主井提升系统洒煤（共4篇）
主井提升系统洒煤 篇1
摘要：本文针对主井提升系统单套提升机存在的问题,我们采用SINAMICS全数字控制技术,一套提升机两套驱动电控系统的功能,实现了新老系统互换,双系统在线备份。
关键词：SINAMICS SL150,工艺控制系统(WTC),双系统备份
0 引言
与一切电气设备一样,提升机电控系统是暴露在客观存在的,各种参数变化的物理环境(如温度、气压、湿度等)和电磁环境(如电场、磁场、电磁场等)中的。其中电磁环境的变化会直接影响电控系统的正常工作。因此,任何电气控制装置必需具备其所应完成的工作能力外,也同时必须具备对外界环境的适应能力、对自身小故障的承受能力。分析我矿主井提升系统单套提升机存在的问题2012年12月济宁二号煤矿通过技术改造,引进安装SIEMAG ST3-F双恒减速液压制动系统及西门子的SINAMICS SL150驱动控制系统,外加新增高压开关柜及变压器,实现了新老系统互换,一套提升机两套驱动控制系统的功能。
兖州煤业股份有限公司济宁二号煤矿是年产600万吨原煤的特大型现代化矿井。主井原煤提升系统安装提升机一套,同步电机容量为5400千瓦,配双34吨箕斗,提升能力1260吨/小时,其电控系统采用德国西门子公司交交变频矢量控制系统。由于其控制系统中故障诊断、监测和故障指示等程序设计繁琐,故障指示不明确,故障查找和排除较困难,处理故障时间较长,影响生产时间较长,严重制约了矿井生产能力的发挥和高产高效矿井建设的要求。
主井提升机自1995年投入使用,经过近19年运行,存在不少问题,目前很难购买到配件,性价比非常低,且买到的配件也是多年前生产的,已出现不同程度的老化。而且,系统经常发生故障,严重制约矿井的生产能力,造成较大的经济损失。为了尽最大可能消除上述原因造成的不利因素,经过调研,制定了下面的改造方案,增加一套提升机驱动控制系统,共用液压制动系统:
(1)用最新的S7控制系统替换S5系统;
(2)用SINAMICSSL150全数字交交变频矢量控制系统替代SIMADYN-D交交变频矢量控制系统及其功率柜;
(3)用ST3-D液压制动系统替代ST2-C液压制动系统;
(4)更换制动器机械部分。
采用上述方案改造后,可以消除目前主井提升系统存在的不利因素,对于保障矿井的正常、高效生产意义重大。可以利用一台提升机、二套电控及驱动系统,实现二套提升机的功能,具有较大的经济效益和重大的社会效益。
具体改造方案如下。
1 系统原理及构成
1.1 新增驱动电控系统原理
如图1所示,采用增加3台高压开关柜、7台变压器的供电方式,对新驱动系统进行供电。
1.2 改造内容
电控驱动系统的改造包括以下内容:
(1)SINAMICS SL150全数字交交变频矢量控制系统;
(2)全数字矿井提升机工艺控制系统(WTC);
(3)主控PLC控制柜;
(4)变压器组、高压开关柜;
(5)操作台;
(6)制动控制系统:液压站和闸控系统;
(7)低压配电及切换柜;
(8)定子绕组供电切换柜。
11.3需增加的设备
针对上述改造内容,并结合西门子公司交交变频系统最新产品,需需使用以下设备:
11.3.1 SINAMICS SL150全数字交交变频矢量控制系统
交交变频矢量控制系统应用国际先进的SINAMICS SL150矢量控控制技术,该系统具有实用、安全可靠、维护方便、备件容易买到等优点点。
该系统具体功能如下:
(1)电流、磁通的矢量控制;
(2)定子电流和电压的调节控制;
(3)转子回路的磁链调节控制;
(4)功率因数的控制;
(5)根据力矩实现电源和电压的前馈控制;
(6)主回路及转子回路的监测与监控;
(7)采用高精度数字触发技术,实现全数字触发控制。
