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[摘 要]通过矿井对JKMD-4×4(Z)型提升机制动系统盘形制动器、液压站、配套电控的改造,提高了提升机制动系统的安全可靠性、制动效能和操纵性能,从而提高了提升能力,减少了设备维护量,满足煤矿在提升方面安全生产的需要。
[关键词]液压站 尾绳 盘形闸 提升能力 制动力
中图分类号:TD633 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)06-0527-03
1 引言
新郑煤电公司矿井设计生产能力300万吨/年,立井开拓方式。主井井筒直径5米,选用JKMD-4×4(Z)型提升机,同步电机功率2800KW,装备一对四绳20吨箕斗,首绳型号44ZAB-6V×37+FC 1770 SS(ZZ),尾绳型号P8×4×19-177×28。制动系统为德国西马格公司生产的ST3-D型恒减速液压站2台,提升机电控系统为三电平交直交变频控制2套,一用一备(一套西门子公司,一套中矿传动公司),提升高度448米,提升最大速度10.89米/秒,提升循環时间为90秒。
主井改造前原煤的提升能力为511.3万吨/年(含矸石28%),折算净煤的提升能力为368.1万吨/年。随着矿井机械化、自动化水平的提高及工作面投入低位放顶煤采煤技术,目前主井实际提升能力已不能满足高产高效矿井的建设需要,需对主井提升系统升级改造,达到增产提效和高产高效目的。
2 改造方案
1、技术改造项目
⑴箕斗提升载荷由20吨增加为22吨;
⑵尾绳更换为等重尾绳;
⑶盘式制动器由8对更换为12对,液压站由恒减速加二级制动更换为双恒减速液压站;
⑷箕斗配重去掉2.5吨,保留3吨。
按照每一提升循环时间增加2吨计算:主井提升能力可达到原煤562.4万吨/年,净煤405万吨/年。
2、改造内容
改造设备均为德国西马格公司生产,改造内容主要包括更换闸控柜,由原来的一套闸控柜更换成2套闸控柜、一对一控制;更换4个制动闸桩,由原来每套闸桩配置2对制动闸更换为每个闸桩配置3对制动闸、2台液压站、控制手柄、测速电机、综合布线、制动系统电控安装、调试及与提升机电控系统对接等工作。
3、改造要求
⑴采用德国进口双恒减速液压制动系统制动系统。
⑵控制方式:主提升机的西门子电控和中矿传动电控系统均能实现对2套液压制动控制系统控制、切换、检测。
⑶制动系统的执行机构为液压盘式制动器,要求采用双盘闸双面制动,可分别实现工作制动和安全制动。在安全制动时,当恒减速制动失效时,立即自动投入另一恒减速功能。恒减速制动系统的减速度与提升载荷无关,通过测速发电机检测提升机运行速度,可编程控制器内部计算,控制比例方向阀减少和增加制动闸油压,使减速度始终保持为设定的恒定值。
⑷双恒减速液压站实现功能:
①在提升机制动时,调节系统制动时的油压,通过盘形制动器使提升机获得不同的制动力矩。
②紧急情况或事故状态下,使盘形制动器迅速回油,实现恒减速安全制动。
③保证各种载荷(满载或空载)和各种提升状态(上提或下放重物)下,提升系统的减速度均不得超过钢丝绳的滑动极限,最终的停车制动力矩不小于实际最大静力矩的三倍,并保证有足够的余量。
3 组织实施方案
1、组织方案
技术改造总体方案:保留原有中信重工闸控系统,新增两套西马格闸控系统,西门子电控与中矿传动ASCS-8电控均能控制两套闸控系统,手动切换选择液压站,其控制关系如下图所示:
具体改造内容包括:
⑴西马格液压制动控制柜的安装、调试;
⑵西马格1#、2#双恒减速液压站的安装与调试;
