平煤天安八矿矸石山提升能力升级改造研究.pdf

第 3 0卷第 3期 2 0 0 9年 3月 煤矿机械 Co a l Mi n e Ma c hi n e V0 1 ． 3 0 No ． 3 Ma r ．2 0 o 9 平煤天安八矿矸石 山提 升能力升级改造研究 黄颖辉 。杨立峰 平顶山工业职业技术学院， 河南 平顶山 4 6 7 0 o 1 摘要随着平煤天安八矿原煤产量的增加 ， 矸石山排矸能力满足不 了生产需要 ， 需进行提升 能力改造。经论证 ， 确定在现有基础上加 大箕斗车容量 ， 同时采用先进数 字电控 系统， 并将每天运 行时间延长， 以此来提高排矸能力。通过改进取得 了良好的效果和可观的经济效益。 关键词 绞车；箕斗车；提升能力；改造 中图分类号 T D 5 3 4 文献标志码 A文章编号 1 0 0 3 0 7 9 4 2 0 0 9 0 3 0 1 3 8 0 3 Re s e a r c h o f Tr a n s f o r m a t i o n I n c r e a s i n g Ca p a c i t y o f Co a l Re f u s e Du m p i n g HUANG Yi n gh u i 。YANG Li f e n g I P i n g d i n g s h a n I n d u s t r i a l T e c h n o l o g y C o l l e g e ， P i n g d i n g s h a n 4 6 7 1 ， C h i n a Abs t r a c t I n t h e Ei g h t h Co a l Mi n e o f Pi n g d i n g s h a n Ti a n’ a n Co al Co．，L t d ．wi t h t h e i n c r e a s e o f o u t p u t o f r a w c o al mi n e。t h e c a p a c i t y o f c o al r e f u s e d u mp i n g h a s n o t b e e n me t t he ne e ds o f p r o d u c t i o n-S O i t n e e d s i mp r o v i n g t h e p e rf o r ma n c e o f t h e s y s t e m．T h rou g h r e s e a r c h。i t i s t h e wa y s f o r i n c r e asi n g t h e c a p a c i t y o f muc k i n g a n d h o i s t i n g，s u c h as i mp r o v i n g t h e c a p a c i t y o f s k i p C ar ，u s i n g a d v a nc e d d i g i t al e l e c t r o n i c c o n t r o l s y s t e m -a n d e x t e n d i n g t h e o p e r a t i n g t i me p e r d a y，h a v e b e e n i n v e s t i g a t e d ． An d i t h a s g o t g o o d r e s u i t s a n d e c o n o mi c b e n e fit s ． Ke y wo r d swi n c h；s k i p c a l “ ；h o i s t i n g c a p a c i t y；t r a n s f o rm a t i o n 0前 言 平煤天安八矿矿井原设计年产 3 0 0万 t ， 年 出矸 量为 3 0万 t ／ a ， 设计排矸能力为 3 4万 t ／ a 。随着八 矿二水平的投产 ， 原煤系统出矸量将达到 5 0万 t ／ a ， 加上丁组煤洗煤厂的投人生产 ， 年洗煤量为 9 0万 t ， 丁组煤洗煤系统增加矸石量约 2 0万 t ／ a 。这样矸石 山的排矸量下一步将达到约 7 0万 t ／ a ， 矸石山排矸 能力满足不了生产需要 ， 需进行提升能力改造 ， 同时 对该系统各落后环节进行改造 。 