蔡园煤矿副井提升系统升级改造.pdf
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1、煤矿 现代化 2 0 1 3 年增刊 蔡园煤矿副井提升系统升级改造 刘思哲 ( 济宁市蔡园生建煤矿, 山东 济宁 2 7 7 6 0 6 ) 摘要本文针对蔡 园煤矿副井提升 系统改造 , 在分析现存 问题 、 比较 多种可能方案的基础上 , 提 出 了符合矿井实际的技术发放 改造方案。通过对各 系统单元进行整合优化 、 技术升级 , 从根本上改变了 煤矿人力推车、 装车, 劳动强度 大且效率低 下的局面; 罐笼与罐道 的改造设计 , 优化 了副井装备结构 , 充分利用 了井筒空间, 增大提升容量 ; 大幅缩短 了副井提 升循环 时间, 副井提升能力为原 系统提升能 力的 2倍 , 综合提升能力
2、显著提 高, 对类似老旧矿井技 术改造有一定的借鉴作用。 关键词副井提升 系统; 技术改造 ; 操车 系统 ; 罐道 ; 罐笼 中图分类号 : T D 5 3 文献标志码 : B 文章编号 : 1 0 0 9 0 7 9 7 ( 2 0 1 3 ) 增刊 一 0 0 3 6 0 3 蔡园生建煤矿位于滕县煤田的南部 ,地处山东 省济宁市微 山县 , 始建于 1 9 7 5年 l O月 , 1 9 8 2年 9月 建成投产 ,设计生产能力万 ,目前实际生产能力 3 0 万 t a 。 原副井提升系统为人力推车, 单罐提升( 南 罐配有 1 t 单层单车普通罐笼, 主要提矸及材料; 北罐 为 l t
3、 单层非标准罐笼, 只作为提人使用) , 立井单绳 缠绕式罐笼提升方式, 钢丝绳罐道。 随着大槽煤的枯 竭 , 小槽煤 的开拓量快速增加 , 大量矸石升井 , 原副 井提升系统 已不能满足要求 ,必须进行升级改造 以 提高提升效率 , 释放产能。 1 操车系统选型 菜园煤矿年产煤炭 S = 3 0万 t , 井深 H = 1 9 6 m。辅 助运输采用 1 t 矿车 , 其主要技术参数如表 1 所示 。 表 1矿车参数 型号 容量( 、 _) 标定载 ) 最大载重量“) MG1 1 6A 1 1 1 1 8 6 0 0 3 0 0 质量( k g ) 轨距 ( m m) 轴距( m m)牵 引
4、高度 ( m m) 长 、 宽 、 高 ( ra m) 推车机主要用于 自动化装卸矿车操作,降低人 力推车的劳动强度和矿车不到位的情况,设计选用 板链式销齿推车机 。阻车器通过阻挡矿车车轮防止 矿车误人罐笼或井筒 ,设计选用液压弹簧连杆 阻车 器 。要求运行平稳并实现 自动控制 。 1 1 摇 台选型 在竖井罐笼单绳提升系统中,最常用的井 口机 械连接装置为摇台。它是连接竖井罐笼 中矿车轨道 与井 口或井下轨道运输的主要井口机械设备之一。 合理的优化各参数 , 选择摇 台, 将给矿井带来诸 多便 利, 在井口换车时, 推车机容易推车进罐 , 钢丝绳冲 击小 , 换车平稳, 时间短, 从而提高了