⑶西马格4套测速电机的安装与调试;
⑷四个闸桩(12对盘形制动器)的安装、油路布置及调试工作;
⑸两套西马格闸控手柄的安装与调试;
⑹中矿 ASCS-8电控系统PLC柜体内部改线、修改PLC控制程序以及分别调试新增两套西马格闸控对接工作,保留中信闸控系统。
2、实施步骤
考虑到本次改造的客观性和复杂性,改造实施分两步骤:
第一步:新增两套西马格闸控系统,由西门子电控与ASCS-8电控系统分别控制,手动切换选择西马格液压站,中信闸控系统暂不参与控制。
第二步:中信闸控系统并入中矿ASCS-8电控系统,中矿电控系统可分别控制中信闸控和西马格闸控,两套闸控独立工作,中矿电控操作台配两个闸控手柄:一为西马格闸控手柄,平时安装与操作台上;二为洛阳中信闸控手柄,接线与安装架均做好,备用放置于操作台内部。
详细改造步骤示意图如下所示:
情况说明:
⑴西门子电控与中矿ASCS-8电控独立工作。
⑵西门子电控操作台更换西马格闸控手柄,可分别控制1#、2#西马格闸控系统。
⑶中矿电控操作台更换西马格闸控手柄,可分别控制1#、2#西马格闸控柜系统。
⑷西马格1#闸控柜控制1#液压站,2#闸控柜控制2#液压站。
⑸每套西马格闸控柜均能与西门子电控和中矿电控进行切换(可选择闸控系统)。
⑹操作控制油路上的1#手动切换阀门,可选择对应1#或2#液压站和闸控柜,同时还要对闸控柜、通讯模块进行切换。
情况说明:
⑴中矿电控操作台配备两个独立的闸控手柄,西马格闸控手柄固定在正常操作位置,中信闸控手柄接线及安装架可备用在操作台内。
⑵若西马格闸控系统出现故障,可将西马格闸控手柄卸掉,安装中信闸控手柄,投入使用中信闸控系统。 ⑶投入西马格闸控系统,需打开1#、2#阀门,关闭3#、4#、5#、6#阀門。
⑷投入中信闸控系统,需关闭2#阀门,打开3#、4#、5#、6#阀门。
4 提升能力论证
1、改造前提升能力计算
提升循环时间为T=90s,每日提升时间t=21个小时,年工作天数b=350天,原煤矸石含量R矸=28%,每次提升载荷PM =20吨,不均衡系数k1=1.15。
=511.3万吨/年
=368.1万吨/年
2、改造后提升能力计算
提升循环时间T=90s,每日提升时间t=21个小时,年工作天数b=350天,原煤矸石含量R矸=28%,每次提升载荷PM =22吨,不均衡系数k1=1.15。
=562.4万吨/年
=405万吨/年
5 安全技术校验计算
1、最大静张力:
当主箕斗处于装载位置,满载时,此时最大静拉力由悬挂首绳、垂吊尾绳、箕斗、载重量构成:
≈674.7KN
≈455.4KN
≈219KN
因此最大静张力和最大静张力差满足提升机要求。
2、钢丝绳安全系数校验
根据《煤矿安全规程》第400条之规定,提升钢丝绳的安全系数校验计算出的m值,摩摖轮提升机的安全系数:
主井提升机,安全系数:m≥6.95
参考《AQ1014—2005》钢丝绳安全系数校验:
Qd÷Fjmax=7.72>6.95
依据主井钢丝绳检测报告:1#绳全部钢丝破断拉力总和1299.66kN; 2#绳全部钢丝破断拉力总和1306.56kN; 3#绳全部钢丝破断拉力总和1305.06kN; 4#绳全部钢丝破断拉力总和1297.98kN。
因此钢丝绳安全系数满足《规程》要求。
3、防滑校验
⑴正常提升防滑验算
只需满足箕斗在装载位置满载时,箕斗上提和下放钢丝绳静张力的比值:小于或等于该提升系统的防滑系数临界值,即静防滑系数满足规定要求。
因此正常提升是安全的。
⑵紧急制动极限防滑减速度验算
天轮变位重量:=19041.4N