1 改造思路 如果绞车提升改为输送带运输排矸 ， 因为新建 矸石山无场地 ， 存在投资大、 矸石破碎困难 、 改造停 产时间长等问题 。经过论证 ， 确定在现有基础上加 大箕斗车容量 ， 同时采用先进数字电控系统 ， 将每天 运行时间延长 2 h ， 以此来提高排矸能力。 2 实现改造目标具备的条件 加高后的箕斗车适 合洞 口、 洞内及放碴嘴处 的 运行条件； 加长后的箕斗车适合洞 口道岔曲率半径 要求 ； 改造后排矸能力满足矿井长远发展需要 ； 改造 后绞车提升能力 、 钢丝绳安全系数 、 绞车制动力矩符 合要求； 导 向轮直径符合绳径变化要求； 采用先进绞 车电控系统 。 3改造主要内容 3 ． 1 矸石箕斗车改造方案 1 容积 由原 3 ． 4 m 改为 5 ． 2 m 。装载箱体 高加大 3 0 0 m m， 长延长 5 0 0 m m， 宽不变 ， 钢板厚度 与原车体一致。 2 卸载轴滑动部位加粗为 b 1 2 5 mm， 轮直径 加大 5 0 m m， 并铸成实心 ， 轴卡进行加 固， 轴卡固定 螺丝加大为 M 2 0 。 3 尾架受力部位进行加固。尾架与车体 的连 接部分按轴瓦处理， 充分考虑其耐磨及润滑和强度。 4 行走车轮改为 5 t 矿车轮， 轴卡螺丝增大为 M 2 0。 5 绳环前移 5 01 0 0 m m， 固定绳环的槽钢向 前延伸至第 3个横梁， 去掉推爪。护绳环与 6 2 6钢 丝绳配套 。 6 箕斗车的运行轴距加大 2 9 0 mm， 由原 3 4 5 0 m m变为 3 7 4 0 m m， 通过最小 曲率半径为 2 5 m， 洞 口道岔曲率半径为 3 3 m， 通过运行无问题 。 一 1 38 第 3 0卷第 3期 平煤天安八矿矸石山提升能力升级改造研究黄颖辉， 等 V o 1 ． 3 0 N o ． 3 3 ． 2卸矸 大架改 造方案 1 由于矸石箕斗车由原 3 ． 4 m 改为 5 ． 2 m ， 其卸矸大架需进行相应改造。卸矸大架的固定方式 进行改变 ， 大架与轨道的引入连接改为夹板连接， 大 架运行轨道的倾角由原 2 4 。 降为 2 0 。 。 2 卸矸大架钢材相应加大， 部分部位相应加 固 。 3 卸矸大架倒绳轮直径由原 4 , 1 1 7 0 m m增大 为 4 , 1 5 8 4 m m。大架运行轨道的仰角 由原 8 。 变为 l 0 ． 5 。 ， 卸载轨道的仰角 由原 l 5 。 变为 1 7 ． 5 。 。倒绳 轮的前沿 、 上沿与运行轨道的关系不变。 4 卸载曲轨采用 5 0 m m厚的钢板制作 ， 入 口 尺寸与改变后的卸载轮一致。 3 ． 3系统 改造验 算 提升容器为容量 5 ． 2 m 箕斗， 矸石 比重 1 ． 6 4 t ／ m ， 轨距 1 2 0 0 m m， 自重 4 7 0 0 k g 。一次串车数为 1 辆 。 仍选用 2 J K一 2 ． 5 ／ 2 0型绞车 ， 提升力为 9 0 k N， 静张力差为 5 5 k N 。 3 ． 2 m ／ s ， 滚筒宽度 1 2 0 0 m m， 电机 型号 J R 1 5 1 01 2 ， 功率 2 8 0 k W ， 电压 6 k V。 1 绳端荷重 Q d QQ s i n e o 4 6 4 8 k g 2 钢 丝绳选 择 选用 6 74 , 2 6同向左捻钢丝绳 1 3 0 0 m， 其 性能参数为 Q 。 4 0 0 5 0 k g ， d k 2 6 m m， P K 2 ． 4 4 4 k g ／m ， 6 2 ． 8 mm。 安全系数 ／ 7 1, 4 0 O 5 O ／ [ 4 6 4 8 4 7 4 X 2 ． 4 4 A , X f s i n 2 0 。 0 ． 2 C O S 2 0 。 ]m-- - 7 ． 6 6 ． 5 满足安全规程要求。 3 绞车验算 选用 2 J K一 2 ． 5 ／ 2 0型绞车 ， 参数 D 2 ． 5 m， B 1 ． 2 m， F z 9 0 k N， 口3 ． 2 m ／ s ， 主 电机 2 8 0 k W 、 6 k V。 D 2 5 0 05 0d k1 3 0 0 D 2 5 0 09 0 0 8 。 2 5 2 0 故不满足要求 ， 采取滚筒衬垫加厚 1 0 m m 以满足要 求。 