煤矿提升系统改造方案研究

柳晓飞

关键词：提升系统方案改造

0引言

我国现有煤矿矿井多数是按照50年代的标准设计的，为了快出煤、多出煤，当时主要是建设中、小型矿井，并且首先开采浅部煤层。50年代，我国的矿井提升设备主要是从苏联进口的产品和国产仿苏KJ型产品，设备的可选性少，主要是满足开采浅部煤层的需要。进入80年代以后，许多煤矿已逐渐转向中深部开采，平均深度已延深到400m左右，最大深度已达到1000m。因此，50年代安装的一些提升设备已满足不了矿井延深的需要，必须进行技术改造。采用新技术、新工艺，例如新型制动器、液压站、直流拖动和自动化控制等，从而提高设备的能力、自动化程度和安全可靠性。国内对老提升机的改造项目较多，如制动闸的改造、减速器的改造和电气部分的改造等，但其目的主要是改善性能，完善安全装备。若矿井生产能力提高，提升能力受到制约时，主要采用的解决办法是新打立井和更换成套设备，如大屯煤电公司、兖州煤业集团公司等，经技改生产能力均有大幅提高，但耗资巨大，有的高达数千万元。而采取对原有设备挖潜改造的方法，能以较少投资获得较大经济效益。

1井架改造

1.1改造方案的提出及确定在改造中最有创新特点的项目是井架改造。技术上要求改造后的井架既符合《煤矿安全规程》，又能满足矿井生产能力的提升要求，同时又要求井架改造要最大限度压缩停产安装时间，减少矿井停产损失。

根据对井架改造的安全技术要求和施工条件，提出三套改造方案。经综合分析比较，确定采用套装组合井架方案，其主要内容是：a.立架部分切去原天轮桁架底，在原立架的外侧按所需强度要求套装一个新立架，在原锁口梁的外侧新设计安装立架的锁口梁及锁口基础，旧立架不拆除，作为箕斗到达井上口和卸载时稳罐道和导向罐道用。新套装的立架仍为桁架式钢结构井架，新旧立架之间用摩擦型高强度螺栓联接，以增大井架刚度。b.斜架部分切去原斜架头部，在其外侧增加一个焊接的“H”型钢，变成双“H”型钢结构。新加工的接长段与旧斜架焊接联接，斜架与斜架基础铰接联接。c.利用原斜架基础。考虑基础可能出现不均匀沉降，在基础顶面两侧设有调整千斤顶的预留位置，以便于基础出现沉降时调整斜架。受力构件之间均采用M20摩擦型高强度螺栓联接，可拆装构件间用C级螺栓联接。卸载标高、提升绞车位置、更换箕斗方式和新井架结构形式均不变。这种方案的特点是：①老井架不拆除报废，仍可发挥作用，减少浪费；②新井架立架部分安装不需停产，可大大缩短停产时间；③新老井架结合使用，强度更大，稳固性更好，安全可靠。

1.2改造施工根据此方案进行施工，安装上有较大难度。通过对现场进行观察分析，用建筑塔吊分片安装外套新井架，即将一台建筑塔吊安设在原矿井井架一角，新井架拼装边施工边调整，这样既可边生产边安装，又不需拆除周围的管路、建筑，既可减少经济损失，又可解决安装施工与环境的矛盾。经过详细计算设计、加工制造、现场安装，新套装组合井架竖立起来。经煤矿调试运行，新井架安全、稳固。由于改造方案和安装工艺方面的创新，整个技术改造工程质量优、效率高，提前实现了矿井提升系统技术改造的预期目标。

2电控系统改造

在矿井提升系统改造中，技术含量高的项目还有矿井提升电控部分PLC改造。与原电控相比较，改造后的技术先进性体现在以下几个方面：①操作方便省力。现用轴编码器代替原主令控制器，操作省力且灵敏可靠，自动减速后低频制动爬行终端自动停车抱闸。②操作台有电脑显示屏，力图、速度图、深度、油压值及部分控制回路梯形图都可在显示屏上直观地看到。③电控主机与分机联接采用了通讯联接技术，换向柜和加速柜内的逻辑控制通过通讯线由主站PC机与分站PC机相互控制，实现所需要的逻辑控制，节省了数根外部连接电缆。④安全保护齐全，灵敏可靠。与原电控相比又增加了电机过流保护、电机残压检测保护和低频空载电压检测保护装置。⑤电控技术参数可通过手持编程器随时进行修改，使提升机经济合理运行。换向柜和加速柜内都分别设有试验开关，可供日常检查时查找故障用，检查维修方便。⑥安全回路故障有语言报警装置，其他控制回路故障可通过手持编程器调出电控梯形图进行查找，大大节省了排除故障的时间。⑦日常维修费用、时间减少，故障率大大降低。

3完善管理

3.1调度协调需要强化任何事物的矛盾都有主有次，有急有缓，煤矿矿井提升系统技术改造工程也不例外。作为一个系统改造工程，该工程内容多，项目杂，涉及单位、人员多，只有统一调度，加强各单位之间的协调，才能及时解决出现的问题与矛盾，使工程顺利进行。

3.2项目负责制必须严格执行提升系统改造内容多，工程量大，涉及的单位、部门多，参与的人员也多。如果单从就事管事上着手，难度大。集团公司需从抓关键入手，首先建立集团公司领导与部室、煤矿领导与各科室领导的组织体系，把工程进行分解，将相关内容落实到有关单位或部门负责；按集团公司统一制定的工程进度计划分项负责，层层责任落实到位，事事落实到岗到人。各单位行政一把手为第一责任者，一把手再指定一名副职具体负责该单位所承担的改造工程任务，并把任务具体落实到工区或车间。这是在较短时间内完成这次改造任务的重要保证。

4结束语

通过总结不同煤矿提升系统的改造经验，到目前为止，新套装组合井架安全、稳固，改造非常成功。煤矿矿井提升系统技术改造具有创新思路、优化方案设计、采用先进技术装备、科学安排施工工期、程序化实施、高标、高质量施工等特点，是一项成功的技术改造工程，值得今后矿井进行技术改造时借鉴，具有一定的推广价值。