①重载提升时:
=5m/s2
重载提升安全制动减速度≤5 m/s2,符合《安全规程》要求。
②空载时:
=3.53 m/s2
③重载下放时:
=1.85 m/s2
重载下放安全制动减速度≥1.5 m/s2,符合《安全规程》要求。
6 设备安装调试
1、前期准备工作
⑴装载煤仓储煤1500吨,为提升机满载调试提供煤源。
⑵主井提升系统装载站、卸载站、原煤皮带岗位配值班人员。
⑶准备施工工具。
⑷将液压站、配电柜、闸桩等附件运至主井绞车房。
⑸按施工设计图纸及要求在绞车房校验规格尺寸。
⑹拆除液压站机房及钢丝绳在线监测系统。
⑺检查试验天车机械部件、抱闸、安全保护装置,模拟行车行走位置。
⑻液压房拆除。
⑼新液压站临时就位。
①使用车房天车起吊小勾悬挂5t手拉葫芦,然后用起吊钢丝绳和U型环连接液压站起重鼻,起吊新液压站。
②两台液压站分别临时放在原有液压站一侧,为接线做准备。
(10)机架箱安装在电控室东门口西侧原机箱西侧墙上,按箱体尺寸切割瓷片,嵌入墙体内,与原有箱体平直,膨胀螺栓固定。
(11)新配电柜临时就位
①在原制动闸配电柜东侧切除地板,固定槽钢。
②把新闸控柜放置在原闸控柜东侧,为接线做准备。
(12)测速电机安装:根据测速电机安装图纸加工2个底座。
(13)根据图纸要求布线、接线。
(14)送电空载调试。
2、停产安装
⑴箕斗停放、锁绳。
①清理箕斗上积煤,把主、副箕斗停放到井筒中间位置。
②在井架二平台南码位置使用捕绳器固定主绳,防止主箕斗下滑。使用首起重装置固定北码主绳,防止副箕斗下滑。
③绞车停电前,先将其中两个闸座制动器松闸后关闭分支油路闸阀,保持松闸状态。
⑵拆除旧配电柜、固定新闸控柜。
①断开提升机高压电源和35kV变电站低压电源,拆除所有连线。
②拆除旧闸控柜,新闸控柜就位,焊接固定。
③旧闸控柜运走。
⑶拆除旧闸桩,更换新闸桩。
①先拆除已松闸闸桩(其它闸桩用手动加压泵给制动闸加压松闸,制动器完全打开,关闭制动器闸阀)。
②拆除闸桩所有连接线和油管。
③用天车和手拉葫芦挂到闸座起吊鼻上,拉紧手拉葫芦。
④松动基础螺栓,起吊闸桩。
⑤安装新闸桩。
a.旧闸桩拆除后,必须检查基础螺栓完好情况,有无碰伤现象。
b.新闸桩起吊前必须确认天车、手拉葫芦、起吊钢丝绳和吊环完好可靠,预起吊试验正常后在进行起吊安装。
c.闸桩起吊高度距地坪不准超过500mm,闸座下放时严禁使用行车,利用手拉葫芦缓慢下降,严禁碰坏地脚螺栓。
d.闸桩放到位置后,由工程师校正后方可紧固螺栓。(标准:闸板与制动间隙调整为1.1mm;闸板与制动盘全部接触,闸板的最外面与制动盘外圆的距离为10mm) e.螺栓紧固后,经工程师确认无误后泄压抱闸。
⑥按以上顺序更換其它闸座。
⑦接线、连接油管、闸阀。
⑧清洗管路。
⑷制动手柄更换
①拆除原有连线,安装新制动手柄。
②拆除旧线,按照图纸接新线。
(5)松开井架捕绳器和首绳起重装置。
(6)拆除箕斗配重。
3、设备调试
⑴空载(低速、半速、全速)、半载(低速、半速、全速)、满载(低速、半速、全速)试运行。
⑵各种运行状态恒减速试验。
安全制动为双恒减速形式,当一通道行减速制动失效,另一通道立即投入恒减速制动,制动力波动小,制动平稳,效果好。在各种状态减速度: 1.5~1.9m/s2 (上提重载≤5;下放重载≥1.5)。
4、系统切换
⑴西门子电控系统1#液压站切换至2#液压站
①提升机处于断电状态,同时安全回路断电。
②液压站主油管阀顺时针旋转90°,南侧传感器指示灯亮。
③液压站洗油管阀顺时针旋转90°,北侧传感器指示灯亮。