1.3.2全数字矿井提升机工艺控制系统(WTC)
新增电控系统采用两套独立的控制系统实现提升机工艺控制。两套套系统独立运行实现冗余控制。主要实现以下控制功能:
(1)根据行程信号,实现全数字行程控制;
(2)全数字速度闭环控制;
(3)S形速度给定;
(4)根据系统运行状况,实现交交变频矢量控制系统的信号监测与与监控。
根据相关的主轴编码器和导向轮编码器信号,以及测速发电机的信信号,实现提升机系统运行的监测与监控,如:
(1)连续速度监视;
(2)逐点速度监视;
(3)速度互相监视;
(4)行程互相监视;
(5)滑绳监视;
(6)错向监视;
(7)在监视系统软件中设定:井筒开关监视、过卷监视、失励监视、最大减速度监视、可控硅整流桥监视、停车零电流监视及给定值-实际值监视等。
WTC需要接入轴编码器信号就井筒开关信号,可参考2007年的成功改造经验,轴编码器信号和井筒开关信号并接入新系统,降低切换故障率。
1.3.3 主控PLC控制柜
此套主控系统应用先进的S7-400全数字控制系统,主要实现下列功能:
(1)根据提升工艺信号,提供提升机运行的计算、分析、运行和控制信号;
(2)实现系统运行的各种监视与监控任务;
(3)实现系统的故障监测、故障分析和故障监控;
(4)向SINAMICS SL150交交变频控制系统提供给定信号和运行控制信号;
(5)向监视与显示系统提供故障信息和系统运行信息;
(6)向操作台提供系统运行信息。
新主控系统不仅负责新增系统的监测和控制,同时还需要对老的高低压配电系统进行监测和控制,切换方案采用采用信号并接模式,外设的状态信号同时进老系统和新系统。
1.3.4 变压器组、高压开关柜
因原Simadyn-D电控系统所需变压器短路阻抗与SINAMICS SL150交交变频矢量控制系统所需变压器短路阻抗有差别,故原变压器组不再符合要求,需增加一套变压器组为SINAMICS系统供电,因此增加一套变压器组,同时应增加一套高压开关柜。
1.3.5 操作台
采用西门子组合式操作台,其设计与制作将根据提升工艺要求和操作人员的方便性来实现。如将“上位机人机界面”放至操作台中等。司机台内置ET200M分站,将司机台的信号通过通讯传给主控PLC,同时将主控PLC的状态信息在司机台上显示。
1.3.6 制动控制系统
本次电控系统改造中,制动控制系统主要对液压站和闸控系统进行改造。因现有液压站使用年限已久,压力不足,部分配件已不生产,故对其进行更换。选用SIEMAG的ST3-F型液压站替代现ST2-C型液压站,同时更换制动单元。新闸控系统为与ST3-F型液压站相配套的闸控系统。
1.3.7 低压配电及切换柜
新增加低压配电柜,为新电控系统提供220V、24V等工作电源,为冷却风机、润滑系统等提供380V配电。为实现新、原系统对冷却风机、润滑系统、液压系统等的外围设备的共同控制,采用新老PLC输出控制并接的方法,新老PLC加闭锁方式,不能同时输出控制信号。一套工作时,另外一套输出全部封锁。
1.3.8 定子绕组供电切换柜
定子绕组供电切换柜的作用是:实现新、原电控系统对提升机供电的切换。定子绕组切换柜原理图如图2所示。
新、原电控系统均为12脉波交交变频器,正常情况下,使用其中一套,另一套作为备用。
如图2所示,新增电控系统需增加2台双掷切换开关Q0.1、Q0.2,以实现新、原电控系统之间供电的切换。
1.4 新、原交交变频系统比较
SINAMICS SL150的优点:
(1)采用多重散热技术,散热效果好;
(2)使用快速更换模块的压力弹簧,维护方便;
(3)改进的故障信息系统,易于查找故障位置;
(4)模板减少,备件也相应减少,结构紧凑;
