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海矿公司副井提升系统增能改造方案

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关于对副井提升系统进行增能改造的报告

煤电公司:
我公司矿井排矸系统在山上工业广场1982水平, 井下矸石在副井绞车提升至1785水平时, 由于受1785水平四角罐道的限制, 在罐笼经过四角罐道时, 必须减速爬行经过, 致使副绞提矸能力受到制约。现副井绞车提升正常速度为6/s( 人) 、 7/s( 物) , 正常情况下, 提矸单循环时间为15分钟( 包括井下停车、 装车、 启车运行、 1785减速、 爬行经过、 人为再次加速、 井上停车、 卸车、 启车运行、 井下停车) , 其中正常提升运行占9分钟, 1785减速、 爬行经过占2分钟, 装卸矿车占4分钟。每小时提升约4趟。每天提矸平均按18小时计算, 日提矸趟数为72趟。远远不能满足矿井开拓排矸的需要, 经我公司研究, 决定对副井提升系统进行增能改造, 请煤电公司予以审核批准实施。
妥否, 请批示。
附件: 海矿公司副井提升系统增能改造方案

二〇〇七年七月十六日

海矿公司副井提升系统增能改造方案

海矿机电运输部
二〇〇七年七月十四日

一、 副井井筒装备及提升系统概况
( 一) 、 副井井筒装备概况
海矿公司副井井径∮7.0m,井口标高1982.00m, 井筒总深度732m, 装备一套宽型罐笼加配合平衡锤; 安装有检查维修用玻璃钢梯子间115套; 井筒内敷设管路6趟, 下井电缆6条。井筒内在1785、 1495、 1380、 1250四个水平均设计有码头门套架, 1785及1250水平为主要进出井水平, 套架上设有稳罐用四角罐道, 罐笼经过1785四角罐道时需减速爬行经过; 1495、 1380水平为矿井后期使用水平暂未安装四角罐道, 由方钢罐道直接连通, 罐笼经过时无需减速, 可全速经过。井筒罐道采用180mm×180mm×8mm冷弯方管, 罐道梁采用220mm×140mm×10mm冷弯方管, 均经喷砂除锈电弧喷长效防腐技术处理。井筒内共计安装方钢罐道230根, 重量123.75吨, 安装方钢罐道梁114盘, 重量43.04吨。
( 二) 、 提升系统概况
副井提升机为洛阳矿山机器厂93年生产的落地式多绳摩擦轮提升机。提升机型号为JKMDZ—3.5×4, 滚筒直径为3.5M, 直流电动机功率为800KW, 电压等级为直流660V; 绞车电控系统为天水电气传动研究所92年生产的2SS355-SM型电枢串联6/12脉动磁场可逆可控硅直流调速系统, 系统调节部分为模拟系统, 控制板件及控制继电器等分立电子元件繁多, 元器件已进入老化期, 性能不稳, 绝大部分元器件厂家已不再生产, 备件采购困难; 提升容器为GDGK—1×2×4型一吨矿车双层四车立井多绳加宽型罐笼, 双层乘人, 允许乘人数72人; 双层装车, 一次4车。副井提升主要担负升降人员、 设备、 提升矸石、 掘进煤、 下放材料、 支架等辅助提升任务, 并考虑升降大件设备及长材。
副井提升系统在海石湾矿井初步设计中设计为多水平提升, 考虑到提升任务大, 副井井筒中设计有两套单罐笼加配合平衡锤提升系统, 其中一套为加宽型罐笼, 另一套为窄型罐笼。1996年矿井优化设计将原设计的多水平提升优化为单水平提升, 取消了窄罐提升系统, 仅设了一套宽罐提升系统。但对窄罐提升系统装备及绞车房安装位置进行了预留。
矿井优化设计中, 副井提升系统初期服务于1250水平, 中期服务于1495水平, 后期服务于1020水平。所有提升任务均由1785平硐进出井, 正常情况下罐笼不出地面1982水平。 海矿恢复建设方案中, 为减少矿井建设投资, 削减了下广场排矸系统, 改为上广场临时排矸, 无形中将单水平提升变为多水平提升, 罐笼在经过1785水平时需提前60米减速, 以爬行速度( 0.5m/s) 经过后, 再次人为加速起车运行至下一水平, 相应增加了提升时间, 制约了副井绞车的提升能力。
