缩短矿井主井提升休止时间

翟结林 胡海刚

摘要：主要论述了安徽恒源煤电股份有限公司恒源煤矿主井提升现状及缩短主井提升休止时间的具体方案及实施措施。缩短矿井提升休止时间有利于优化提升系统的总循环时间，能够提高提升能力。

关键词：提升休止时间装载站电控程序

0引言

安徽恒源煤电股份有限公司恒源煤矿，原设计年生产能力为60万吨，提升容器为JL-6.5吨箕斗。近年来，随着煤炭开采工艺的改进，井下生产系统机械化、自动化程度的提高，产量每年呈递增之势，08年生产原煤220万吨。主井提升系统也随着产量的提高，先后经过了多次改造，但是还不能满足矿井生产的需要。

现主井绞车主要提升技术参数如下：提升机型号：2JK-3.5／11.5(B)最大静张力170000N，最大静张力差115000N：减速器.XP1120型行星齿轮减速器减速比：11.5；提升容器：JL-9.5型铝合金箕斗(自重：4.5吨)卸载方式扇形门曲轨自动载卸；主提升绳.6×28TS(IS／2／BR)+1FC-40-1770；自重6.74kg／m；尾绳：18×19-42自重6.88kg／m；井架高度31米。

提升主要参数如下：提升高度：423.6米；最高提升速度：7.84m／s：提升加减速度：+0.75m／s²-0 75m／s²：爬行速度：V爬1＝1.0m／s v爬2=0.4m／s；提升运行循环时间：Tx=t工作+t休止=80+18=98s；箕斗装载装置：箱式箕斗装载，装载控制系统型号KJD10自动化控制。

针对恒源煤矿的现状及对恒源煤矿主井提升系统的仔细分析，从绞车提速、增加装载量、缩短休止时间等几个方面提出了改造方向，并对现场勘查和分析研究，分别对改造可行性进行论证。受主设备设计技术参数的限制，最终否定了绞车提速、增加装载量等改造方案。针对恒源煤矿主井提升系统存在休止时间较长，影响了原煤的提升效率的现状，最终确定缩短主井提升休止时间来提高恒源煤矿生产能力及生产效益。

1提升休止时间分析

恒源煤矿主井采用KJD10自动装卸载及测重装置(常熟新虞)，改造前主井绞车提升休止时间为18s，井下装载时间约为16s，上口卸载时间(8s)。提升循环时间为98s。提升休止时间从装载时间的三个阶段可分为三部分，即定量斗从关闭到完全打开的时间t₁.定量斗完全打开装煤时间为t₂闸门准备关闭至动车时间t₃。

2具体实施方案

2.1增大装煤的有效截面主井下口定量斗现使用的油缸行程为900mm，油缸活塞杆完全收缩后，定量斗放煤口约有100mm仍被扇形门下沿挡住，放煤口的截面没有完全利用，影响装煤速度。通过增大油缸行程，将放煤口完全外露，增大装煤的有效截面，从而提高装煤速度，缩短装煤时间。将现使用油缸更换成行程1米的油缸，油缸连接装置缩短100mm，使油缸总体长度不变，以便于安装，缩短改造时间。由于装煤有效面积增大11％，按装煤效率提高10％计算，每勾可将t₂缩短约0.8s。

2.2减小装煤的阻力定量斗放煤闸门和装煤漏斗之间的连接部分形状如图1，过渡部分存在一个角度，容易积煤，严重影响溜煤速度。且该部分长期受煤块、矸石冲砸摩擦，磨损较快，维修人员需定期对闸门及漏斗两帮和底部进行加固，加固后新旧钢板的接茬，也增大了溜煤阻力，在一定程度上影响了煤流速度。经过认真研究、反复论证，将原过渡部分存在的角度改成斜面过渡，并将加固钢板采用嵌入式焊接，改造后不但减小了煤与放煤闸门及漏斗的摩擦，而且减小了煤块矸石冲砸的几率和强度，使溜煤顺畅，加快了装煤速度。

2.3到位信号提前给出，使扇形门提前打开自动装载程序设定，当系统收到箕斗到位信号后，扇形门开始打开。改造前箕斗到位信号由绞车电控给出，由于油缸有一定的运行时间，箕斗到位至装煤存在一定的休止时间。消除该段休止时间的影响，即可大幅度的缩短装载时间，缩短绞车运行周期，提高主井提升效率。

解决方案，在绞车电控程序中增加2个程序段给自动装载系统单独为提供箕斗到位信号(如图2中的程序段4、图3中的程序段6)，自动装载。

系统所需的箕斗到位信号根据现场设定比绞车电控行程到位提前给出。

以东勾为例对方案2的程序进行简要说明：图2中，程序段3是绞车东箕斗行控到位信号，深度设定值为50mm，当绞车运行至此位置时，电控给出到位信号，绞车经安全制动，速度从0.4m／S降为0m／S后停车，停车位置接近0mm。程序段4是为自动装载系统提供的到位信号，经现场反复试验，确定在绞车离停车位置1500mm时给出。此时扇形门开始打开，当煤流出定量斗时，箕斗正好运行至可以装载的位置，煤刚好可以装入箕斗，有效消除了油缸运行时间对装载的影响。

2.4扇形门关到位提前发出开车信号KJD10自动装卸载及测重装置程序中扇形门的关闭指令靠空载上限来设定，当定量斗内煤量低于空载上限时扇形门开始关闭，发出开车信号。通过现场情况，配合油缸运行的时间，设定合适的空载上限，使扇形门关闭时间适当提前。此时绞车接到开车信号开始运行，当箕斗离开装载位置时，煤刚好完全装入箕斗，扇形门恰好完全关闭，为下一勾自动装载做好了准备，能保证自动装载的连续性。根据现场测试并综合考虑煤状态的影响，配合油缸的更换，现将空载下限设定为4000kg，运行效果良好。

3应用效果分析

经过改造分析，缩短箕斗提升休止时间使主井提升能力大大提高。改造前提升循环时间约为98秒，改造后缩短到90秒，提升休止时间由原来的18秒缩短为10秒。每小时提升勾数增加3600／90-3600／96≈2.5勾，以年生产360天，每天生产22小时，每勾装载8.6吨计算，理论上主井年生产能力可达360×22×3600／90×8.6≈2724480吨，较改造前增加360×22×2.5×8.6≈170280吨，每年可增加效益8020万元。

4结束语

矿井提升休止时间主要由装载时间、卸载时间和绞车信号发出、接受时间三大部分组成。在扇形门自动曲轨卸载箕斗提升中，提升休止时间基本上由装载时间和信号传输时间两大部分组成。箕斗提升休止时间是提升循环时间的一部分，缩短提升休止时间可以缩短提升周期，提高提升能力。更改绞车电控程序和卸载站PLC程序来缩短箕斗提升休止时间，有效的消除了提升信号的的传输及接受时间，最大限度的缩短了箕斗提升休止时间。