④把1#液压站辅助回路闸阀顺时针旋转90°(传感器指示灯灭)。
把2#液压站辅助回路闸阀逆时针旋转90°(传感器指示灯亮)。
⑤在通讯箱内把西门子电控通信线DP插头从1#液压站从站切换至2#液压站从站。
⑥操作人员离开后方可送安全回路,确认液压站正常后方可按信号开车。
⑵西门子电控系统2#液压站切换至1#液压站
①提升机必须在停车状态,安全回路必须断电。
②把液压站出油管闸阀逆时针旋转90°,北侧传感器指示灯亮。
③把液压站洗油管闸阀逆时针旋转90°,南侧传感器指示灯亮。
④把1#液压站辅助回路闸阀逆时针旋转90°(传感器指示灯亮)。把2#液压站辅助回路闸顺时针旋转90°(传感器指示灯灭)。
⑤在通讯箱内把西门子电控通信线DP插头从2#液压站从站切换至1#液压站从站。
⑥操作人员离开后方可送安全回路,确认液压站正常方可按信号开车。
⑶1#闸控系统切换至中矿传动电控系统
①必须在停车状态,安全回路断电。
②首先在液压站1#控制柜显示屏上点击菜单,点击“选择”按钮,当出现“西门子”和“中矿”按钮时,点击“中矿按钮”即可完成电气部分转换。
③1#闸控系统切换到中矿传动电控系统
a.在通讯箱内把西门子通讯插头从1#液压站从站上拔掉,插上中矿通讯插头,即完成通讯系统转换。
b.把液压站主油管和洗油管闸阀逆时针旋转90°。
c.把1#液压站辅助回路闸阀逆时针旋转90°(传感器指示灯亮),把2#液压站辅助回路闸顺时针旋转90°(传感器指示灯灭)。
④送安全回路,按信号开车。
⑷2#闸控系统切换至中矿传动电控系统
①必须在停车状态,安全回路断电。
②首先在液压站2#控制柜显示屏上点击菜单,点击“选择”按钮,当出现“西门子”和“中矿”按钮时,点击“中矿按钮”即可完成电气部分转换。
③2#闸控系统切换到中矿传动电控系统
a.在通讯箱内把西门子通讯插头从2#液压站从站上拔掉,插上中矿通讯插头,即完成通讯系统转换。
b.把液压站主油管和洗油管闸阀顺时针旋转90°。
c.把1#液压站辅助回路闸阀顺时针旋转90°(传感器指示灯灭),把2#液压站辅助回路闸逆时针旋转90°(传感器指示灯亮)。
④送安全回路,按信号开车。
7 技术评价及效益分析
1、技术评价
⑴改造后的主井提升系统满足安全防滑,安全制动,技术指标满足《安全规程》要求,能够高效安全运行。
⑵在矿井摩擦式提升机运行可靠性技术研究方面具有创新性、前瞻性,其技术成果处于先进水平。
2、经济指标
此次主井提升系统制动系统改造完成后,按照主提升系统循环时间T=90s,每日提升时间t=21个小时,年工作天数b=350天,原煤矸石含量R矸=28%,每次提升载荷PM =22吨,计算可得:年主提升能力达到562.4万吨,净煤产量达到405万吨。
按照原矿井提升能力PM =20吨,每次提升增加2吨载荷,净煤年产量增加37万吨,按照目前市场煤炭价格480元,则年增加产值17760万元。
3、社会效益
新郑煤电公司主提升机制动系统改造工程,对前期工作准备、安全技术校验、施工方案制定等一系列工作进行系统验算、分析,形成一套科学、完善的改造技术,丰富完善了郑煤集团公司摩擦式提升机制动系统改造技术,对整个郑煤集团多绳摩擦式提升机制动系统改造都具有推广意义。
8 结论
新郑煤电公司主井提升机制动系统技术改造,使矿井原煤年产量达到400万吨,满足矿井高产高效建设需求,同时使主提升系统各项安全系数满足《煤矿安全规程》,确保主提升机安全、高效运行。
参考文献
(1)李仪钰主编.矿山提升运输机械.北京冶金工业出版社,1989.
(2)采矿手册编辑委员会.采矿手册.北京冶金工业出版社,1989.