(5)不需要特殊编程语言,通过修改参数即可进行编程、调试;
(6)改进的HMI(画面显示);
(7)使用Drive-cliq总线系统,减少了电缆的使用。
2 改造施工
2.1 改造方案
2.1.1 电控系统图
图3所示为新增交交变频电控系统框图。图中除了电机、滚筒、外,其余硬件系统均为新增内容。其中井筒开关新老系统共用,轴编码器也可新老系统共用,信号采用并接的方式。
2.1.2 工作量安排
整个新增交交变频提升机电控系统工作量较大,一方面,要全面熟悉原系统的硬件结构、软件设计、信号来源等;另一方面,要设计新增系统硬件电路图、确定新增系统内部的信号配合及信号转换、对S7-400 PLC主控系统和WTC控制系统进行编程、安装调试等。
上述改造方案经过精心组织、准备与事前联络,在2013年及2014年春节停产检修期间进行了施工,2013年春节期间进行了ST3-F液压制动系统的改造与安装,2014年春节之前进行了变压器、高压开关柜及驱动变频器的安装。春节期间进行了棚箕斗、主滚筒脱绳,对驱动系统及工艺控制系统进行了调试。整个新系统在调试完成之后进行了试运行,并切换旧系统进行试验。经过两年的运行,系统运行良好,中间出现过故障停车并及时切换至备份系统运行,实现了新老系统互换,一套提升机两套电控及驱动系统的功能,提高了提升系统的安全可靠性,取得了较好的经济效益和社会效益,主井电控双系统备份运行效果良好,为类似矿井改造提供了良好的基础。
主井提升系统洒煤 篇2
煤矿提升机电气控制系统分为工频和变频两种运行方式, 工频转子申电阻调速系统在电机启动时转子电阻不仅消耗了大量能量, 而且产生大量热量, 使周围空气温度升高, 严重影响设备散热性能, 降低设备使用寿命, 尤其是夏季此种现象更为明显, 另外为散热专门建设电阻室也许投入一笔费用。此外, 转子串电阻调速系统接头多、启动时电阻切换频繁、触头极易氧化或因接触不良而发热。系统维护工作量大。变频系统较好地解决了上述问题, 还具有如下优点:可靠性高, 抗干扰能力强, 通用性强;程序设计简单, 使用方便;采用先进的模块化结构, 系统组合灵活方便;安装简便, 调试方便, 维护工作量小;适应性强, 可进行柔性生产。
2 主井提升系统现状
根据变频系统的优越性能, 白庄煤矿对主井提升系统进行了改造, 在原有工频控制系统的基础上, 加设变频系统, 正常工作情况下使用变频系统, 工频系统热备用, 在变频检修和故障情况下能立即投入使用, 不但提高了生产效率为企业增加了经济效益, 更加强了我矿处理应急突发事件的能力。
白庄煤矿选用的BPDK-ZN-01SP高压变频的电控系统用交流变频器直接驱动转子短接的绕线式交流电机, 保留原系统的运行方式, 增加高压变频电控系统, 实现两套系统的切换运行, 主要设备有:全数字主控台、全数字高压变频调速柜、高压开关柜、辅助控制柜、系统切换柜。
3 双系统性能分析
3.1 更安全
安全回路的好坏是衡量提升机保护性能的的重要标志。白庄煤矿新型变频系统将安全回路设计成PLC双线制安全回路, 一套为PLC“软”安全回路, 另一套为继电器“硬”安全回路。提升机的保护有两种:发生故障时立即实现一级或二级安全制动;发生故障时可以完成本次提升循环, 不能进行下一个提升循环。
(1) P LC失效保护。当PLC自诊断发现系统存在重大故障时, 外置继电器失电, 断开安全回路。这时可以通过转换开关, 退出变频控制系统, 启用原来的工频控制系统进行提升工作, 不影响提升生产工作和PLC维修。
(2) 误开车保护。司机疲劳时, 很容易搞错开车方向, 发生过卷事故。新系统对开车方向进行闭锁, 当司机选错开车方向时, 提升机不能启动和开车, 只有司机的开车方向选择正确时, 才能启动和开车。
