辛安矿主井皮带改造综合效益分析

潘领弟

（冀中能源峰峰集团辛安矿，河北邯郸056200）

1 项目概述

辛安矿主井现安装一部GDS-100型钢丝绳牵引带式输送机，安装长度1000m，倾角 17°，带宽 1m，带速 2 m/s，电机功率2×400kW。投产于1984年，至今使用了32年，使用年限长，设备老化，长期以来主井钢缆皮带输送机一直面临着设备维护故障多，检修更换设备难度大。同时根据新《煤矿安全规程》第三百七十五条要求，生产矿井采用钢丝绳牵引带式输送机运输时，在倾斜井巷中，必须在低速驱动轮上装设液控盘式失效安全型制动装置，制动力距与设计最大静拉力差在闸轮上作用力距之比在2-3之间；制动装置应当具备手动和自动双重制动功能。因此必须对我矿主井皮带进行改造。

2 改造方案对比

我矿根据现场条件对主井皮带方案进行了可行性对比。

方案1：按新《煤矿安全规程》的要求，在低速驱动轮上装设液控盘式失效安全型制动装置，并对相应老化设备进行技术改造，需新增驱动轮带液压闸两套；需更换减速机两台；机尾轮、天轮由于年限使用长久已经不能正常使用维护，需重新购置；需更换驱动滚筒2个；联轴节3套。

方案2：将现有主井钢丝绳牵引带式输机更换为1台DTL100/50/2×400S滚筒驱动带式输送机并装设防逆转装置和制动装置，符合最新《煤矿安全规程》要求。改造后带式输送机采用两台2×400kW永磁电机驱动系统，该驱动系统去掉了传统意义上的减速机装置，使皮带在运行过程中的震动和噪音大大降低，也使整个系统在正常运行状态下的运行效率提升，电耗明显降低。

3 效益分析

3.1 人工费节约对比

每年人工节约费用名称 单位方案1方案2节省人员单价（年） 总价 备注人工司机机头机尾检修班检修小班合计每天每天每天每天每天每天2 0 6 3 3 6 2 1 0 3 0 3 3 1 1 0 6 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0上列表是一年的人工消耗清单，共6 0 0 0 0 0元，考虑未来五年可节约6 0 0 0 0 0×5=3 0 0 0 0 0 0元=3 0 0万元

3.2 设备损耗

主井钢丝绳牵引带式输机每年设备检修与维护费：每年需要更换南北码钢丝绳2条，费用为22万元；更换输送机驱动轮的牛皮衬、木墩材料，费用为4万元；更换托绳轮、尼龙套，材料费用近10万；更换皮带所需费用为54万元。主井钢缆皮带输送机一年下来，检修、运行与维护费用共花费近89.78万元。

如按方案1进行改造，需新增驱动轮带液压闸两套，共计160万元；需更换减速机两台，总价值180万元；减速机油6万元多；机尾轮、天轮由于年限使用长久已经不能正常使用维护，需重新购置，费用为16万元；需更换驱动滚筒2个，费用为10万元；联轴节3套，12万元。共计384.156万元。

采用方案2：设计概算资金为1369.18万元，初期投资比较大，但由于将钢丝绳牵引带式输机送更换为滚筒驱动带式输送机，省去了每年的设备检修与维护费。

3.3 节能节电

采用方案2；输送机采用两台2×400kW永磁电机驱动系统，永磁电机具有启动转矩高、噪音低、效率高的特点，与采用传统异步电机驱动系统相比运行更平稳、节能。每年可节约用电833520度，每度电费0.76，可节约费用833520×0.76=63.34752万元。

3.4 综合比较

①按方案1实施，同时考虑每年钢丝绳牵引带式输机的运行维护费用，共合计为：89.78+384.156=473.936万元

②方案2：根据设计院提供的方案初步需要概算资金：1369.18万元，进行全面更换改造后，每年可节约人工费用：60万元；每年节约电费：63.35万元；改造后每年维护资金节省89.78万元。共计节约：60+63.35+89.78=213.13万元

由于主井皮带使用时间长，多数设备需要进行更换改造，需要使用资金384.156万元，若直接更换皮带就可省去384.156万元。

③计算投资回收期：

购置设备和安装、土建等共计1369.18万元

则投资回收期为

A=1369.18-384.156/213.13=4.62年

通过综合比较发现，全面更换皮带机初期投资比较大，但通过4.62年即可收回全部投资。

3.5 方案比较数据表

方案设计比较序号 年限 单价 总价 备注名称方案1初期投资未来五年的消耗方案2初期投资未来五年的节约消耗未来五年的运行节约资金5 5 5 6 833.031 384.156 448.875 303.5674 1369.18 448.875 616.7376通过对方案未来5年的比较可以发现，方案2前期投入比较大，但5.59年后就能收回初期投资并随着运行年限的增加效益也会逐年增加，而方案1在5年后会随着运行而逐年增加损耗。

3.6 社会效益

改造后不但减少了定员，也减少了职工的劳动强度；同时也减少了设备的维修量、维修费用；更重要的是符合了《煤矿安全规程》中的相关规定。为企业的可持续发展打下了良好的基础。

综合比较我矿现场条件在皮带机低速驱动轮上装设液控盘式失效安全型制动装置改造难度大，成本高，同时考虑主井钢丝绳牵引输送机使用时间长，设备老化，故障多，检修维护工作量大，需更换设备多。综合多方面比较我矿欲选用高性价比的改造方案2对主井皮带进行全面改造，不但符合新《煤矿安全规程》的要求，也提高了皮带机的运行安全可靠性；减少了职工的劳动强度；减少了设备的维修量、维修费用；同时将新技术、新工艺应用于皮带改造中，达到了长期运行高效节能的功能。