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煤矿现代化 2 0 0 5 年第6 期 忌第6 9 期 南屯煤矿混合井主提升系统优化改造的研究与实践 兖矿集团百业租赁公司 许燕 兖 矿 集 团 南 屯 煤 矿 张慧民王峰 l 问题的提出 1 ． 1 南屯煤矿混合 井主提概况 南屯煤矿混合井主提 4 L - 4 0 0 0 ／ 2 2 5 0提升机于 1 9 9 3年 5 月建成投产。 是南屯煤矿扩大生产规模后 ， 原主井系统已经不 能满足当时生产需要时新建的；其提升能力与矿井同期实际 需要相符， 为 2 4 0万 。 但是 ， 1 9 9 3年一 2 0 0 2年， 正值南屯煤矿 创建全国高产高效现代化矿井的十年。十年间， 创出了南屯的 辉煌， 也打造了 “ 南屯煤”这一全国知名品牌。南屯煤的产量 由3 5 0万 升至 5 0 0万 。 过去的提升能力远不能满足生产 的需要。为此必须对提升系统进行优化改造。 1 ． 2 南屯煤矿混合 井主提提升系统存在的问题 1 提升能力远不能满足生产的需要。混合井主提 4 L - 4 0 0 0 ／ 2 2 5 0提升机原卸载方式为外曲轨风动舌板箕斗门卸 煤， 1 9 9 3 - 2 0 0 0年长期使用发现弊端如下 2 故障率高， 舌板风缸， 箕斗门风缸易漏风， 活塞杆断 裂。 3 爬行时间长 ， 提升循环时间长 。 4 系统运行可靠性差， 故障率高。 5 定量仓容积小， 每次提升量小， 仅为 1 5 t 。 6 扇形门风动系统管路细阻力大， 动作时间长， 致使提 升循环时间长。由于以上诸因素的制约， 混合井主提提升能力 没有得到充分利用。 7 进 口液压站故障多， 配件计划难； 维修难度大。盘型 闸密封件不易更换等。制动系统影响时间长， 运行可靠性差。 8 悬挂装置靠三角板调整 四绳张力平衡范围小 ， 不平 衡后 ， 提升绳对主滚筒绳槽磨损不匀 ， 长期运 行造成 主滚筒直 径不匀 ， 易滑绳 ， 串绳。 9 电控系统元件老化， 故障率高， 插件多， 维修量大， 故 障排除难 ， 影响时间长， 运行可靠性差。 2 技术改造措施 2 ． 1 技术改造原则 为了提高混合井主提提升能力， 必须优化电控系统， 引进 新产品， 、 增加提升机运行的可靠性 ， 降低提升循环时间， 增加 提升量 ， 从而降低吨煤成本， 提高我矿经济效益， 满足高产高 效矿井的要求。根据以上指导思想， 混合井主体改造效益应遵 循 以下原则 1 符合集团公司可持续发展规划和高产高效矿井的要 求。混合井主体提升能力按 3 5 0 t／ a 考虑。 2 系统要简单 ， 维护功能要齐全 ， 运行可靠性强 ， 项 目 实施时间短。 3 积极采用新技术、 新设备， 系统设计要合理 ， 施工进 程要紧凑， 针对性强， 新旧设备搭接要方便。 4 结合现场实际， 用最少的投入来赢取最大的经济效 益和社会效益。 5 体现创建学习型企业理念 ， 用自己的队伍实践学习 工作化、 工作学习化， 实施造才工程。 2 ． 2 技术改造与 实施方案 1 卸载方式由外曲轨变成内曲轨， 箕斗门改造成机械 门开闭轮自动式， 去掉了风缸故障， 减少了箕斗门关不到位引 起的故障。 2 定量仓扩容， 由原来的 1 5 t 扩至 l 6 ． 5 t ， 确保每钩提升 量在 1 6 t 以上 。 3 装载风路引进二位五通阀， 管路由 1 寸变成 1 寸半， 缩短了扇形门的开、 闭时间。箕斗悬挂装置引进了中国矿大的 液压 自动找平悬挂， 使每根绳调节范围增至 1 ． 