当前副井绞车提升正常速度为6/s( 人) 、 7/s( 物) , 正常情况下, 提矸单循环时间为15分钟( 包括井下停车、 装车、 启车运行、 1785减速、 爬行经过、 人为再次加速、 井上停车、 卸车、 启车运行、 井下停车) , 其中正常提升运行占9分钟, 1785减速、 爬行经过占2分钟, 装卸矿车占4分钟。每小时提升约4趟。每天提矸平均按18小时计算, 日提矸趟数为72趟。
二、 副井提升系统增能改造方案
方案一: 安装副井窄罐提升系统
按矿井初步设计方案, 安装一套2.8m提升机。
估算投资: 提升机约600万元( 包括液压站、 直流低速直联点动机) , 绞车电控及信号系统约240万元, 井筒方钢罐道230根约58万元, 罐道防腐处理约30万元, 窄罐及平衡锤约45万元, 提升机房约260万元, 主提升绳及尾绳约85万元, 1982、 1785及1250三个水平操车系统约180万元。以上设备、 设施安装费约300万元。总计约1798万元。
优点:
1、 副井提升系统为两套独立的提升系统, 使用灵活, 提升能力成倍增长, 两套系统互为备用, 一旦某一台提升机出现故障不会影响全井人员、 材料、 设备的提升, 增强了矿井抗灾能力。
2、 施工窄罐系统时, 制定相应的防护措施后, 不影响现有系统的正常运行。
缺点:
1、 初期投资大约1798万元, 施工工期长约8个月。
2、 窄罐提升系统原设计直服务于1495水平, 直在1785水平预留了操车安装位置, 1250水平未考虑窄罐提升系统进出车, 设计未预留操车安装位置, 需对1250码头门进行扩帮改造。
方案二: 对现提升机电控系统及1785水平罐道进行技术改造
1、 电控技改配置方案及概算
保留原有高压开关柜, 改造直流快开1台、 电抗器1台、 变压器1台、 电枢调节柜1台、 整流柜1台、 励磁柜1台、 控制柜2台、 司机操作台1套、 信号系统1套、 机械式行程监控器1套。将现有的电枢串联6/12脉动磁场可逆调速系统, 改造为恒磁电枢可逆12脉动调速系统。此方案传动调节系统选用SIEMENS公司6RA70( 或ABB公司DC800) 直流调速装置; 控制系统选用西门子公司S7-300系列双PLC; 信号系统采用SIEMENS公司ET200远程I/O; 与主机PLC构成PROFIBUS现场总线系统; 司机操作台选用数字化操作台; 励磁装置选用SIEMENS公司6RA70( 或ABB公司DC800) 直流调速系统; 增设上位机监控系统; 变压器采用环氧树脂浇注式整流变压器; 增加平衡电抗器两台, 快速开关1台; 配置有关传感器; 用数字监控器取代现有的机械式行程监控器。方案概算费用约200万元。
2、 1785水平罐道改造方案及概算
将1785套架四角罐道拆除, 延伸尖轨罐道至3.5m平台并安装伸缩罐道, 增设罐笼装车承载装置, 当罐笼不需要在1785水平停车时, 伸出伸缩罐道使方钢罐道闭合, 收起罐笼装车稳罐装置, 同时屏蔽绞车在1785水平的减速信号, 罐笼全速经过1785水平。罐笼需要在1785水平停车时, 收回伸缩罐道使方钢罐道打开, 同时闭合绞车在1785水平的减速信号, 当罐笼经过1785水平减速点时, 绞车控制系统检测到减速信号后自动减速运行至1785水平停车, 打开罐笼装车稳罐装置, 按正常装卸车或上下人员。
伸缩罐道及罐笼装车稳罐装置概算费用60万元。
优点:
1、 初期投资相对方案一少, 约260万元。
2、 电控系统改造后, 提升机速度调整为8m/s, 设计二次爬行功能, 一次爬行速度为1m/s, 二次爬行停车为0.2m/s, 不需要在1785水平停车时, 罐笼可全速经过1785水平。缩短提升时间, 提高运行效率。
3、 经计算, 提矸单循环时间为8分钟( 包括井下停车、 装车、 启车运行、 井上停车、 卸车、 启车运行、 井下停车) , 其中正常提升运行占4分钟, 装卸矿车占4分钟。每小时提升约7.5趟。每天提矸平均按18小时计算, 日提矸趟数为135趟, 比改造前日提矸趟数72趟增能87.5%。
缺点:
1、 副井仍为单一的提升系统, 一旦提升机出现故障, 将会影响全井人员、 材料、 设备的提升。
2、 电控系统改造后期影响副绞提升约7天左右。期间可由主井绞车临时担负人员及小型材料的提升任务。利用电控系统改造期间可对1785四角罐道进行改造。
3、 对伸缩罐道的使用情况, 需煤电公司组织有关技术人员进行调研, 以便合理改造1785四角罐道。
方案推荐意见: 经方案分析对比, 推荐方案二。