4 最大静张力和最大静张力差 s i n 2 0 。 0 ． 2 c o s 2 0 。 3 6 ． 1 k N5 5 k N 提矸时最大静拉力小于绞车允许 的最大静拉 力 ， 静张力差也小于允许的静张力差， 所选绞车满足 要求。 5 缠绳宽度 按 安全规程 规定 ， 倾斜井巷专门提物料的绞 车， 滚筒缠绳缠绕层数为 3层 ， 钢丝绳缠绕 3层时缠 绳宽度 r 、47 43 O7 X3． 1 4 X2． 5 一 3 X 3 ． 1 4『 2 ． 5 31 X 0 ． 0 2 6 1 2 6 2 ． 5 6 6 2 mm1 2 0 0 m i l l 符合 安全规程 要求。 经计算现用绞车满足要求， 可继续使用。 6 导向轮直径 根据 煤矿安全规程 4 1 6条规定 导向轮与钢 丝绳直径之比不小 于 5 O ， 可知 2 6 X 5 01 3 0 0 。导 向轮的直径不符合规定， 需更换。 7 电动机的验算 按现在最大提升速度和绞车受力计算电机所需 功率 N s K F ∥ 1 0 2 7 7 1 4 7 k W 现选用 J R 1 5 1 01 2型电动机N e 2 8 0 k W， U 6 k V 。N d 4 9 0 r ／ m i n符合 要求 ， 可以继续使 用 。 - 8 制动力矩校验 制动力矩 M A 氓 c P nm-- - 2 71 ． 1 5 k Nm A油 缸面积 ， A1 4 1 ． 3 7 c m ； P工作油压 ， P 5 0 b f P a ； 摩擦系数 ， 取 O ． 3 5 ； 尺 c P 制动盘半径 ， R c P 1 3 7 0 m m； 1 7 , 制动器数量 ， ， l 8 。 F 5 2． 6 2 kN， F 36 ．1 0 k N， 肼 一6 5． 7 7 5 k Nm ， M 4 5． 1 2 5 k Nm。 2 7 1 ． 1 4 8 ／ 6 5 ． 7 7 5 4 ． 1 ； 2 7 1 ． 1 4 8 ／ 4 5 ． 1 2 5 6 符 合规程要求 。 9 实际年提升能力验算 提升能力 A 3 6 0 0 b t p ／ 1 0 4 k l Ji} 2 7 ’ 7 0 ． 3万 t ／ a 式中b 年工作 日按， 6 3 3 0 d ； F 一 4 6 4 8 4 7 4 x 2 ． 4 4 4 X s i n 2 0 。 O ． 2 c o s 2 0 。 5 2 ． l 【 N 9 0 k N 8 5 2 8 x s i n 2 0 。 O ． O | c o s 2 0 。 4 7 4 x 2 ． 4 4 4 一 1 3 9 一 t 日提升时间， t 1 8 h 采用数字电控 ； P 单位提升矸量 ， P 8 ． 5 2 8 t ／ 次 ； 后 装满系数， 取 0 ． 9 ； 第 3 O卷第 3期 2 0 0 9年 3月 煤矿机械 Co a l Mi n e Ma c h i n e Vo 1 ． 3 O No ． 3 Ma r ．2 0 o 9 矿山提升机液压控制系统的改进设计 杨保国 。梅瑛 中原工学院 信息商务学院， 郑州 4 5 0 0 0 7 摘要 针对现有矿山用提升机控 制机构及提升机构液压 系统进行分析 ， 设计一种泵控 电液 速度伺服控制 系统并对主系统进行改进 ， 增加 了补油冷却 系统 ， 提 高了系统的效率， 也提 高了速度 的稳 定性 。 关键词 提升机 ；液压 系统 ；伺服 系统；变量泵；马达 中图分类号 T D 5 3 4 文献标志码A 文章编号 1 0 0 3 0 7 9 4 2 0 0 9 0 3 0 1 4 0 0 3 M a i n S y s t e m I mp r o v e m e n t a n d Pr o p e r t i e s An a l y s i s o f Hy dr a u l i c El e v a t o r Co n t r o l S y s t e m YANG Ba og uo，M EI Yi ng I n f o r ma t i o n B u s i n e s s A ff a i r s C o l l e g e ， Z h o n g y u a n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y， Z h e n g z h o u 4 5 0 0 0 7 ， C h i n a Abs t r a c t Th e c ha r a c t e r i s t i c s a n a l y s i s h a s b e e n ma d e a c c o r d i n g t o p r e s e n t h y d r a ul i c e l e v a t o r s u s e d i n mi n e c o n t r o l me c h ani s m an d t h e l i f t i n g me c h a n i s m．