留莊煤礦主井提升系統(tǒng)改造方案

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1、留莊煤礦主井提升系統(tǒng)改造方案　　【摘要】近年來(lái)，我們單位針對(duì)煤礦主井提升設(shè)備系統(tǒng)方面存在的問(wèn)題進(jìn)行仔細(xì)分析及解決思路，以下主要介紹留莊煤礦主井提升系統(tǒng)技術(shù)改造的設(shè)計(jì)方案、提出改造方法并進(jìn)行了實(shí)施，有效地保障了主井提升設(shè)備系統(tǒng)的安全運(yùn)行。改造后的提升系統(tǒng)將為今后礦井安全生產(chǎn)任務(wù)的完成，提供提升方面有力的保證。同時(shí)，可供其他類似礦井主井提升系統(tǒng)的技術(shù)改造借鑒?！　　娟P(guān)鍵詞】煤礦主井改造方法提升機(jī)　　1系統(tǒng)概況　　棗莊市留莊煤礦1989年建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)能力為年產(chǎn)30萬(wàn)噸。主井提升絞車(chē)為2JK-2.5×1.2/20型，Vm=4.79（m/s），配用電機(jī)JR157-8，320KW6KV，提升容器為Q

2、JS-4型鋼結(jié)構(gòu)輕型箕斗，自重3.45噸，載重4噸。技術(shù)改造后核定生產(chǎn)能力65萬(wàn)噸?！　?存在問(wèn)題及解決思路4　　隨著礦井現(xiàn)代化建設(shè)，采煤機(jī)械化程度的提高，集中運(yùn)輸量大幅增加，再加上井下煤倉(cāng)容量較小，時(shí)常出現(xiàn)因滿倉(cāng)而必須延時(shí)生產(chǎn)的現(xiàn)象。目前，主提升機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行均在22小時(shí)，已接近提升能力極限，成為制約我礦井安全、穩(wěn)定生產(chǎn)的瓶頸。由于提升系統(tǒng)長(zhǎng)期處于滿負(fù)荷運(yùn)行，接近或超過(guò)設(shè)備最大承受能力，且使用年限較長(zhǎng)，磨損明顯，2004年6月對(duì)減速機(jī)進(jìn)行了更換，2005年12月又更換主軸裝置。由于鋼絲繩雙層纏繞，咬繩嚴(yán)重，約6個(gè)月更換一次，購(gòu)置費(fèi)用支出較大?！　⊥ㄟ^(guò)對(duì)系統(tǒng)的分析、設(shè)備購(gòu)置與維護(hù)，換繩費(fèi)用等

3、的比較，結(jié)合對(duì)臨近相同礦井運(yùn)行情況的調(diào)研，按以下思路對(duì)提升系統(tǒng)進(jìn)行改造：改兩層纏繞為一層纏繞，延長(zhǎng)鋼絲繩壽命；絞車(chē)不再更換部件，在原絞車(chē)基礎(chǔ)前方重新建一絞車(chē)基礎(chǔ)，直接由2JK-2.5×1.2/20型改為2JK-3.0×1.5/20?！　?改造方法　　3.1設(shè)計(jì)依據(jù)　　（1）原始數(shù)據(jù)：根據(jù)礦井核定生產(chǎn)能力65萬(wàn)噸的情況，提升能力AN≥0.82Mt/a，年工作日br=330天，日提升t=18小時(shí)（按生產(chǎn)能力核定辦法）。主提升不平衡系數(shù)1.1，主井井筒直徑為4.0m。　?。?）井口標(biāo)高+40m裝載標(biāo)高-307m（箕斗底面）　?。?）井架高度32m卸載受煤口高度（16.3）m　?。?）箕斗自重Qc

4、=3400公斤（箕斗自重參考值），載重QZ≤4500公斤，一般載重4300公斤，鋼軌罐道，采用定重裝載方式。　?。?）提升高度Ht=371m最大懸掛高度Hc=392m　　3.2設(shè)計(jì)選型　　3.2.1鋼絲繩選擇及驗(yàn)算　?。?）繩端荷重：Qd=Qc+Qz=3400+4300=7700kg；　?。?）鋼絲繩單位重量：　　Pk=Qd/（σB/9000gm-Hc）=7700/（1670×106/9000×9.8×6.5-392）=3.1kg/m；　　式中：m―4鋼絲繩安全系數(shù)，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定專為升降物料時(shí)安全系數(shù)不得小于6.5；　　σB―鋼絲繩抗拉強(qiáng)度σB=1670MPa；　　根據(jù)鋼絲繩所需單

5、位重量及井筒裝備要求，結(jié)合副井鋼絲繩，選用同型號(hào)鋼絲繩：32-ZAA-6V×34+FC-1670-ZZ-615-416-GB/T8918鋼絲繩，單位重量4.15Kg/m?！　。?）提升鋼絲繩安全系數(shù)驗(yàn)算：　　m=Qq/（Qz+Qc+PkHc）g=723855/（4300+3400+4.15×392）g　　=723855/91403=7.9>6.5滿足要求；　　3.2.2提升機(jī)選擇　?。?）滾筒直徑：Dg≥80d=80×32=2560mm　　Dg≥1200δ=1200×2.2=2640mm　?。?）實(shí)際提升最大靜張力、最大靜張力差：　　實(shí)際提升最大靜張力：Fmax=（Qd+PkHc）g=（7

6、700+4.15×392）×9.8=91403N；　　最大靜張力差：Fc=（Qz+PkHc）g=（4300+4.15×392）×9.8=58083N；　?。?）確定提升機(jī)：根據(jù)鋼絲繩直徑、滾筒直徑、最大靜張力及最大靜張力差，盡量單層纏繞以延長(zhǎng)鋼絲繩使用年限，選用2JK-3/20E型單繩雙滾筒纏繞式提升機(jī)。其主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下：滾筒直徑Dg=3米；滾筒寬度Bg=1.5米；減速器速（XL-30）比i=20；最大速度Vm=5.73；最大靜張力Fmax=130；最大靜張力差Fc=80KN；總變位重量（不含電機(jī)、天輪）Gj=22588Kgf。4　　3.2.3選擇天輪　　根據(jù)鋼絲繩直徑和《煤礦安全規(guī)程》

7、要求，考慮到井架改造的方便，將天輪做成TSG2650/19型非標(biāo)天輪，變位重量Gt≈780Kgf?！　?.2.4電動(dòng)機(jī)的選擇　　電動(dòng)機(jī)軸功率：N=KQVmx×ρ/102η=1.15×4300×5.8×1.4/102×0.93=423.3KW　　式中：K―提升阻力系數(shù)，對(duì)于箕斗提升K=1.15；　　ρ?―動(dòng)力系數(shù)，當(dāng)采用自然通風(fēng)方式電動(dòng)機(jī)時(shí)ρ=1.2≈1.4；　　η―減速器的傳動(dòng)效率，采用滾動(dòng)軸承時(shí)，取0.93?！　mx