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煤矿主井提升系统优化改造

2023
04/12
02:29
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一、项目背景

某矿主井提升系统改造前,提升一次用时121秒(即提升一次循环时间),提升一次运行时间92秒,箕斗装卸载休止时间29秒,提升时间较长。目前矿井生产具备千万吨生产能力,因为主井提升能力弱制约了优质产能的释放,所以技术人员通过研究对主井提升系统进行优化提效改造。

二、研究内容

1.技术方案

主井提升一次循环时间包括提升一次运行时间和休止时间,而休止时间由装载时间及卸载时间二者中时间较长者决定。所以缩短提升一次循环时间可从两部分着手优化,即缩短休止时间和缩短提升一次运行时间。

(1)缩短休止时间方案

①改造装载系统,将原活动溜煤槽甩掉,焊接延长固定溜煤槽,简化装载流程由原来的四步减为两步;缩短装载时间。

②装载:对装载液压系统改造,用不锈钢管代替液压胶管,使液压管路能够承受更高压力;调节装载液压站调速阀,提高液压油流速,从而缩短定量斗闸门开关时间;缩短装载时间。

③卸载:加装箕斗卸载监测装置,调节卸载系统闭合闸门延时时间,使井上下装卸载时间一致,由原来的7秒调至4秒;缩短卸载时间。

(2)缩短提升一次运行时间方案

通过理论验证及现场反复试验确保提升机安全可靠性的前提下,将提升机减速段速度由13m/s→1m/s,改为13m/s→1.35m/s,减少提升机减速段时间,缩短主井提升一次的运行时间。

2.关键技术

(1)装载系统改造与装载液压管路优化

①主井井下装载系统改造。鉴于装载时间较长,经研究发现装载系统活动溜煤槽可实施改造;将原装载系统的活动溜煤槽甩掉,改为直接装载,延长装载固定溜煤槽260mm,保证溜煤槽延长后与箕斗的安全距离为50mm,同时箕斗到位比改造前低500mm,保证装载时不撒煤。

装载流程由原来的:伸出活动溜煤槽→打开定量斗闸门→关闭定量斗闸门→收回活动溜煤槽,改为:打开定量斗闸门→关闭定量斗闸门,由原来的四步减为两步;缩短了装载时间5秒(即缩短休止时间)。

②装载液压系统改造。主井井下装载系统原设计管路为40m胶管,胶管油液流动不易固定,在工作中易发生管路窜动而造成磨损严重,出现爆管现象,影响生产且不易更换使用成本又高;此次液压管路优化改造将原有胶管改为不锈钢管,使液压管路能够承受更高压力;调节装载液压站调速阀,提高液压油流速,从而缩短定量斗闸门开关时间;缩短装载时间3秒。

(2)卸载系统改造:主井加装箕斗卸载监测装置后,可以更好的监测箕斗卸载情况,有效的预防了箕斗因粘煤及未完全卸载引起的超载现,在此安全保证的前提下,调节卸载系统闭合闸门延时时间,使井上下装卸载时间一致,由原来的7s调至4s;缩短卸载时间3s。

(3)提升机变频器参数调整:将提升机减速段速度由13m/s→1m/s,改为13m/s→1.35m/s,减少提升机减速段时间,爬行段速度由1m/s提高到1.35m/s降低了爬行减速段时间;提升机运行至最后3米贴闸段距离速度由1.35m/s降至0.3m/s增加了减速时间但是大大的降低了0.3m/s匀速运行时间,从而缩短提升一次运行时间5.08秒。

由于提升系统设备受环境及国产变频运行不稳定等因素影响,提升系统优化项目在最终实践应用中缩短提升一次循环时间12秒。

工艺流程图

3.技术特点

(1)装载系统改造,有效防止了运行人员误操作时箕斗与活动溜煤槽发生碰撞事故,解决了安全隐患问题,提高了提升效率。

(2)装载液压系统改造,减轻了职工劳动强度,提高了工作效率,减少了材料费用,降低设备故障,提高了生产效率。

(3)卸载系统改造,在保证安全运行前提下,最大限度发挥设备潜在能力,使其有效功率最大化,提高生产效率。

(4)提升机变频器参数调整,通过现场反复试验确保提升机安全可靠,优化运行设备,降低矿井运营成本。

三、应用效果

通过对主井提升系统装、卸载及提升机综合改造、优化缩短提升一次循环时间12秒,提高了提升效率及安全性,降低了设备故障率。

经济效益估算:

实施项目优化后,提升一次循环时间由原来的121秒缩短到109秒。按每日提升19小时可多提升原煤:

3.28钩/小时×45吨/钩×19小时/天=2804.40吨/天

每年按生产330天算,每年多提原煤:

2804.4吨/天×330天/年=925452吨/年

吨煤平均售价约为324.73元,成本价约为264.88元,年利润925452吨×59.85元/吨=5538.83万元。

系统改造总投资额约为28.52万元,则项目年创经济效益约为5510.31万元,经济效益显著。

四、推广应用前景

该项目技术改造完全依据煤矿安全规程要求,具有安全性、低投入、实用性强、综合效益明显等特点,其应用前景广阔。特别是对于立井提升矿井,有效提高主井的提升能力。

转化果平台咨询电话:400-1817-969


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