立井双箕斗提升转载系统的改造

米培英 陈智 张树梅

摘要：随着煤矿自动化生产水平的不断发展，矿井对煤流系统及主井提升系统的要求亦越来越高。矿井装载提升系统可分为提升系统和装载系统，其中装载系统的安全可靠性直接影响到提升机的运行。因传统的定量装载装置一般是靠定量斗或满仓传感器等装置来实现定量装载，存在误差大、操作麻烦、易损坏、可靠性能差等诸多方面的不利因素，在使用过程中直接影响着煤矿的生产和安全。

关键词：立井箕斗;装载系统;快速施工

1.工程概况

1.1井筒特征

大海则煤矿回风立井井筒净直径8.0m，井筒原设计深度667.6m;净断面50.3m2。实际施工深度687.38m。回风井临时改绞采用箕斗提升，利用Ⅴ型凿井井架，主、副提使用2JKZ—4/15绞车，采用两对双11t箕斗双提升，提升速度为6.84m/s。每循环提升时间为100s，其中箕斗运行时间约为70s，装卸载时间为30s。本设计提升状态相比提升效率高，提高了矿井的年产量的提高。

2.装载的形式

箕斗的装载设备是井下煤仓向提升箕斗装载原煤的中间贮装与计量装置，也是本设计的重点之一。目前配合提升箕斗的装载设备有三种形式：

（1）定量斗式箕斗装载设备  它的结构特点是有一个或一对独立的小型贮仓，通常称为定量斗。为了便于计量，小型贮仓制成 直立式或斜式，直立式是配合测重装置进行预先计重时用，斜仓则是配合矿车计数，给煤 装置计时和煤位信号等进行容积计量用。

（2）溜槽式箕斗装载设备  其结构特点是溜槽上部与大容量煤仓直接相连，下部带有下开式扇形闸门和簸箕式溜嘴。这种形式的装载设备在60年代曾被广泛使用。

（3）定量运输机式箕斗装载设备  它的结构特点是以板式运输机或带式运输机自动计量，慢速贮装，快速卸载。需要独立的传动装置，目前在新井中采用，本设计采用的就是带式运输机式箕斗装载设备。

3.技术性能途径

门克庆设计使用定量斗装载，电控装置以井下信号为主信号，各设备之间具有闭锁关系：定量斗闸门与箕斗到位之间的闭锁关系，即箕斗不到位，定量斗闸门打不开，定量斗闸门不关闭，提升信号发不出去;定量斗闸门与给煤机、皮带机之间的闭锁关系：即定量斗闸门不关闭，皮带机、给煤机启动不起来;给煤机、皮带机之间的闭锁关系，即必须先开皮带机，经延时一段时间皮带机运转正常后才能开给煤机;当定量斗满载后须先关闭给煤机，经延时一段时间，才能关皮带机，以确保下次启动皮带机时，保证皮带电机轻载启动延长电机和机械设备的使用寿命。井底、井口与车房闭锁功能：即井底不发开车信号，井口不能向车房发出开车信号;车房未收到开车信号，绞车不能启动。

由于定量斗周围环境恶劣，井壁边缘的定量斗硐室较大，条件恶劣、潮湿且多尘，压力传感器普遍使用效果不好，漂移严重，难以长期可靠运行，维修困难。（附图一）

大海则设计采用定量皮带运输机的安装位置在两侧马头门内，在皮带机的卸料端采用溜槽将煤分别送给分煤车，再分煤车向两个箕斗卸载。装载提升系统可分为提升系统和装载系统，其中装载系统的安全可靠性直接影响 到提升机的运行。采用定重测量方式时，关键是重量信号的提取，而它与压力传感器的可靠性密切相关。目前很多矿井采用压磁或应变片式的传感器来获取定量斗煤重信号。

定量运输机的运行分为慢速计量和快速卸载两个过程，在立井箕斗提升过程中定量运输机慢速运行，给煤设备向输送机给煤，传感元件对输送机上的煤运行计量，达到计量后，被输送的煤存在输送带上，箕斗到位后定量输送机快速运行，将输送带的煤装入箕斗装载完毕，提升机提升箕斗，定量输送机进入下一个循环。

