油房壕矿井主井提升系统设计方案比选

徐康 韩秀林 王娟

摘要  论文介绍了油房壕矿井主井提升的基本情况，主要论述了高纬度高海拔地区，大型矿井主井提升系统布置方案，该矿井所属地区为北方寒冷气候，从钢丝绳安装及更换钢丝绳方便、防冻和防滑性能好，有利于矿井安全生产等几个方面，分别列出了几种主井提升系统比选方案，然后将经济效益与安全可靠相结合，详细阐述该矿井主井提升系统各方案的优点及不足，最终得出推荐方案。

关键字：主井提升，塔式，供电

中图分类号  TD442  文献标示码：B

一、概述

东胜煤田塔然高勒矿区油房壕井田位于内蒙古自治区鄂尔多斯市境内，一般地形海拔标高在+1460～+1400m之间，行政区划属鄂尔多斯市东胜区管辖。该矿井设计生产能力5.00Mt/a，年工作日330天。主井采用立井開拓方式。主井井口锁口标高+1409.5m，井口卸载点标高+1428.0m，井底装载点标高+812.5m，提升高度627m，担负原煤提升任务。

二、主井提升方案

1、布置方式比较

对于多绳提升机的布置形式，一般有塔式和落地式两种方案。采用塔式提升系统，其占地面积小，有利于工广布置，适宜北方寒冷气候，尤其钢丝绳在塔内运行可提高其使用寿命，安装及更换钢丝绳较为方便，钢丝绳防冻和防滑性能好，有利于矿井安全生产。缺点是井塔基础及结构形式较为复杂，施工工期长，占用井口时间较长，影响矿井建设工期;且提升设备起吊麻烦，需设电动超卷扬起重机，增加客货两用电梯。

而落地式提升系统，其具有井架基础较井塔简单，施工工期短，井筒装备施工、提升机房的施工及提升设备的安装调试可平行交叉作业，占用井口时间短，可缩短建设工期;但采用落地式布置井架和提升机房占地面积大，落地式提升系统易受气候影响，特别是在高寒地区，冬季寒冷风沙又大，钢丝绳裸露在外，冬季易结冰，防滑性能差;天轮每日的例行检查需爬井架，冬天天轮检修困难。

经综合比较，设计认为该矿井所处地理位置冬季寒冷，不利于提升设施安全运行，虽可通过架设绳廊保温解决钢丝绳防滑问题。但由于本矿主井井架较高，钢丝绳仰角、悬长比较大，对绳廊的架设难度很大，同时工程量大。

故设计认为主井提升机采用井塔式布置技术经济更合理，因此推荐主井采用塔式提升系统。

2、提升设备选择

由于本矿井规模较大，主井提升要满足矿井提升能力5.00Mt/a的要求，设计对井筒内提升容器的布置作了方案比较，详见比较表（表1）。

设备需全套引进，电机内置于提升机主导轮内，机电一体结构，基础受力均衡，但检修维护难度较大，设备投资高。 落地系统可利用永久井架凿井，安装运输方便，但钢丝绳弦长长，运行条件差，需架设绳廊，投资高。

方案Ι装备1对40t多绳箕斗，选用1台JKM-4.5X6塔式多绳摩擦提升机，配2×3150kW  55r/min低速直流电动机，悬臂直联。主要特点是采用一套提升设备，提升系统单一，塔式提升防滑性能好，有利于安全生产，运行经验成熟，设备检修维护方便，运行费用低。该方案提升机、电动机、电控设备均可采用国产设备，钢丝绳、制动系统引进产品，设备投资低。但提升机、电动机及提升容器体积大、重量重，安装运输难度较大。

方案Ⅱ装备1对40t多绳箕斗，选用1台JKM-4.5X6电机内装塔式多绳摩擦提升机，配6300kW  55r/min低速交流同步电动机。主要特点是采用一套提升设备，提升系统单一，电机内装式多绳摩擦提升机是机电一体化产品，设备技术先进，布置简单，受力对称尤其适合井塔布置。该方案提升机械及电控设备均需全套引进，设备投资高，提升设备及提升容器体积大、重量重，安装运输难度较大。

方案Ⅲ装备1对40t多绳箕斗，选用1台JKMD-5.5X4落地式多绳摩擦提升机，配2×3150kW   45r/min低速直流电动机，悬臂直联。主要特点是采用落地提升可利用永久井架打井，缩短建设工期，提升机安装运输较方便，提升机、电动机、电控设备均可采用国产设备，钢丝绳、制动系统引进产品，设备投资较高，且占地面积大，钢丝绳弦长长摆动幅度大，存在安全隐患，架设绳廊工程量及难度大。

因此设计推荐方案Ⅰ为主导方案。即采用塔式提升系统;在直径Φ6m井筒内装备1套40t多绳双箕斗;选用1台JKM-4.5X6塔式多绳摩擦式提升机，配2×3150kW   55r/min低速直流电动机，悬臂直联。采用定重装载方式。

三、辅助设施

提升机房内双回路电源分别引自地面110kV变电所10kV两段母线。低压电源一路引自地面110kV变电所低压母线，另一回引自本提升机房内变电所低压侧。

提升机主电机采用全数字调速及监控直流传动系统。主井装卸载采用可编程序控制器控制的自动化装卸载系统。并与提升系统配合实现主井提升自动化运行。提升机大厅设一台75/10t电动超卷扬起重机，供安装及检修设备起吊用;井塔内设客货两用电梯一部。

作者简介 徐康  1981年9月，毕业于山东科技大学电子信息工程专业，现供职于通用技术集团工程设计有限公司，高级工程师