝運輸較方便，提升機、電動機、電控設備均可采用國產設備，鋼絲繩、制動系統引進產品，設備投資較高，且占地面積大，鋼絲繩弦長擺動幅度大，存在安全隱患，架設繩廊工程量及難度大。

經綜合比較，該礦井所處地理位置冬季寒冷，不利于提升設施安全運行，雖可通過架設繩廊保溫解決鋼絲繩防滑問題，但由于該礦主井井架較高，鋼絲繩仰角、懸長比較大，對繩廊的架設難度很大，同時工程量大。主井提升機采用井塔式布置技術更經濟合理，因此推薦主井采用塔式提升系統，推薦方案Ⅰ為主導方案。即采用塔式提升系統：在直徑Φ6 m 井筒內裝備1 套40 t 多繩雙箕斗，選用1 臺JKM-4.5X6 塔式多繩摩擦式提升機，配備2×3150 kW、55 r/min 低速直流電動機，懸臂直聯。采用定重裝載方式。

3 輔助設施

提升機房雙回路電源分別引自地面110 kV 變電所、10 kV 兩段母線。低壓電源一路引自地面110 kV 變電所低壓母線，另一回引自本提升機房內變電所低壓側。

提升機主電機采用全數字調速及監控直流傳動系統。主井裝卸載采用可編程序控制器控制的自動化裝卸載系統，并與提升系統配合實現主井提升自動化運行。提升機大廳設一臺75/10 t 電動超卷揚起重機，供安裝及檢修設備起吊用，井塔內設客貨兩用電梯一部。

4 結論

該礦主井提升采用塔式布置的多繩摩擦式提升機。在實際工程施工中，要注意做好主井井口施工作業面的工序穿插，盡可能避免井塔施工給井筒凍結及掘砌帶來的工期影響，保障該礦井工程施工進度。