会宝岭铁矿主井提升系统优化安全改造

陈国成,吴家胜（临沂矿业集团有限公司 ,山东 临沂 276017）

会宝岭铁矿主井提升系统优化安全改造

陈国成,吴家胜
（临沂矿业集团有限公司 ,山东 临沂 276017）

摘 要：主提升系统是一个矿井的咽喉要塞，它的运行性能直接决定着矿井的产量，通过对系统各个方面的优化改造来提高效率，从而提升产量。

关键词：主井；提升系统；改造

1 矿井主提升系统现状

会宝岭铁矿是经国家发改委核准，山东省国资委批准由山东能源临矿集团投资建设的大型冶金矿山。2008年7月主、副井开工建设， 2012年6月采选工程联合试运转，预计2014年达产。设计规模为年采选铁矿石300万吨，年产铁精矿75万吨，是省内冶金行业单井第一个年产300万吨铁矿石的项目。铁矿床特征为隐伏矿床，矿床内有北、南两条主矿带，铁矿石资源储量为1.73亿吨，平均品位TFe 31.48%，mFe 18.77%。矿山服务年限55年以上。会宝岭铁矿主井井口标高+96m，井底标高-601m，井筒净直径5.3m，井筒深度697m。卸载点标高+131.677，装载点标-555.92，提升高度687.59m。会宝岭铁矿设计规模年产300万t/a矿石，主井提升任务为矿石9091t/d，废石1500t/d。采用双箕斗提升方式，可实现全自动运行和手动运行两种方式，将矿石和废石提升到地面，通过分配小车分别卸入矿石仓（800m³）或废石仓（470m³）。

提升机选用中信重工JKM-4.5×4（Ⅲ）E型多绳摩擦式提升机，提升方式为双箕斗提升，提升高度687.59m，最大提升速度10.6m/s，加速度±0.7m/s²。衬垫摩擦系数（德国进口）≥0.25，4根提升钢丝绳，间距300mm，钢丝绳最大静张力900kN，最大静张力差250kN。

提升机液压制动系统包括盘形制动器、恒减速液压站及电控系统，可实现下列功能：

工作制动：为盘形制动器提供可以调节的油压，使提升机获得不同的制动力矩，保证矿井提升机正常地运转、调速、停车。

实现三类制动：井中恒减速安全制动，井中二级安全制动，井口一级安全制动。

电控部分介绍：

选用ABB提升机控制系统（AC800M系列PLC），主要由主控系统，驱动系统，监控系统，信号系统构成。

主控系统执行提升机运行的逻辑、算术计算、通讯和测量保护功能。

驱动系统主要实现速度、电流闭环控制功能及与传动有关的监测保护功能。

监控系统对提升机系统的重要运行参数，如速度、位置等，进行计算和监测，作为主控和驱动保护功能的后备保护。

信号系统主要包括井筒中的信号开关和安装在-535与井口的装、卸载控制箱。

传动部分：

传动部分采用ABB公司生产的ACS6000中压变频装置。

通过控制输出频率控制提升机转速。

底卸式箕斗

提升物料为铁矿石和废石；

箕斗有效载重为24.5t；

箕斗几何容积为17 m³ ，有效容积15m³；

箕斗截面尺2330×1240mm，高度13.2m；

箕斗装卸载方式为同侧装卸载。

钢丝绳

提升钢丝绳： 6V×37S+FC，Φ=44mm ，1770MPa ，4根，左同向捻2根右同向捻2根。

平衡尾绳：37×5， Φ=50mm ，1770MPa ，3根，左交互捻2根右交互捻1根。

罐道钢丝绳：42Zn×ZZ Φ=42mm ，1770MPa ，共8根。

2 现有系统存在的主要问题

主井试运行阶段，实际提升循环时间185.13s，提升能力为233.88 万t/a，达不到设计提升量，无法完成300万t/a矿石提升任务，并且主井提升系统各个环节磨合阶段暴露出来不少问题，因此必须对提升系统进行改进。

2.1 设计提升能力

主井提升系统设计每提升循环时间为119.86s，日提升任务为提升矿石9091 t/d，废石1500 t/d，每年合计提升矿石、废石量361.24万t/a。

式中： P——年提升能力（万吨）

Q——每钩提升重量（吨/勾）

T——每勾提升时间（秒）

K1—提升不均匀系数，有缓冲仓取1.1

K2—提升设备富裕系数，取1.1—1.2

2.2 试运行阶段的提升能力

主井试运行阶段，实际提升循环时间185.13s，提升能力为

计算提升能力为233.88万t/a＜361.24万t/a，达不到设计提升量，无法完成300万t/a矿石提升任务。

3 优化改造方案

通过多次组织技术人员和维修人员对主提升系统现场查看和探讨，以及在生产实践中摸索出来的经验，不迷信设计，对初步设计不合理或不适应现场的地方大胆改进，提出了以下几点改进意见：

（1）在箕斗底部增加引导装置，缓冲箕斗进入木罐道时的冲击力；

（2）在定量斗内底部加焊光滑耐磨钢板，增加了底部的倾斜度，减少摩擦系数，加快转载速度；

（3）重锤适当加重，增加拉紧装置的稳定性；

（4）对程序进行修改，将加速爬行区由6m改为5m，达到初步设计值，减速爬行区由16m改为5m，爬行速度由0.5m/s调整为0.6m/ s，加速度由±0.7m/s2调整为±0.75m/s2。

通过以上改进措施，现每一提升循环时间为119.28（初步设计为119.86S），达到设计要求。

4 改造前后比较图（见图3、图4）

5 结论及建议

会宝岭铁矿是临矿集团第一次涉足铁矿行业，也是临矿新的经济增长点，必须尽快的提高产量，达到设计产量，才能更好地发挥效益作用。

主提升系统作为矿井的咽喉要道，80%的铁矿石要通过主井提上来，对主井系统进行优化改造，达到设计要求，不仅仅是节约用电的问题，更是为以后更好地运行，服务于铁矿石的生产。

十二五期间，会宝岭铁矿将谨遵 “明德立新 包容超越”的核心价值观，肩负 “奉献绿色能源”的使命，砥砺奋进谋发展，开拓进取求创新，争创山东生态矿山企业示范点，努力打造管理先进、技术领先、生态环保、和谐安康的国内一流现代化矿山企业。

参考文献：

[1]丁黎民,仵自连.矿山固定设备选型使用手册[K].煤炭工业出版社，2007.

[2]马新民.矿山机械[M].中国矿业大学出版社,1999.

作者简介:陈国成（1983-），男，本科，工程师，主要从事：热能与动力工程专业。