4 m， 确保了运行 中四根提升绳的动态平衡， 增加了提升机运行的可靠性。通过 我们的努力 ， 效果如下 ①提升机运行可靠性增加， 故障率大 大降低。 ②提升循环时间由原来的 1 0 2 s 缩短到 9 2 s 。 ③每次提 升量 由 1 5 t 增加到 1 6 t 。 4 液压站引进 E 1 3 8型中高压液压站， 是中国重信公司 产品， 结构简单， 维修方便， 故障率低， 尤其是该液压站系统采 用国际先进的电压比例溢流阀， 增加了制动系统的可靠性。现 场投用以来有以下优点 ①电压比例溢流阀动作灵敏 ， 信号稳 定， 可靠性强。 ② 液压站油箱容积大 6 O 0升， 液压油温升低。 ③ 双泵启动， 盘型闸空动时间短。④备品配件大多为国产 ， 经济 简单。⑤闸瓦间隙实现动态监测。 5 安装托罐装置， 符合了 的要求。 6 混合井主提电控系统改造， 成功引进德国西门子公 司 S I M A T I C 7 - 4 0 0可编程序控制器技术。其控制原理如下 7 - 4 0 0 P L C实时监测和控制整个提升系统各个环节的运行 状态 ， 通过软件逻辑， 输出控制整个提升系统各个环节的控制 信号。当 7 - - 4 0 0 P L C监测到外部故障信号后， 立即对故障进 行分类和处理， 闭锁提升机， 动作安全回路和闸控回路。提升 机正常运行状态下， 7 - 4 0 0 P L C则按照提升机工艺用户程序 要求 ， 向整个提升系统各个环节发出运行指令 ， 实现包括提升 机、 装载站、 卸载站在内的整个提升系统的自动运行。 3 技术改造效果及经济效益 新系统已于 2 0 0 3 年 7月投入工业运行 ， 实践证明， 通过 混合井主提升系统优化改造， 控制系统具备以下优点 1 S 7 软件可在普通 P C机中文 WI N D O WS 2 0 0 0环境下 运行 ， 具有全中文菜单和帮助功能， 由此， 新增上位机不但实 现了提升系统监控站的功能，而且具备了 s 7 编程器的功能， 可在线对用户程序进行监视和编程。 2 上位机监控画面可实时动态显示设备所有 Ⅳ 0点的 状态， 打印并保存提升系统一年的故障及报警信息。 3 上位机具有实时显示和打印班、 日、 月产量报表功 能 ， 并以报表形式保存各项记录一年。 r 4 7 - - 4 0 0 P L C中新增模拟输入搬一块 ， 实现了提升机 速度 线、 提升容器动态位置在上位机上的实时显示和打印。 3 7 维普资讯 煤矿 现代 化 2 0 0 5 年第6 期 总第6 9 期 兖矿集团精煤制备活性半焦的实验研究 兖矿集 团北宿煤矿 梁宗刚 摘要通过实验研究， 发现兖矿集团的东潍煤矿、 济宁二号煤矿的精煤制备的活性半焦吸硫增重大 1 0 ％以上， 达到国家优质活性半焦水平。确定了兖矿集团精煤制备活性半焦的可行性。 关键词 兖矿精煤 活性半焦 实验研究 活性半焦是近年来研制成功的一种新型的以煤为原料、 价格低廉的有高吸附性能产品， 主要应用于烟气脱硫、 工业废 水处理等领域， 作为活性炭的替代产品应用。近年来， 随着我 国经济的高速增长， 对环境保护的力度越来越大， 用于烟气吸 附脱硫 、 工业废水处理等方 面的活性炭用量不断增 加 ， 但 活性 炭的价格偏高， 造成企业的环保成本增加， 使企业难以承受。 而活性半焦的价格只有活性炭价格的 5 0 ％左右，可大大降低 企业的环保成本。因此， 活性半焦的市场需求量不断增大， 市 场前景良好。但是原料煤的性质在很大程度上决定了活性半 焦的品种和质量，所以如何根据不同的原料煤制备出不同规 格 和用途的活性半焦 的实验研究就成为十分有 意义 的大事 。 