5、矿井提升及运 输的效率 。 摇 台的驱动方式主要有 四种: 电液驱动 、 电 力驱动 、 压缩空气驱动及液压驱动, 经综合比较 , 设 计选择的是液压驱动摇台。 1 2 推车机选型 t 推车机选用板式传动机构, 主要由销排, 销轮和 导轨槽组成,其传动原理相当于齿轮齿条传动。板链 为开放式特制齿条, 两端与推爪相连, T作 时由销轮 驱动板链在导轨槽中运行。销排横轴两端有圆滚轮, 中间有套筒, 用于减小板链与导轨槽的运行摩擦和销 排 与销轮的啮合摩擦。推爪推车行程大小取决于销 排的长度, 可根据需要任意调整 。由于这种机构结构 简单紧凑, 占用安装空间小, 制作容易, 因而将此种机 构用于推车
6、机系统, 可使推车行程依实际需要任意调 整, 不仅可实现原有推车机的所有功能, 保留其原有 优 点, 而且还可 以做到推爪进入罐笼, 将矿 车直接 推 出 , 从而提高生产效率和操作 的安全性。 2 罐笼与罐道选型 2 1 罐笼与罐道分类及比较 罐笼是矿井 的提升容器 , 既可 以提升人员 , 又可 以提升物料。按提升绳分为单绳罐笼 、 多绳罐笼; 按 层数分为单层罐笼 、 双层罐笼和多层罐笼; 按布置形 式分为标准双罐笼和非标双罐笼( 一大一小) 。单层 罐笼结构简单 , 提升物料少 , 重量轻 ; 双层 罐笼和多 层罐笼提升物料多 , 重量大 。非标罐笼一个提人 , 一 个提物结构不对称
7、, 提升效率低 。 罐道是提升容器 的导向装置 ,作用是消除在提 升过程中提升容器的横向摆动,使容器在井筒中高 速、 安全、 平稳地运行。 罐道分为刚性和挠性两种。 挠 性罐道采用钢丝绳。刚性罐道一般用钢轨 、 各种型钢 和方木。 钢罐道有钢轨罐道和用型钢组合而成的矩形罐 道。钢轨罐道的侧向刚性小,易造成容器的横向摆 动, 当配套使用刚性罐耳时, 其磨损较大。组合刚性 罐道的截 面是空心矩形 ,由两个角钢或槽 钢焊接而 3 6 煤矿 现代化 2 0 1 3 年增 刊 成, 也有用整体轧制型钢的。 组合刚性罐道的优点是 罐道刚性强,提升容器运行平稳,罐道与罐耳磨损 小, 服务年限长。 钢丝绳罐道
8、每个容器一般用四根钢 丝绳导向, 与刚性罐道相比, 钢丝绳罐道安装工作量 小, 建设时间短 , 维护简便, 高速运行平稳 、 可靠 , 无 罐道梁窝, 可减小井壁厚度, 通风阻力小。但采用钢 丝绳罐道时,容器之间及容器与井壁之间的间隙要 求较大, 增大了井筒净断面积和井架荷重。 2 2 提升 系统现状 蔡园矿副井安设 2 J K 一 2 5 2 0型提升机一台, 配有 1 8 0 K w J R 1 3 6 8 型电动机一台, 南罐配有 l t 单层单车 普通罐笼, 主要提矸及材料; 北罐为 1 t 单层非标准罐 笼, 只作为提人用, 最大提升速度 4 7 8 m s , 提升方式为 立井单绳
9、缠绕式罐笼提升, 钢丝绳罐道。见图 1 。 图 1 副井罐笼、 井梁布置 图 2 3 设计选型分析 基于副井提升系统现状,在井筒尺寸和绞车提 升能力不变的情况下,制约矿井提升能力提高的因 素有以下两方面: 一是罐笼一大一小, 一个提人 , 一 个提物,造成提升效率低。二是罐道采用钢丝绳罐 道, 钢丝绳罐道间隙尺寸要求大, 井筒空间没有充分 利用, 造成罐笼一大一小。根据 煤矿安全规程 第 3 8 7 条立井提升容器间及提升容器与井壁、罐道梁、 井梁间最小间隙值的规定, 钢罐道最小间隙的要求远 小于钢丝绳罐道最小间隙的要求。因此设计方案确 定为将钢丝绳罐道改造设计为钢罐道,将子母罐笼 改为双标准
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