(3) 过卷保护。当提升容器超出正常车位置时, 过卷开关动作, 使安全回路断开, 提升机实现安全制动。过卷以后, 如需继续开车, 司机必须扭动过卷复位开关, 安全回路才能重新接通。若司机将过卷复位开关位置扭错, 则不能开车。过卷故障解除后, 司机应将过卷复位开关重新复位后再开车。
(4) 闸瓦磨损保护。当闸瓦磨损超限时, 机械闸制动力不足, 闸瓦磨损开关将动作, PLC会输出保护信号, 断开安全回路, 进行安全制动。待重新更换闸瓦后, 方能开车。
(5) 超速保护。当提升机的运行速度超过最大提升速度时, 由PLC“软”安全回路和由继电器组成的“硬”安全路同时动作, 实现双重保护。
(6) 减速保护。提升机在减速段运行过程中, 若提升速度超过设计速度时, 安全回路断开。若提升机接近井口时仍超速, 则提升机机械闸进行抱闸。
(7) 深度指示器失效保护。当提升机的牌坊式深度指示器发生事故时, 输出保护触点动作, 实现安全制动。
(8) 调绳连锁保护。提升机调绳时, 需将调绳开关置调绳位, 保证提升机在全抱闸状态下进行离合器的打开和合上。
(9) 绞车保护。变频调速装置还具有过压、欠压、过流、超负荷、短路、超温等保护, 满足煤矿安全规程要求。转子申电阻调速装置无电动机过负荷、缺相、超温保护, 无限速、自动减速功能, 对过卷和超速只有单一保护功能。转子申电阻调速装置内的鼓形控制器、正反向接触器通过电流大, 又频繁动作, 触点易烧损;电阻发热量大、接头多、易氧化或接触不良而发热, 所以维护量极大。变频调速装置采用无触点控制, 电机的正转、反转采用计算机控制, 加上变频调速装置的功率器件及控制计算机模件均系德国进口产品, 产品质量优良可靠, 维护量很小。
根据工频转子串电阻起动曲线和速度曲线看出, 加速度不平滑, 不能实现匀加速, 钢丝绳受力不均, 容易出现震颤, 加速断绳。根据采用变频后起动曲线和变频系统四象限运行曲线, 变频系统下电机能平稳加速, 实现无级调速, 过渡过程较平滑, 钢丝绳受力均衡, 消除了提升机“颤抖”现象, 延长了提升钢丝绳等设备使用寿命。
3.2 更高效
主井采用工频作为控制系统时, 每月有7小时时间在处理各种机械事故, 改造后主井采用双套系统, 正常情况下使用变频系统, 工频系统热备用, 在变频出现故障时能立即投入使用, 理论上消除了机械事故处理时间。每月可节约5小时时间用于提升。白庄煤矿提升系统每小时提升45勾, 每勾净重6.0吨, 这样每年可多提煤炭16200T。
3.3 更节能
工频系统采用转子绕组串电阻进行调速, 装置在减速和重物下放时需投入动力制动, 大量能量消耗在转子电阻上, 不但造成能量浪费还会产生大量热量, 使控制系统周围温度升高, 夏季严重影响系统散热性能。而四象限变频调速装置在减速和重物下放操作时, 能自动地将电动机的再生能量反馈至电网, 实现再生反馈制动, 节电效果明显。
现以主井提升机为例进行分析。主井提升采用800k W/6000V异步电机, 采用变频调速装置较串电阻调速装置省电50%左右。网侧变流器实行PID控制, 对网侧交流电流的大小和相位进行实时检测并控制, 使输入电流与电源电压保持同相位, 使系统的功率因数总接近于1。这样就提高了功率因数, 减少了无功消耗, 降低了压损, 力率调整电费减小, 此项可节约电能15%左右。此外, 变频启动启动电流小, 降低了对周围电网电压的影响, 使电网供电更安全, 性能更好。
4 结语
变频系统因其各性能指标较工频有显著优点, 在煤炭行业和其它行业中逐步代替工频系统已成必然趋势。S