1 试样分析 试验采用的精煤分别从兖矿集团的北宿煤矿、 南屯煤矿、 东滩煤矿、 鲍店煤矿、 济宁二号煤矿、 济宁三号煤矿各矿洗煤 厂随机采取。将所采煤样用四分法缩分取样后进行工业分析， 具体结果见表 1 。 表 1 兖矿集团精煤工业分析结果 从表 1的结果可以看出， 兖矿集团精煤的水份、 灰份、 挥 发份均较高， 但只有东滩煤矿、 济宁二号煤矿的精煤比较适合 用来制备活性半焦。因此 ， 我们选用了东滩煤矿、 济宁二号煤 矿 的煤样进行活性半 焦的小规模实验 。 2 试验过程 2 ． 1 主要试验设备 主要试验设备有 颚式破碎机、 直线振动筛、 外热式 回转 炭化炉、 外热式回转活化炉、 烘箱、 S O 吸附仪、 马弗炉、 全 自动 物理化学吸附仪。 2 ． 2试验流程 将所选煤样用小型颚式破碎机破碎至 5 m m以下， 然后将 破碎好的精煤颗粒用直线振动筛筛分，粒度控制在 0 ． 5 5 m m -卜 - - - 卜 一 - 卜 一、 - 卜-- - 卜 - - 卜 -一一一 卜 -一 - 如下图所示 5 上位机实时显示 提升 工艺过程 的模拟 画面 ， 主要 包 括 装 ， 卸载、 提升、 冷却和制动盘闸等系统的模拟图。 提升能力方面 按 2 0 h 计算 ， 提升能力为 P Qx 3 6 0 O x 2 O x 3 5 O ， T * k ， 1 0 0 0 0 * k 2 1 6 x 3 6 0 0 x 2 0 x 3 5 0 ／ 9 2 x 1 ． 1 x l 0 0 0 0 x 1 ． 1 5 3 5 3 万 t ， a 取 3 5 0万 妇 3 8 之间。将符合粒度要求的煤样加入外热式回转炭化炉炭化 ， 炭 化时的升温速度为 4 C ／ ra i n ， 炭化终温为 6 0 0 E， 恒温 3 0 ra i n ， 升 温速度及温度采用程序升温控制仪精确控制。再将炭化好的 煤样加入外热式回转活化炉活化， 活化温度为 8 0 0 ℃， 活化介 质为过热水蒸气， 活化时间为 1 h 。试验流程图见图 1 。 图 1 活性半焦试验流程图 2 ． 3 试验结果与分析 根据试验流程， 严格操作 ， 得到东滩煤矿 、 济宁二号煤矿 煤样制备的活性半焦， 经检测分析， 具体结果见表 2 。 表 2 兖矿煤制备活性半焦试验结果 从表 2的结果可以看出，两个矿的煤样制备的活性半焦 脱硫增重均达到 1 0 ％以上， 有较好的吸附性能。 尤其东滩煤矿 样品碘值达到 4 7 6 m g ／ g ， 比表 面积 达到 3 3 3 m 2 ／ g ， 各项 吸附指标 均达到国家优质活性半焦水平。同时从 图 2中可以看 出， 东滩 矿精煤制备的活性半焦在孔径为 2 0 5 0 A的中孔范围内孔隙 比较发达 ， 可作为一些特殊用途破碎活性炭的替代品。 O． O1 ， o． 0 08 甚 0 06 兰0 ．0 0 4 O． o0 2 O 孔径A 图 2 东滩矿活性半焦孔径分布图 结论 1 充矿精煤制备的活性半焦的脱硫效果达到 1 0 ％以上， 达到优质活性半焦水平， 确定兖矿精煤可以制备活性半焦。 2 兖矿精煤制备的活性半焦中孔 比较发达 ， 吸附性能 较好， 可以作为特殊用途破碎活性炭的替代品。 收稿 日期 2 0 0 5 - 0 7 - 0 2 混合井主提年提升量增加了 1 1 0万 t 。年直接经济效益约 为 6 4 0 0万元 。 混合井主提升系统 优化改造 的成 功 ，不仅 给南屯煤 矿在 提升能力、 安全运行等方面带来综合效益的提高， 而且为兖矿 集团在提升机改造这一关键领域内形成了一成熟的思路。 收稿 日期 2 0 0 5 - 0 9 - 0 3 维普资讯