暗斜井提升系统设计中的几个问题.pdf
垒2 煤芷煎i 土迦 生箍 翅 7 .t . 二。.二』 二- j .‘’} ji j j j - i j .j 。 一 .三I j ■o j 三1 3 i t j .二j . j .j j 一一h 三I .h 一0 出 一 也j j .j h 三I ..一h 一 k t o j h t l i . 冀鬣登{ | ;薹蕊爱蠢※蠹瑟薹耋薹嚣蠢薹薹蠢主囊薹薹妻羹羹嚣羹要囊疆萋薹要蠢薹嚣羹蕊鬟蠹薹薹薹霞差萋嚣 誊鼍慧蕊≮ 冀≯鬈参蠢 t .“。- ..≈.■二- .、 统设计嘲瓣颡灏鬟 t 二、0 £; t j 立i 寞;。i 二;支;0 童囊,t ;童奠蔓j 寞羹£l 寞蔓’i 徐州矿务集团设计研究院于超陈复辉 摘要本文对暗斜井提升系统遇到的提升机滚筒容绳量不足;电动机驱动功率不足;防 爆电控装置不满足要求;提升机部件尺寸大,造成下井困难等问题提出了相应的解决措施。可 供其他单位和设计人员参考。 关键词暗斜井提升系统容绳量驱动功率行星齿轮电控装置 斜井提升系统作业内容变化大,受 、 简称 和 和国内已生 产的提升设备的限制多,特别是对长距离、大运量的斜井 提升系统的设计,经常会遇到这样的问题①提升机滚筒 容绳量不足;②电动机驱动功率偏小;③防爆电控装置不 满足要求;④提升机部件尺寸大,造成下井困难。 针对这些问题,我们在做本局庞庄、张双楼、旗山、坨 城等矿井的斜井提升系统设计时,分别从以下几个方面采 取措施,满足了使用要求,取得了理想的效果。 l 提升机滚筒容绳量不足的问题 1 9 9 2 年颁布的 中,第3 9 5 条规定“二、在倾斜 井巷中升降人员或升降人员和物料的,准许缠绳两层,升 降物料的准许缠绳三层”。1 9 8 6 年版 中第3 8 4 条规 定“二、在倾斜井巷中升降人员的,准许缠绕两层;升降物 料的,准许缠绕三层;三、在3 0 度以下,斜长超过印0 m 的 倾斜井巷中升降人员的,准许缠绕三层;专为升降物料的 以及地面运输 倾斜或水平 用的,准许缠绳四层;”。由于 修改后,国产标准提升机 是以1 9 8 6 年以前的 时符合1 9 9 2 年版 规程 时 所需的宽度提升机型号所需的宽度提升机型号 庞庄一6 ∞轨道下山 1 0 0 9册* 1 .2 5l ∞52 l ⅡQ .5 * 1 .2 庞庄一6 ∞胶带下山1 4 3 5 J I 田臣* 1 .8 1 7 4 6 J 珈晓.5 * 1 .8 旗山东二轨道下山9 4 7删* 1 .2 51 2 4 9玎I 他* 1 .5 双楼一7 ∞轨道下山l ∞3凇* 1 .2 51 1 6 62 ,I B 2 .5 * 1 .2 5 双楼一7 5 0 排水下山 9 6 4J I 砬* 1 .81 1 8 2 皿.5 * 1 .8 小楼一7 晒回风下山9 ∞2 l l l 晓.5 * 1 .2 51 1 9 02 J 1 ∞* 1 .2 2 电动机及减速器的选型问题 在徐州矿区,斜井巷道长,提升量大,需要串提的矿车 数量多,按常规计算,所需的电动机功率常常大于1 8 5 k W , 致使选不到适合于煤矿井下防爆要求的J 职O 系列绕线 型电动机 目前国产的脚系列电动机可供货的最大功 率为1 8 5 k W 。与并下防爆型提升机配用的脚1 型防爆 电控装置的使用条件也限于1 9 0 k w 以下。为满足提升量 的要求,又符合 的防爆规定,在庞庄矿一6 2 0 m 水平 轨道下山提升系统设计时,我们在国内首次采用了在井下 防爆型提升机上配用行星齿轮减速器。其优点是①行星 齿轮减速器的传动效率高,一般大于0 .9 6 ,目前使用的普 通园柱弧齿减速器为0 .8 5 。在提升能力相同时,所需电动 机功率降低1 3 %左右,使提升系统使用J B R O 系列防爆电 动机和B 町1 型防爆电控装置成为可能;②选用行星齿轮 一系藤疆蛾瓣蕊蠹鬣 簿一暖一 万方数据 巡 生筮 期煤芷遮盐垒3 减速器,可节约能源。因其传动效率比普通园柱弧齿减速 器高1 1 %,以庞庄矿一6 2 0 m 水平轨道下山提升系统为例, 每年节电1 1 .9 8 万度,累计总服务年限,其经济效益是十 分可观的;③行星齿轮减速器结构紧凑,体积小,可缩小井 下提升机房的峒室尺寸,减少井巷工程量,降低生产成本。 