定量输送机与箕斗的配置方式可采用一对一或一对二的安装方式。一对一安装方式即采用两台输送机装载两个箕斗，每个箕斗成一对一输送系统。一对二的安装方式即采用一对输送机通过分岔溜槽装两个箕斗。（附图二）

4.装载方式的研究与实施

在原有的装载硐室中，将分叉溜槽和定量斗改造为定量运输皮带机称重，取消定量斗，解决由于定量斗中存煤时间长，下部受压力大而粘接的问题，煤从皮带机经分叉溜槽直接进入箕斗，定量运输机皮带机采用低速装载，高速卸载工作方式，30s以内即可装满箕斗，比原来装载时间减少20s。大海则煤矿提升系统的设计考虑卸载时间大大提高了提升能力。

定量运输机是以胶带兼作牵引机构和承载机构的一种连续运输设备。它在矿井地面和井下运输中得到极其广泛的应用。

定量称重带式输送机由地脚安装的机头、机尾、输送带、安装在称重装置上的中间体、 张紧装置、称重和控制系统等组成。定量称重带式向输送带上定量装煤时，给煤机给煤，同时皮带机慢速运转，当称重传感器测得皮带机上的煤重量达到设定值时，控制系统停止给煤机和皮带机并等待箕斗到位信号，当箕斗到位后，皮带机启动，以高速向箕斗装煤，当装煤时间到并且称重传感器测得皮带机为空后，停止高速运转，转为低速运转，并启动给煤机向皮带机装煤和发出允许提升信号，下一个循环开始。

5.定量装载系统性能特点

5.1井下箕斗定量称重带式输送机电子皮带秤计量精度高、稳定性好;

5.2箕斗定量称重带式输送机计量控制系统带有断线记忆功能，在通讯线路中断时仍能正常工作;

5.3 安全可靠，系统自动判断箕斗落位后，进行原煤装载，达到定量后自动停止给煤，有效控制箕斗的装载量;

5.4 井下分站、地面主机同步显示给煤流量，以不同方式，同步显示装载设备的运行情况和故障状况;

5.5 当井下分站、地面主机同时监控原煤装载定量，检测达到定量后，不管井下、还是地面主机都将发出停止装载信号，形成双保险;

5.6 两台箕斗交替装载、提升，运行流畅，当一台箕斗装载过程完毕后，主机发出提升信号，提升箕斗，另一台箕斗落位，进行相同的装载过程;

5.7 故障闭锁及报警;

6.转载选用定量运输机与定量斗相比的优点

大海则煤矿和门克庆煤矿二期临时改绞布置设计相比较，定量运输机系统比较有利施工。

6.1井筒有利于缩短工期，节省投资，当围岩条件不好时装载硐室开凿工程量少，便于施工和维修。6.2减少生产环节，便于维护和管理。

6.3有利于实现立井提升系统自动化控制。

6.4落差少，减少物料破碎率，减少煤尘飞扬。

6.5计量准确，计量部分便于维修和更换，能效防止箕斗过载，对提升系统有利。

7.结语

定量运输机在国内有成熟的技术，运行可靠，效果良好。箕斗提升的能力大，从节省硐室，减少煤的装载环节，实现自动化控制等反方面考虑，使用定量运输机是有着良好地发展前景。该系统经现场一年使用证明其称重正确可靠，稳定性好，能满足现场恶劣的工况。优点非常明显，大大提高了安全生产效率。运行安全可靠，维护量小，并且还具有点自动闭锁控制的工作方式，利用该定量称重系统还可实现称重、装载、闭锁控制全自动化。

近几年来国内建设大型煤矿进入二、三期工程时考虑临时改绞越来越多。提升箕斗的定量运输机系统运用而言，从节省硐室，减少煤的装卸载环节，实现自动化控制等方面考虑，使用定量运输机系统有良好地发展。

作者简介：

米培英（1982-），女，汉族，青海省乐都县人，工程师。毕业于河北工程大学，主要从事煤矿机械设计及机电工作，现任中煤第一建设有限公司第十工程处工程技术部副部长。