油房壕礦井主井提升系統設計方案比選

徐康 韓秀林 王娟

摘要 ?論文介紹了油房壕礦井主井提升的基本情況，主要論述了高緯度高海拔地區，大型礦井主井提升系統布置方案，該礦井所屬地區為北方寒冷氣候，從鋼絲繩安裝及更換鋼絲繩方便、防凍和防滑性能好，有利于礦井安全生產等幾個方面，分別列出了幾種主井提升系統比選方案，然后將經濟效益與安全可靠相結合，詳細闡述該礦井主井提升系統各方案的優點及不足，最終得出推薦方案。

關鍵字：主井提升，塔式，供電

中圖分類號 ?TD442 ?文獻標示碼：B

一、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～+1400m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5.00Mt/a，年工作日330天。主井采用立井開拓方式。主井井口鎖口標高+1409.5m，井口卸載點標高+1428.0m，井底裝載點標高+812.5m，提升高度627m，擔負原煤提升任務。

二、主井提升方案

1、布置方式比較

對于多繩提升機的布置形式，一般有塔式和落地式兩種方案。采用塔式提升系統，其占地面積小，有利于工廣布置，適宜北方寒冷氣候，尤其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;且提升設備起吊麻煩，需設電動超卷揚起重機，增加客貨兩用電梯。

而落地式提升系統，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;但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。

經綜合比較，設計認為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。但由于本礦主井井架較高，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。

故設計認為主井提升機采用井塔式布置技術經濟更合理，因此推薦主井采用塔式提升系統。

2、提升設備選擇

由于本礦井規模較大，主井提升要滿足礦井提升能力5.00Mt/a的要求，設計對井筒內提升容器的布置作了方案比較，詳見比較表（表1）。

設備需全套引進，電機內置于提升機主導輪內，機電一體結構，基礎受力均衡，但檢修維護難度較大，設備投資高。 落地系統可利用永久井架鑿井，安裝運輸方便，但鋼絲繩弦長長，運行條件差，需架設繩廊，投資高。

方案Ι裝備1對40t多繩箕斗，選用1臺JKM-4.5X6塔式多繩摩擦提升機，配2×3150kW ?55r/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40t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6300kW ?55r/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，受力對稱尤其適合井塔布置。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40t多繩箕斗，選用1臺JKMD-5.5X4落地式多繩摩擦提升機，配2×3150kW ? 45r/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，鋼絲繩弦長長擺動幅度大，存在安全隱患，架設繩廊工程量及難度大。

因此設計推薦方案Ⅰ為主導方案。即采用塔式提升系統;在直徑Φ6m井筒內裝備1套40t多繩雙箕斗;選用1臺JKM-4.5X6塔式多繩摩擦式提升機，配2×3150kW ? 55r/min低速直流電動機，懸臂直聯。采用定重裝載方式。

三、輔助設施

提升機房內雙回路電源分別引自地面110kV變電所10kV兩段母線。低壓電源一路引自地面110kV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75/10t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。

作者簡介 徐康 ?1981年9月，畢業于山東科技大學電子信息工程專業，現供職于通用技術集團工程設計有限公司，高級工程師