摘要：本文论述了国煤矿提升机变频控制系统的可靠性和优越性, 变频控制系统操作简单, 保护全面且能迅速准确动作, 减少了无功消耗, 节能效果明显。
主井提升系统洒煤 篇3
鄂庄煤矿于1982年8月建成投产, 井田面积18 km2, 地质储量1.2亿t, 服务年限64 a。原有生产能力为120万t/a, 2013年9月改造完毕后生产能力达到了220万t/a。鄂庄煤矿是生产矿井, 为了达到预期的年度生产计划目标, 只有在生产的前提下对主井提升系统进行分步骤的技术改造。这也是本次提升系统技术改造的最大亮点和难点。
2 主井井塔设计改造
鄂庄煤矿现有主井提升系统为主井井塔, 钢筋混凝土剪力墙结构, 平面尺寸12 m×14 m, 总高度44.3 m, 基础形式为混凝土桩基础。提升机布置在井塔第6层, 楼层标高34.200 m。井塔内部自标高9.00 m至标高29.700 m处设置钢结构内套架。
根据现场实际情况, 改造主井提升系统, 提升机改为落地式, 需改造部分主要包括:①新建提升机房、钢井架;②对现有井塔及内套架进行核算, 并进行必要的加固改造。
为了减少改造工期、减少投资、最大限度地减少对正常生产的影响, 井架设计突破传统设计方式, 根据井塔高度及对井筒中心线的偏移, 井架结构进行多方案优化设计。提升机井架的支撑平台高度稍高于现有提升机井塔的高度。其优点是新提升机的安装不影响正常生产;在提升机井架的支撑平台上装设滚轮, 安装井筒钢丝绳罐道比较方便。
井塔屋面采用双向交叉角钢网架承重结构, 混凝土预制板屋面, 新增钢丝绳穿过屋面时, 与主要受力构件相碰, 需要对屋面进行改造, 拆除现有屋面, 采用两根钢大梁和夹芯彩钢板代替。
井架主体结构采用可视化通用有限元结构分析及钢结构设计软件整体建模分析计算。按国家现行规范要求对该井架进行多种荷载组合作用下的强度、刚度、整体稳定、局部稳定验算。根据现行规范分析后认为, 改造后井塔所受荷载小于改造前, 且使用年限在原设计的范围内。因此, 井塔主体结构不需进行大量的加固改造, 完全可以满足技改后生产的需要。
3 提升机技术改造
原有主井提升机为井塔式多绳摩擦提升机, 型号为JKM2.25×4/11.5。提升机主轴高度33.5 m, 井塔全高44.3 m, 装备一对5.5 t箕斗。技术改造拆除原有提升机, 并尽量利用井塔内的其余设施, 减少投资。为了减少对现有主井提升系统生产的影响, 改造后提升机选用落地式多绳摩擦提升机。在主井附近新建提升机房, 在新选用的提升机安装就位后进行新老系统的更换, 最大限度地减少对正常生产的影响。
新设计的主井提升机的最大提升速度为9.16 m/s;计算提升系统实际最大静张力362 k N;计算提升系统实际最大静张力差102 k N;主导轮直径DN>3 240 mm;根据设计的参数, 可以选用型号为JKMD3.5×4 (Ⅲ) 落地式多绳摩擦提升机, JKMD3.5×4 (Ⅲ) 型提升机主要技术参数如表1所示。
该立井提升机系统围包角182.4°, 制动力265 k N, 未配防滑配重, 系统总变位质量102 652 kg, 防滑验算的参数如表2所示。
4 箕斗技术改造
主井提升能力的主要技术参数具体表现在箕斗的吨位上, 也就是说箕斗的大小在某种程度上决定了矿井的年产量。鄂庄煤矿主井井筒净直径为4.7 m, 井筒内布置一对断面为2 200 mm×1 100 mm的5.5 t多绳箕斗, 曲轨卸载, 钢丝绳罐道, 同侧装卸载。
根据《煤矿安全规程》规定, 采用钢丝绳罐道时, 立井提升容器间距≥500 mm, 提升容器与井壁间距≥350 mm, 容器与井梁间距≥350 mm。原箕斗断面为2 200 mm×1 100 mm, 满足要求, 井筒断面布置与现有系统一致, 如图1所示。