(3)《煤矿机械》:[1]主要责任者王文静、李有.题名[J] 《主井提升系统设备的改造》.2005年,02(期)。
(4)《煤矿机械》:[1]主要责任者冯舒,张莹,李金海,田玉杲.题名[J] 《主井提升机提升能力的改造》.2003年,05(期)。
作者简介
杨江波(1975,6,18—— ),男,河南南阳内乡人、河南理工大学电气自动化专业本科学历,工程师,长期从事机电运输工作,现任新郑煤电公司机电运输科长。
[关键词]液压站 尾绳 盘形闸 提升能力 制动力
中图分类号:TD633 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)06-0527-03
1 引言
新郑煤电公司矿井设计生产能力300万吨/年,立井开拓方式。主井井筒直径5米,选用JKMD-4×4(Z)型提升机,同步电机功率2800KW,装备一对四绳20吨箕斗,首绳型号44ZAB-6V×37+FC 1770 SS(ZZ),尾绳型号P8×4×19-177×28。制动系统为德国西马格公司生产的ST3-D型恒减速液压站2台,提升机电控系统为三电平交直交变频控制2套,一用一备(一套西门子公司,一套中矿传动公司),提升高度448米,提升最大速度10.89米/秒,提升循環时间为90秒。
主井改造前原煤的提升能力为511.3万吨/年(含矸石28%),折算净煤的提升能力为368.1万吨/年。随着矿井机械化、自动化水平的提高及工作面投入低位放顶煤采煤技术,目前主井实际提升能力已不能满足高产高效矿井的建设需要,需对主井提升系统升级改造,达到增产提效和高产高效目的。
2 改造方案
1、技术改造项目
⑴箕斗提升载荷由20吨增加为22吨;
⑵尾绳更换为等重尾绳;
⑶盘式制动器由8对更换为12对,液压站由恒减速加二级制动更换为双恒减速液压站;
⑷箕斗配重去掉2.5吨,保留3吨。
按照每一提升循环时间增加2吨计算:主井提升能力可达到原煤562.4万吨/年,净煤405万吨/年。
2、改造内容
改造设备均为德国西马格公司生产,改造内容主要包括更换闸控柜,由原来的一套闸控柜更换成2套闸控柜、一对一控制;更换4个制动闸桩,由原来每套闸桩配置2对制动闸更换为每个闸桩配置3对制动闸、2台液压站、控制手柄、测速电机、综合布线、制动系统电控安装、调试及与提升机电控系统对接等工作。
3、改造要求
⑴采用德国进口双恒减速液压制动系统制动系统。
⑵控制方式:主提升机的西门子电控和中矿传动电控系统均能实现对2套液压制动控制系统控制、切换、检测。
⑶制动系统的执行机构为液压盘式制动器,要求采用双盘闸双面制动,可分别实现工作制动和安全制动。在安全制动时,当恒减速制动失效时,立即自动投入另一恒减速功能。恒减速制动系统的减速度与提升载荷无关,通过测速发电机检测提升机运行速度,可编程控制器内部计算,控制比例方向阀减少和增加制动闸油压,使减速度始终保持为设定的恒定值。
⑷双恒减速液压站实现功能:
①在提升机制动时,调节系统制动时的油压,通过盘形制动器使提升机获得不同的制动力矩。
②紧急情况或事故状态下,使盘形制动器迅速回油,实现恒减速安全制动。
③保证各种载荷(满载或空载)和各种提升状态(上提或下放重物)下,提升系统的减速度均不得超过钢丝绳的滑动极限,最终的停车制动力矩不小于实际最大静力矩的三倍,并保证有足够的余量。
3 组织实施方案
1、组织方案
技术改造总体方案:保留原有中信重工闸控系统,新增两套西马格闸控系统,西门子电控与中矿传动ASCS-8电控均能控制两套闸控系统,手动切换选择液压站,其控制关系如下图所示:
具体改造内容包括:
⑴西马格液压制动控制柜的安装、调试;
⑵西马格1#、2#双恒减速液压站的安装与调试;
⑶西马格4套测速电机的安装与调试;
