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 灣圖溝煤礦開拓延深主提升系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)（煤炭）

                                   孫俊彥

              （中煤西安設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司，陜西省西安市，710054）

摘  要介紹了灣圖溝煤礦主提升帶式輸送機(jī)設(shè)備的現(xiàn)狀，根據(jù)礦井開拓延深煤炭運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)和峰值輸送量需要，提出了3種改造方案，經(jīng)計(jì)算分別給出了3種方案主斜井帶式輸送機(jī)選型主要技術(shù)參數(shù)，分析了其優(yōu)缺點(diǎn)并進(jìn)行投資比選，最終確定了最優(yōu)改造方案。

關(guān)鍵詞  灣圖溝煤礦  開拓延深  主斜井帶式輸送機(jī)  改造設(shè)計(jì)  中圖分類號(hào)  TD528.1  

    灣圖溝礦井位于鄂爾多斯市伊金霍洛旗境內(nèi)，礦井最初設(shè)計(jì)規(guī)模為3.0 Mt/a。礦井現(xiàn)主要開采一水平，主提升系統(tǒng)通過主斜井帶式輸送機(jī)運(yùn)輸。現(xiàn)有主斜井帶式輸送機(jī)主要參數(shù)為：輸送量Q為1600 t/h，帶寬B為1400 mm，帶速V為4.5 m/s，機(jī)長(zhǎng)L為1100 m，傾角為22⁰，提升高度H為415 m。主要設(shè)備選型情況如下：電動(dòng)機(jī)功率為3×1120 kW，采用高壓變頻驅(qū)動(dòng)方式，功率配比2：1；鋼繩芯輸送帶型號(hào)為ST/S4500；逆止器型號(hào)為DSN710，額定逆止力矩710 k N．m;制動(dòng)器型號(hào)為KP2-1800，額定制動(dòng)力矩為630 k N．m;托輥直徑為159 mm。

    目前礦井一水平開采已進(jìn)入后期，同時(shí)近期礦井生產(chǎn)能力核定為4.5 Mt/a，根據(jù)礦井開拓延伸部署，二水平大巷帶式輸送機(jī)來煤峰值量增加至1800 t/h，現(xiàn)有主提升系統(tǒng)無法滿足礦井開拓延伸后原煤運(yùn)輸?shù)囊�求，需進(jìn)行設(shè)備改造。

1  主斜井帶式輸送機(jī)改造設(shè)計(jì)方案

    灣圖溝煤礦主斜井帶式輸送機(jī)采用高壓變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有良好的軟啟動(dòng)和調(diào)速性能，可根據(jù)輸送量的變化調(diào)整帶速，節(jié)能效果顯著，還具有調(diào)速范圍寬、精度高、驗(yàn)帶時(shí)可長(zhǎng)時(shí)間低速運(yùn)行、輸出力矩大以及電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流小等優(yōu)點(diǎn)。由于本輸送機(jī)具有傾角大以及提升高度大等特點(diǎn)，上帶面采用四托輥深槽角設(shè)計(jì)，模擬摩擦系數(shù)選用f為0. 035計(jì)算。

    根據(jù)盡量不影響生產(chǎn)和減少投資的原則，改造后的主斜井帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和模擬摩擦系數(shù)繼續(xù)沿用原有方式，本文根據(jù)井下開拓部署，提出了3種主斜井帶式輸送機(jī)改造方案。

1.1  方案一

    本方案主要特點(diǎn)為二水平大巷帶式輸送機(jī)與主斜井帶式輸送機(jī)直接搭接，主斜井帶式輸送機(jī)長(zhǎng)度不變，帶速不變，輸送量增加至1800 t/h，方案一煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖1所示。

1.2  方案二

    帶速和帶寬是直接影響帶式輸送機(jī)經(jīng)濟(jì)性的重要參數(shù)，提高帶速可以降低帶強(qiáng)從而較少投資，因此方案二將主斜井帶式輸送機(jī)帶速提高至5.0 m/s，二水平大巷帶式輸送機(jī)與主斜井帶式輸送機(jī)直接搭接，主斜井帶式輸送機(jī)輸送量增加至1800 t/h，本方案煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)簡(jiǎn)圖同方案一。

1.3  方案三

    因井下煤炭開采存在不連續(xù)性，因此按井下峰值輸送量進(jìn)行主斜井帶式輸送機(jī)選型會(huì)增加電機(jī)負(fù)荷，達(dá)不到節(jié)能的目的，方案三在二水平大巷帶式輸送機(jī)機(jī)頭處新建一個(gè)井底煤倉(cāng)，倉(cāng)容為1600 t，煤倉(cāng)緩沖時(shí)間為4h，通過煤倉(cāng)緩沖后主斜井帶式輸送機(jī)輸送量降至1400 t／h，帶速維持不變，同時(shí)將主斜井帶式輸送機(jī)機(jī)尾向下延伸100 m左右，提升高度增加35 m。方案三煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖2所示。

    經(jīng)計(jì)算各方案主斜井帶式輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見表1。

2方案比選

    分別對(duì)3個(gè)改造設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比，各自優(yōu)缺點(diǎn)及投資對(duì)比見表2。

由表2可以看出，方案一和方案二均為輸送機(jī)直接搭接，雖然礦建工程投資少，但是由于輸送量增加，主斜井帶式輸送機(jī)原有的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)無法滿足要求，均需增加一套驅(qū)動(dòng)單元，不僅增加了機(jī)電設(shè)備的投資，同時(shí)還需要對(duì)驅(qū)動(dòng)單元附近土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行停產(chǎn)加固改造，影響礦井正常生產(chǎn)；方案三雖礦建工程投資大，但主斜井帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、鋼繩芯輸送帶等主要部件均采用原有設(shè)備，大大降低了機(jī)電設(shè)備投資，驅(qū)動(dòng)機(jī)房?jī)?nèi)土建結(jié)構(gòu)滿足后續(xù)生產(chǎn)需要，不需停產(chǎn)改造。

3  結(jié)語

    綜上所述，方案三滿足礦井開拓延伸后擴(kuò)能生產(chǎn)需要，井下煤炭運(yùn)輸工藝流程合理，綜合投資最少。因此從礦建、土建、設(shè)備投資以及有無影響現(xiàn)有系統(tǒng)運(yùn)行等方面綜合考慮，選擇方案三作為礦井主提升系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)實(shí)施方案。