根据提升机防滑要求, 箕斗自重16 000 kg。因此, 设计确定箕斗断面尺寸为2 200 mm×1 100 mm, 自重16 000 kg。箕斗卸载口标高定位12.5 m (相对主井井口锁扣盘标高) 。
由于井筒实际尺寸不变, 箕斗的断面尺寸也没法改变。在这样的前提下, 如果想实现箕斗扩容, 只有增加箕斗的高度才可行。根据矿井提升能力和提升系统确定的技术原则, 改造后的提升容器采用一对10 t多绳箕斗, 箕斗的高度增加到11 m。
5 定量斗技术改造
鄂庄煤矿主井底原有装载工艺过程为:在原煤仓下方安装2台往复式给煤机, 给煤机受料下方安置2台容量为5.5 t的定量斗, 每台定量斗对应1台箕斗进行装载。由于新采用的箕斗容量为10 t, 原有定量斗显然无法满足改造后装载工艺的要求。
按照设计的惯例, 应将5.5 t的定量斗改造为10 t定量斗即可。改造步骤如下:扩建硐室→延伸井筒→拆除旧设备→安装新设备。扩建硐室的原因是新定量斗容积变大, 原有硐室的空间安装不下;延伸井筒主要是新定量斗的高度增加, 箕斗的高度增加, 过放距离必须加长。
扩建硐室及延伸井筒这两项工程的开展, 主井提升系统必须停止正常生产, 这和本次改造的宗旨发生冲突, 严重影响了工期的进度。如何突破主井底原有的装载工艺过程, 是本次主井提升系统改造的最大技术障碍。课题组经过深入的调研攻关, 最终确定采用定重给煤机式主井底箕斗原煤装载, 即将原有2台往复式给煤机更换为定重式给煤机, 取消定量斗式定重装载。
改造后装载工艺过程如下:当位置传感器1检测到箕斗1到位时, 定重给煤机1自动开启向箕斗1输送原煤;达到预设吨位时PLC发出信号, 定重给煤机1自动停止, 箕斗提升。箕斗2的定重装载重复以上动作即可。定重给煤机在主井底箕斗装载过程中实现定重、给煤双重功能。
定重给煤机的安装尺寸在原有硐室的空间内即可展开, 不需要改扩建硐室。定量斗的取消改变了箕斗的装载工位, 改造后箕斗的装载工位在定重给煤机的下方, 提升高度就是5.5 t定量斗自身的高度。由于箕斗装载位置的提高, 增加了过放的距离, 井筒则不需要延伸。定重给煤机的使用减少了扩建硐室及延伸井筒这两项工程, 大大缩短了系统改造的工期。
6 结论
鄂庄煤矿主井提升系统技术改造成功实现了“一井变两井”的目标, 主井提升能力得到显著提高。改造过程中最大限度地减少对正常生产的影响, 充分利用原有井筒的装备, 减少了投资。尤其是在主井底采用了最先进的装载工艺, 成功地避开了扩建硐室、延伸井筒这两项工程, 在全国同类系统改造工程中尚属首例。以上几点经验都是在本次实际改造过程当中总结出来的, 对于主井提升系统的改造具有一定的推广意义。
摘要：以鄂庄煤矿主井提升系统技术改造为例, 结合该矿井现有主井提升系统和装备情况, 坚持技术先进、装备合理、缩短工期、减少投资、充分利用现有设施、减少井上下改造工程量, 尽最大限度减少对矿井生产影响的原则, 对主井提升系统进行升级改造。
主井提升系统洒煤 篇4
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TFe31.48%, m Fe 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900k N, 最大静张力差250k N。
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×ZZΦ=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.