⑷四个闸桩(12对盘形制动器)的安装、油路布置及调试工作;
⑸两套西马格闸控手柄的安装与调试;
⑹中矿 ASCS-8电控系统PLC柜体内部改线、修改PLC控制程序以及分别调试新增两套西马格闸控对接工作,保留中信闸控系统。
2、实施步骤
考虑到本次改造的客观性和复杂性,改造实施分两步骤:
第一步:新增两套西马格闸控系统,由西门子电控与ASCS-8电控系统分别控制,手动切换选择西马格液压站,中信闸控系统暂不参与控制。
第二步:中信闸控系统并入中矿ASCS-8电控系统,中矿电控系统可分别控制中信闸控和西马格闸控,两套闸控独立工作,中矿电控操作台配两个闸控手柄:一为西马格闸控手柄,平时安装与操作台上;二为洛阳中信闸控手柄,接线与安装架均做好,备用放置于操作台内部。
详细改造步骤示意图如下所示:
情况说明:
⑴西门子电控与中矿ASCS-8电控独立工作。
⑵西门子电控操作台更换西马格闸控手柄,可分别控制1#、2#西马格闸控系统。
⑶中矿电控操作台更换西马格闸控手柄,可分别控制1#、2#西马格闸控柜系统。
⑷西马格1#闸控柜控制1#液压站,2#闸控柜控制2#液压站。
⑸每套西马格闸控柜均能与西门子电控和中矿电控进行切换(可选择闸控系统)。
⑹操作控制油路上的1#手动切换阀门,可选择对应1#或2#液压站和闸控柜,同时还要对闸控柜、通讯模块进行切换。
情况说明:
⑴中矿电控操作台配备两个独立的闸控手柄,西马格闸控手柄固定在正常操作位置,中信闸控手柄接线及安装架可备用在操作台内。
⑵若西马格闸控系统出现故障,可将西马格闸控手柄卸掉,安装中信闸控手柄,投入使用中信闸控系统。 ⑶投入西马格闸控系统,需打开1#、2#阀门,关闭3#、4#、5#、6#阀門。
⑷投入中信闸控系统,需关闭2#阀门,打开3#、4#、5#、6#阀门。
4 提升能力论证
1、改造前提升能力计算
提升循环时间为T=90s,每日提升时间t=21个小时,年工作天数b=350天,原煤矸石含量R矸=28%,每次提升载荷PM =20吨,不均衡系数k1=1.15。
=511.3万吨/年
=368.1万吨/年
2、改造后提升能力计算
提升循环时间T=90s,每日提升时间t=21个小时,年工作天数b=350天,原煤矸石含量R矸=28%,每次提升载荷PM =22吨,不均衡系数k1=1.15。
=562.4万吨/年
=405万吨/年
5 安全技术校验计算
1、最大静张力:
当主箕斗处于装载位置,满载时,此时最大静拉力由悬挂首绳、垂吊尾绳、箕斗、载重量构成:
≈674.7KN
≈455.4KN
≈219KN
因此最大静张力和最大静张力差满足提升机要求。
2、钢丝绳安全系数校验
根据《煤矿安全规程》第400条之规定,提升钢丝绳的安全系数校验计算出的m值,摩摖轮提升机的安全系数:
主井提升机,安全系数:m≥6.95
参考《AQ1014—2005》钢丝绳安全系数校验:
Qd÷Fjmax=7.72>6.95
依据主井钢丝绳检测报告:1#绳全部钢丝破断拉力总和1299.66kN; 2#绳全部钢丝破断拉力总和1306.56kN; 3#绳全部钢丝破断拉力总和1305.06kN; 4#绳全部钢丝破断拉力总和1297.98kN。
因此钢丝绳安全系数满足《规程》要求。
3、防滑校验
⑴正常提升防滑验算
只需满足箕斗在装载位置满载时,箕斗上提和下放钢丝绳静张力的比值:小于或等于该提升系统的防滑系数临界值,即静防滑系数满足规定要求。
因此正常提升是安全的。
⑵紧急制动极限防滑减速度验算
天轮变位重量:=19041.4N
①重载提升时:
=5m/s2
重载提升安全制动减速度≤5 m/s2,符合《安全规程》要求。
②空载时:
=3.53 m/s2
③重载下放时:
=1.85 m/s2
