大功率深井主提升設備選型技術(shù)方案比較與應用

大功率深井主提升設備選型技術(shù)方案比較與研究應用內(nèi)蒙能源長城三號（沙章圖）煤礦

第

一

部

分大功率深井主提升設備選型技術(shù)方案比較與研究應用任務書

二0一二年重大科技項目計劃任務書1、主要研究內(nèi)容：

沙章圖礦井設計能力500萬噸/年，提升設備為一臺φ5×6塔式摩擦輪提升機，主井井筒深度大（主井755米），鑒于主立井提升箕斗為42T，噸位大、提升機直徑大和繩數(shù)較多、電機功率大（6000KW）、井筒較深、控制系統(tǒng)復雜，以及煤、矸分運時盡量縮短轉(zhuǎn)換時間，和防止裝矸時大沖擊力對系統(tǒng)安全運行的影響等，并考慮到本礦具備產(chǎn)能達800萬t/a的能力，為此對主立井提升的安全、可靠性要求較高，需達到國際先進水平才能擔當此任。主提升設備選型是否科學，對今后礦井生產(chǎn)建設影響巨大，發(fā)揮設備的最大效率，為礦井安全、高效生產(chǎn)提供保障。2.項目實施方案比較分析各種方案，結(jié)合礦井提升能力、氣候特點、工作要求等，按照技術(shù)上先進、經(jīng)濟上合理，生產(chǎn)上適用的原則，以及可行性、維修性、操作性等要求，進行多方調(diào)查和分析比較，確定最佳方案，并科學使用，完成主提升設備選型，確定施工方案，并指導施工。3、項目創(chuàng)新點（關(guān)鍵技術(shù)、特點、技術(shù)的先進性） 主提升設備選型技術(shù)方案經(jīng)多方面比較，國內(nèi)各生產(chǎn)廠家與國外國外公司的技術(shù)特點為：在材質(zhì)方面： （1）國外廠家的主軸采用CK35(德國標準)鍛鋼，優(yōu)于國內(nèi)提升機所用的45鋼； （2）摩擦輪和制動閘盤采用ST5223(德國標準)鋼,優(yōu)于國內(nèi)提升機所用的16Mn鋼。

在結(jié)構(gòu)和加工工藝方面：

（1）國外產(chǎn)品的主導輪采用全焊接整體結(jié)構(gòu)，使得結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，便于加工和調(diào)整。 （2）摩擦襯墊為雙繩槽斜楔式結(jié)構(gòu)，配有撥繩裝置實現(xiàn)兩槽交替工作，襯墊使用壽命長，摩擦系數(shù)高且穩(wěn)定，并采用特殊的燕尾槽斜線分開楔塊結(jié)構(gòu)，便于安裝。在液壓制動方面：

國外的恒減速液壓站采用的是集成式閥組，其結(jié)構(gòu)緊湊并對回油進行連續(xù)過濾監(jiān)測，閘控系統(tǒng)具有自測試、自診斷、基本上能實現(xiàn)免維護，與電控系統(tǒng)配合能實現(xiàn)恒減速制動、恒力矩制動的自動轉(zhuǎn)換，使得在緊急狀態(tài)下的制動更準確、平穩(wěn)和安全。在電控方面： 國內(nèi)廠家多采用交－交變頻傳動系統(tǒng)，其主電路拓撲結(jié)構(gòu)較復雜，功率元件數(shù)量和供電輔助設備較多，變壓器容量大臺數(shù)多，占地面積大；功率因數(shù)很低，無功沖擊大，運行時產(chǎn)生較大的高次諧波。而國外廠家采用的交流變頻傳動系統(tǒng)采用交-直-交變頻傳動，所具有的低諧波、低電壓降、低損耗，適用質(zhì)量差的電網(wǎng)，和無需濾波器來校正功率因數(shù)和諧波抑制，無需熔斷器，變壓器數(shù)目減少，變壓器功率減小等諸多優(yōu)點。提升機作為礦井的咽喉其安全性、可靠性要求非常高，在大型提升機傳動系統(tǒng)中，采用ABB（ACS600）三電平交-直-交變頻裝置是主流方向。在控制系統(tǒng)方面： 國外提升機控制系統(tǒng)都是選用功能強大且專用的控制器（小型DCS）。4.技術(shù)、經(jīng)濟指標（經(jīng)濟效益和社會效益兩方面） 經(jīng)調(diào)研在技術(shù)、經(jīng)濟指標方面相比較，國外廠家生產(chǎn)的提升設備系統(tǒng)具備以下幾點： 1、經(jīng)分析本礦井型較大，且提升載荷大、速度高，從設備性能，投資，性價比角度比較，國外廠家生產(chǎn)的提升設備系統(tǒng)無論從技術(shù)能力方面還是售后服務方面都優(yōu)于國內(nèi)生產(chǎn)廠家。 2、雖同規(guī)格的提升機主機，引進比國產(chǎn)的價格高，但考慮到其國外提升系統(tǒng)的低故障率、低維修率，及其技術(shù)的先進性，以及近年國內(nèi)同類礦井主提升機的配置情況，不論是從其技術(shù)方面，還是經(jīng)濟效益方面考慮，國外引進的提升機都優(yōu)于國產(chǎn)提升機。3、國外引進的提升設備，達到了國際先進水平。5.達到的技術(shù)水平、經(jīng)濟、社會效益及推廣應用前景 經(jīng)多方論證國內(nèi)同類礦井主提升機生產(chǎn)廠家與國外廠家的產(chǎn)品相比，在產(chǎn)品開發(fā)理念、設計標準、三維設計手段、加工工藝、材質(zhì)的選用上都有一定的技術(shù)差距。