A k i n d o f p u mp c o n t r o l l e d l i q u i d v e l o c i t y s e r v o c o n t rol s y s t e m h as b e e n d e s i g n e d an d i mp r o v e d t h e ma i n s y s t e m．Th e n e w d e s i gn n o t o n l y a d d e d t h e f e e d o i l c o o l i n g s y s t e m ，b u t a l s o i n c r e a s e d the e ffi c i e n c y a n d t h e v e l o c i t y s t a b i l i t y o f the s y s t e m． Ke y wo r d se l e v a t o r；h y d r a u l i c s y s t e m ；s e r v o s y s t e m ；v a r i a b l e p u mp；mo t o r 1 提升机构液压传动系统分析设计 液压提升机具有液压传动与电控式提升机的众 多优点而广泛应用于矿山斜井作提升或下放人员 、 物料的主要设备 ， 液压提升机的提升绳系与电控式 提升机的提升绳系完全一样 ， 而其驱动系统则为全 液压系统 ，即变量液压泵控制定量液压马达的大功 k 提升不均匀系数 ， 取 k 1 ． 1 ； 提升能力富余系数 ， 取 k 1 ． 0； 提升一钩运行时间， 取 T 2 1 2 ． 1 s ／ 次 。 根据委托可知年排矸量为 7 1 ． 5万 t ， 改造后实 际绞车年排矸能力为 7 0 ． 3万 t 。 3． 4轨 道 峒内 41 0 0 m 3 8型轨道与上方 4 3型轨道轨 形不一致， 并且年久磨损超限， 需更换 ， 其他不变。 3 ． 5钢 丝 绳 由原 6 7一 4 ． 5 m m增大为 6 7一 t O 2 6 m m。 由于钢丝绳直径增大， 绞车滚筒衬木需更换 ， 需 2套 耐磨塑质衬木。沿途各托绳轮 由原 O 0 m m变为 O 0 mm。 3 ． 6绞 车 电控 系统改造 绞车电控系统 由原 T K D系统 改造为全数字矿 井提升机四象限智能高压转子变频调速 电控系统 。 电机不变 ， 其他电控部分及高压柜全部更换 。 4应用及效益情况 系统改造后 ， 矸石山排矸能力将达到 7 0 ． 3万 t ／ ／ a ， 基本满足矿井生产发展需要 ， 为矿井的长远发展 提供保障。 1 应用情况应用后 ， 排矸能力 明显增大 ， 由 现场统计改造前月排矸能力为 3万 t ， 改造后月排矸 能力增至 5万 t 。新箕斗车运行正常 ， 无故障。 2 社会效益矸石 山排矸 能力 的提 升， 解 决 了制约矿井由年产 3 0 0万 t 向 5 0 0万 t 发展中存在 的瓶颈问题 ， 为提高产量和获得 长远经济效益做出 了积极贡献。 3 经济效益2 0 0 7年矿井原煤产量为 3 3 0万 t ， 2 0 0 8年预计完成 3 6 0万 t ， 新增原煤产量 3 0万 t， 增收 节支 总额约 1 2 0 0万元 ； 经济效益总额达 7 0 0 万元 。 作者简介 黄颖辉 1 9 6 8一 ， 河南 禹州人 ， 副教授 ， 1 9 9 0年 7月 毕业 于焦作矿业学院矿山机械专业 。现平顶山工业 职业技术学院从 事教学 和科研工作。电子信箱 y h h u a n g 6 6 6 s i n a ． c o rn． ．．． 1 4 0 ．- - 收稿 日期 2 0 0 81 1 0 4