重载下放安全制动减速度≥1.5 m/s2,符合《安全规程》要求。
6 设备安装调试
1、前期准备工作
⑴装载煤仓储煤1500吨,为提升机满载调试提供煤源。
⑵主井提升系统装载站、卸载站、原煤皮带岗位配值班人员。
⑶准备施工工具。
⑷将液压站、配电柜、闸桩等附件运至主井绞车房。
⑸按施工设计图纸及要求在绞车房校验规格尺寸。
⑹拆除液压站机房及钢丝绳在线监测系统。
⑺检查试验天车机械部件、抱闸、安全保护装置,模拟行车行走位置。
⑻液压房拆除。
⑼新液压站临时就位。
①使用车房天车起吊小勾悬挂5t手拉葫芦,然后用起吊钢丝绳和U型环连接液压站起重鼻,起吊新液压站。
②两台液压站分别临时放在原有液压站一侧,为接线做准备。
(10)机架箱安装在电控室东门口西侧原机箱西侧墙上,按箱体尺寸切割瓷片,嵌入墙体内,与原有箱体平直,膨胀螺栓固定。
(11)新配电柜临时就位
①在原制动闸配电柜东侧切除地板,固定槽钢。
②把新闸控柜放置在原闸控柜东侧,为接线做准备。
(12)测速电机安装:根据测速电机安装图纸加工2个底座。
(13)根据图纸要求布线、接线。
(14)送电空载调试。
2、停产安装
⑴箕斗停放、锁绳。
①清理箕斗上积煤,把主、副箕斗停放到井筒中间位置。
②在井架二平台南码位置使用捕绳器固定主绳,防止主箕斗下滑。使用首起重装置固定北码主绳,防止副箕斗下滑。
③绞车停电前,先将其中两个闸座制动器松闸后关闭分支油路闸阀,保持松闸状态。
⑵拆除旧配电柜、固定新闸控柜。
①断开提升机高压电源和35kV变电站低压电源,拆除所有连线。
②拆除旧闸控柜,新闸控柜就位,焊接固定。
③旧闸控柜运走。
⑶拆除旧闸桩,更换新闸桩。
①先拆除已松闸闸桩(其它闸桩用手动加压泵给制动闸加压松闸,制动器完全打开,关闭制动器闸阀)。
②拆除闸桩所有连接线和油管。
③用天车和手拉葫芦挂到闸座起吊鼻上,拉紧手拉葫芦。
④松动基础螺栓,起吊闸桩。
⑤安装新闸桩。
a.旧闸桩拆除后,必须检查基础螺栓完好情况,有无碰伤现象。
b.新闸桩起吊前必须确认天车、手拉葫芦、起吊钢丝绳和吊环完好可靠,预起吊试验正常后在进行起吊安装。
c.闸桩起吊高度距地坪不准超过500mm,闸座下放时严禁使用行车,利用手拉葫芦缓慢下降,严禁碰坏地脚螺栓。
d.闸桩放到位置后,由工程师校正后方可紧固螺栓。(标准:闸板与制动间隙调整为1.1mm;闸板与制动盘全部接触,闸板的最外面与制动盘外圆的距离为10mm) e.螺栓紧固后,经工程师确认无误后泄压抱闸。
⑥按以上顺序更換其它闸座。
⑦接线、连接油管、闸阀。
⑧清洗管路。
⑷制动手柄更换
①拆除原有连线,安装新制动手柄。
②拆除旧线,按照图纸接新线。
(5)松开井架捕绳器和首绳起重装置。
(6)拆除箕斗配重。
3、设备调试
⑴空载(低速、半速、全速)、半载(低速、半速、全速)、满载(低速、半速、全速)试运行。
⑵各种运行状态恒减速试验。
安全制动为双恒减速形式,当一通道行减速制动失效,另一通道立即投入恒减速制动,制动力波动小,制动平稳,效果好。在各种状态减速度: 1.5~1.9m/s2 (上提重载≤5;下放重载≥1.5)。
4、系统切换
⑴西门子电控系统1#液压站切换至2#液压站
①提升机处于断电状态,同时安全回路断电。
②液压站主油管阀顺时针旋转90°,南侧传感器指示灯亮。
③液压站洗油管阀顺时针旋转90°,北侧传感器指示灯亮。
④把1#液压站辅助回路闸阀顺时针旋转90°(传感器指示灯灭)。
把2#液压站辅助回路闸阀逆时针旋转90°(传感器指示灯亮)。
⑤在通讯箱内把西门子电控通信线DP插头从1#液压站从站切换至2#液压站从站。
⑥操作人员离开后方可送安全回路,确认液压站正常后方可按信号开车。
⑵西门子电控系统2#液压站切换至1#液压站
