嵩县山金主竖井挖潜提效措施研究

任祖嵘，王玉琦，张 涛

（嵩县山金矿业有限公司，河南 洛阳 471400）

在矿山生产开发过程中，主竖井的提升能力，直接会影响到矿山开采效率以及工作量。在嵩县山金金矿，主竖井提升系统负责我矿人员、物料、矿石、废石提升，是嵩县山金金矿生产的关键所在。随着公司“百尺竿头更进一步”总体目标的提出，对主竖井提升量又提出了新的要求，不仅如此，还从环保、安全等各方面提出了新的要求，对于这些要求，我们对整个主竖井提升系统进行了改进，改进后的系统有效增加了主竖井提升量，也有效改善了原主竖井的一些安全、效率等问题，实用价值和社会价值都极强[1]。

1 嵩县山金金矿现状和问题

嵩县山金矿位于河南洛阳西南部，含矿量极高，嵩县山金矿的主竖井提升系统主要负责矿上人员、物料、矿石、废石的提升工作，2018年采用轻质罐笼配套高帮矿车提运方案，但目前在实际工作中我们发现主竖井提升系统还存在一些问题：一方面其提升量还无法满足日益变高的开采提升需求；另一方面安全门也存在着因为提升量过大磨损导致的动作缓慢不灵敏、闭锁不严等问题，同时安全门液压缸存在缓慢内泄会造成提升机运行中安全门突然打开，引起提升机运行中停车，存在安全隐患；除此，因为主竖井目前用的推车机是液动销齿推车机，其无法直接推车进罐，需要人工辅助，这存在很大的安全问题，这些问题都是我们亟待解决的，也是我们本文讨论重点。

2 挖潜提效的改造措施

因考虑到上述问题，本项目我们在研究过程中也决定从上述第一点中所说到的提升效率、进罐装置、安全门等几方面进行探讨。

2.1 对安全门进行改进，设计一种全液压驱动防泄压安全门

安全是生产和效益的基本保障，所以我们首先对主竖井提升系统中的安全门进行了改进，目前嵩县山金金矿主竖井提升机各中段安全门采用单液压缸+机械联动机构驱动方式，因机械联动装置位于摇台基础下，随着联动机构磨损加大造成安全门动作缓慢不灵敏、闭锁不严等问题，同时安全门液压缸存在缓慢内泄会造成提升机运行中安全门突然打开，引起提升机运行中停车，十分影响操车效率而且存在极大的安全隐患。

对此，我们从几方面进行了改进，首先，将驱动方式改为改为全液压串联方式驱动，减少中间机械联动机构，极大的提升了安全门闭合速度和闭锁牢固性。其次，将原有的两位三通的电磁阀改成了单向逆止电磁阀，这样一来能有效实现通电打开，断电彻底闭锁液压回路的作用，彻底杜绝了安全门的突然打开，这样一来有效提升了主竖井提升运行本质上的安全[2]。再次，我们将安全门位置传感器从摇台基础下移至地面以上，直接将其安装在安全门门框上，这样不仅极大提升了检修的便利性，还能大大降低石头掉落引起传感器的故障，能有效提高安全性和操车效率。

2.2 对罐笼进罐装置进行改进，取消人工辅助

目前嵩县山金金矿主竖井推车机为液动销齿推车机，运行轨道只能在摇台后面，无法推车进罐，依靠矿车惯性和人工辅助推车，将矿车推至罐笼内驻车位置，人工辅助推车有时需要一根顶杆借助推车机将重载矿车推出罐笼，操作人员稍有疏忽容易造成碰伤事故发生，劳动效率低下，且存在较大安全隐患。

对此，我们从推车机进罐的整体结构进行了改进：首先，从整体结构方面入手：①在罐内增加4件角钢滑，同时将推车机滑道向后延长2500mm，增加销齿推车节2节；并且增加一套液压控制阀组和液压管路。②将原推车机械定位装置去除，增加一套由液压油缸驱动的机械定位装置；油缸伸出，定位装置放下，推车机可进罐推车，油缸缩回定位装置抬起，限定推车机进程，取消进罐推车（下图1），实现全自动推车结构。

图1 推车机进罐的整体结构

其次，对自动化推车的电控控制系统进行改进，在原电控系统中，增加推车机进罐到位检测开关，同时在电控操作台增加打开翻转装置、闭锁翻转装置按钮，并将以上输入接入操车plc程序，实现罐笼到位后，需要进罐推车时将转换开关置于“进罐”状态，油缸伸出，定位装置放下，可进罐推车，不需要进罐推车时将转换开关置于“非进罐”状态，油缸缩回，定位装置抬起，不能进罐推车。通过自动化的控制系统来取替传统的靠惯性+人工的推车方式，这样有效提高了矿车卸载效率，而且可以避免因人员操作疏忽造成的碰撞伤亡事件发生。

2.3 对操车进行改进，通过液压系统有效提高系统效率

除了上述两点为，我们还对操车设备液压站进行全面改进，主要措施首先将系统40L/min流量提高至50L/min，增加液压系统流量，提升能效；其次增加伺服控制阀组，使推车机可变速运行，为摇台、安全门、阻车器等设备提供各种不同动力输出；再次采用压阻形变小泄漏小的不锈钢液压管路，降低系统泄漏。通过以上改造提高系统能效、降低故障，在试验过程中，我们发现改进后最直接的效率提升体现在检修上，月均节约液压系统检修时间为6h，由此可见，其能有效节约人力、物力、时间，能更好的提高主竖井的提成效率。

2.4 其他改进

不仅如此，除了上述3点大改变外，我们还从增加出力、降低阻力两个角度出发对推车机进行了改进，选用了性能更好的推车机，有效实现了降噪、减阻的目的。除此，从提升安全规程出发，对主竖井罐笼到位换层动作进行了优化，从操车程序内实现换层不关闭安全门，节约单次关闭安全门3s/次，这也有效提升了生产效率。

3 结束语

在研究过程中考虑到矿山现有条件、企业成本问题，主要从这几方面进行了改造，改造后，明显效率有所提高，通过在开矿区试验应用表明，其有效的实现了投资少、工程量小、工期短、见效快的好处，这不仅有效提高了主竖井的提升量，提高了生产效率，还有效的实现了企业安全生产和管理。