我们近期设计的几个斜井提升系统使用不同的减速 器所需的驱动电动机的功率统计见表2 。 表2使用不同减速器所需电动机功率比较表 工程名称用普通减速器效率O .8 5 用行星减速器效率O .9 6 所需的功率电动机型号所需的功率电动机型号 庞庄一6 2 0 轨道下山 1 9 9 .2J P l 5 7 一1 01 7 6 .3 8Ⅱ吼喁l 勋M 一1 0 庞庄一6 ∞胶带下山 1 9 9 .8 J R l 4 8 8 1 7 6 .9 1J 瑚加4 5 0 S 一8 双楼一7 5 0 轨道下山1 9 6 .2m 1 5 7 一l O 1 7 3 .7 2 】丑R 叫∞M 一1 0 双楼一7 5 0 排水下山 2 0 2 .2 J R l 4 8 8 1 7 9 .0 4J Ⅸm 4 5 0 S 一8 3 行星齿轮减速器的润滑系统 行星齿轮减速器体积小,承载能力大,啮合传动过程 中产生的热量因体积小不能及时地散发出去,作为弥补, 其传动齿轮的润滑必须充分,所以要为其配用专门的润滑 系统通过电动机带动齿轮泵经阀组向减速器供油。 目前国内还没有防爆型的润滑系统,为此,我们与重庆矿 山机器厂协商,合作开发了适用于煤矿井下使用的防爆型 润滑系统。为确保提升机的安全运行,在提升机的操作台 上安装了两套操作按钮,分别用于起动润滑系统的油泵电 机和提升机的主电机;两块压力表、两个声光指示装置,分 别用于显示润滑系统和提升机液压系统的压力和两系统 的声光报警。 4 大件设备的下井问题 由表1 可见,长距离、大运量的斜井提升系统,经常需 选用祀.5 m 或以上的提升机。因提升机主要部件的结构 尺寸大,且又用于井下,受立井提升容器平面尺寸和井下 巷道断面尺寸的限制,往往造成提升机下井运输困难。为 解决这个问题,根据矿井实际允许的断面尺寸,我们与重 庆矿山机器厂协商,对提升机进行如下改造①将提升机 的制动盘与主滚筒间原焊接结构改为高强度螺栓联接结 构;②将主滚筒制成两剖分结构;③若剖分后仍不能解决 问题,将剖分后的主滚筒上半圆型的挡绳板切去一个月 牙,庞庄矿一6 2 0 m 胶带下山人车提升机就采取了这种做 法。 主轴等细长件的下井问题,可采用吊罐底的方式,也 可采用下长材料的方法下井。 5 电控装置 我们已设计的几个大型防爆提升系统,尽管提升机的 几何尺寸比较大,但提升机的最大静张力、最大静张力差 和提升速度等参数并未超过2 m 标准提升机的相应参数, 加之我们采用了行星齿轮减速器,提高了传动效率。经计 算,提升系统所需的驱动功率一般不会超过1 9 0 k W ,所以 从驱动电机功率上讲,目前广泛采用的B S J l 型防爆电控 装置是满足修改后的防爆提升机的使用要求的。B 町1 型 防爆电控装置是以国产标准提升机为基础设计的,该装置 不含行星齿轮减速器润滑系统的控制部分,将其使用到井 下大型防爆提升系统上,必须进行改造。在这方面,我们 主要做了以下几方面的工作①重新设计了润滑油站的防 爆型电控装置。目前行星齿轮减速器都使用在地面,其润 滑油站的电控装置均不具备防爆性能。在此装置的设计 中,采用了Q C 8 3 3 0 型防爆型真空磁力起动器控制齿轮 油泵的电机,配相应的油压指示和声光报警信号;②为确 保行星齿轮减速器的安全运行,必须保证在主电机启动 前,润滑油泵已运行,且已向行星齿轮减速器供油,否则会 烧坏行星齿轮减速器。为此,在电控系统设计中,我们将 用于启动润滑油泵的Q C 8 3 3 0 防爆型真空磁力启动器的 按扭串入主电机的控制回路,按下该启动按钮,经延时继 电器适当延时后才能启动主电机,使其与主电机形成闭 锁,实现减速器未供油,主电机无法启动;③在操作程序 上,严格规定提升机司机必须先启动润滑油泵电机后再启 动主电机。在机器运行过程中,注意观察润滑系统的油 温、油压变化,及时响应系统的声光报警,以确保系统的安 全运行。 6 结语 自1 9 9 6 年底此系统在庞庄矿投入运行以来,一直处 于稳定可靠的工作状态,效果十分理想,用户非常满意。 实践证明,在暗斜井提升系统中,采取以上措施,不仅能够 满足 的有关规定,解决普遍存在的问题,而且使用 效果良好;同时,其经济效益也十分可观。 责任编辑严民杰 万方数据