①提升机必须在停车状态,安全回路必须断电。
②把液压站出油管闸阀逆时针旋转90°,北侧传感器指示灯亮。
③把液压站洗油管闸阀逆时针旋转90°,南侧传感器指示灯亮。
④把1#液压站辅助回路闸阀逆时针旋转90°(传感器指示灯亮)。把2#液压站辅助回路闸顺时针旋转90°(传感器指示灯灭)。
⑤在通讯箱内把西门子电控通信线DP插头从2#液压站从站切换至1#液压站从站。
⑥操作人员离开后方可送安全回路,确认液压站正常方可按信号开车。
⑶1#闸控系统切换至中矿传动电控系统
①必须在停车状态,安全回路断电。
②首先在液压站1#控制柜显示屏上点击菜单,点击“选择”按钮,当出现“西门子”和“中矿”按钮时,点击“中矿按钮”即可完成电气部分转换。
③1#闸控系统切换到中矿传动电控系统
a.在通讯箱内把西门子通讯插头从1#液压站从站上拔掉,插上中矿通讯插头,即完成通讯系统转换。
b.把液压站主油管和洗油管闸阀逆时针旋转90°。
c.把1#液压站辅助回路闸阀逆时针旋转90°(传感器指示灯亮),把2#液压站辅助回路闸顺时针旋转90°(传感器指示灯灭)。
④送安全回路,按信号开车。
⑷2#闸控系统切换至中矿传动电控系统
①必须在停车状态,安全回路断电。
②首先在液压站2#控制柜显示屏上点击菜单,点击“选择”按钮,当出现“西门子”和“中矿”按钮时,点击“中矿按钮”即可完成电气部分转换。
③2#闸控系统切换到中矿传动电控系统
a.在通讯箱内把西门子通讯插头从2#液压站从站上拔掉,插上中矿通讯插头,即完成通讯系统转换。
b.把液压站主油管和洗油管闸阀顺时针旋转90°。
c.把1#液压站辅助回路闸阀顺时针旋转90°(传感器指示灯灭),把2#液压站辅助回路闸逆时针旋转90°(传感器指示灯亮)。
④送安全回路,按信号开车。
7 技术评价及效益分析
1、技术评价
⑴改造后的主井提升系统满足安全防滑,安全制动,技术指标满足《安全规程》要求,能够高效安全运行。
⑵在矿井摩擦式提升机运行可靠性技术研究方面具有创新性、前瞻性,其技术成果处于先进水平。
2、经济指标
此次主井提升系统制动系统改造完成后,按照主提升系统循环时间T=90s,每日提升时间t=21个小时,年工作天数b=350天,原煤矸石含量R矸=28%,每次提升载荷PM =22吨,计算可得:年主提升能力达到562.4万吨,净煤产量达到405万吨。
按照原矿井提升能力PM =20吨,每次提升增加2吨载荷,净煤年产量增加37万吨,按照目前市场煤炭价格480元,则年增加产值17760万元。
3、社会效益
新郑煤电公司主提升机制动系统改造工程,对前期工作准备、安全技术校验、施工方案制定等一系列工作进行系统验算、分析,形成一套科学、完善的改造技术,丰富完善了郑煤集团公司摩擦式提升机制动系统改造技术,对整个郑煤集团多绳摩擦式提升机制动系统改造都具有推广意义。
8 结论
新郑煤电公司主井提升机制动系统技术改造,使矿井原煤年产量达到400万吨,满足矿井高产高效建设需求,同时使主提升系统各项安全系数满足《煤矿安全规程》,确保主提升机安全、高效运行。
参考文献
(1)李仪钰主编.矿山提升运输机械.北京冶金工业出版社,1989.
(2)采矿手册编辑委员会.采矿手册.北京冶金工业出版社,1989.
(3)《煤矿机械》:[1]主要责任者王文静、李有.题名[J] 《主井提升系统设备的改造》.2005年,02(期)。
(4)《煤矿机械》:[1]主要责任者冯舒,张莹,李金海,田玉杲.题名[J] 《主井提升机提升能力的改造》.2003年,05(期)。
作者简介
杨江波(1975,6,18—— ),男,河南南阳内乡人、河南理工大学电气自动化专业本科学历,工程师,长期从事机电运输工作,现任新郑煤电公司机电运输科长。