經(jīng)調(diào)研在同等條件的礦井中采用國外的主提升設備方案有著廣泛的推廣和應用價值。第二部分大功率深井主提升設備選型技術(shù)方案比較與研究應用工作技術(shù)報告1緒論

1.1項目建設背景 內(nèi)蒙古西部礦區(qū)沙章圖礦井設計能力500萬噸/年，主井提升設備為一臺φ5×6塔式摩擦輪提升機，主井井筒深度大（主井755米），鑒于主立井提升箕斗為42噸，噸位大、提升機直徑大和繩數(shù)較多、電機功率大、井筒較深、控制系統(tǒng)復雜，以及煤、矸分運時盡量縮短轉(zhuǎn)換時間，和防止裝矸時大沖擊力對系統(tǒng)安全運行的影響等，并考慮到本礦具備產(chǎn)能達800萬t/a的能力，為此對主立井提升的安全、可靠性要求較高，需達到國際先進水平才能擔當此任。主提升設備選型是否科學，對今后礦井生產(chǎn)建設影響巨大，發(fā)揮設備的最大效率，為礦井安全、高效生產(chǎn)提供保障。1.2概述 沙章圖井田位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂托克前旗西約70km處，地處內(nèi)蒙古自治區(qū)與寧夏回族自治區(qū)接壤地帶，行政區(qū)劃隸屬鄂托克前旗新上海廟鎮(zhèn)管轄。礦井設計生產(chǎn)能力5.0Mt/a。 主立井擔負礦井提升煤炭任務。井口軌面標高+1248m，地面卸載標高+1266.3m，井底裝載點標高+533.25m，提升高度744.4m。采用一對42t多繩提煤箕斗。 工作制度為年工作日330d，四班作業(yè)，其中三班工作，一班檢修，每天作業(yè)時間不超過16h。主立井提升系統(tǒng)的設備包括：提升設備機械、提升設備電氣、裝卸載自動化及提升信號通訊裝置三大部分。2使用條件和基礎數(shù)據(jù)氣象條件 氣候類型：本區(qū)屬中溫帶半干旱大陸性季風氣候，冬季嚴寒，夏季酷熱，晝夜溫差懸殊。 氣溫：年最高氣溫41.4℃，最低氣溫-28℃。 風向風速：最大風力達8級，一般為4～5級，多為北及西北風，春季時有沙塵暴天氣。工程地質(zhì)條件

本區(qū)位于毛烏素沙漠西南邊緣，地形低緩平坦，起伏不大，東高西低。冰凍期自每年10月下旬至翌年3月下旬，最大凍土深度為1.09m。 地震烈度：抗震設防烈度為Ⅷ度，基本地震加速度為0.20g。井筒淡布置主立趁井井篇筒直啞徑Φ謀6.文0m杯，兩被個箕箱斗在闖井筒蚊中的半布置矮中心鈔線距趟離2千.5伯m。3主井坊提升走機機貧械設倍備選活型選型菊依據(jù)提升視容器腦采用持一對恰外動暈力卸羅載式擱42悶t多襖繩提肯煤箕室斗,膊井下襖裝載丙方式相為立迅式定茄量斗臥，最建大提代升高嘗度7紫44學.4櫻m。篇提升朗容器暫自重潑（包縮慧括首良、尾蚊繩懸稼掛裝杠置等歡）6見30趟00櫻kg判，兩脆個箕劑斗在庸井筒揉中的綁布置辮中心年線距皇離2丸.5虎m。設計藍參數(shù)提升背設備鄙提升碎速度刑：正常芬最大窄提升避速度掃13鼠.0卻9m送/s驗繩牌速度萍0.蘆3～砌0.瘡5m盯/s檢查迫井筒哭不超惰過2耀m/漁s正常液提升勁主加符速度怠：枝0拍.7蟲m/討s2正常竊提升虛主減蔽速度達:恐0.酸7m簡/s柜2提升畫機控腸制方社式－自匹動控騎制－手沈動控桐制－檢乞修運厘行方甜式－緊腫急控敘制方示式提升宴機主要湊參數(shù)名熊稱佛參生數(shù)提升紙機套糊數(shù)張1布置王形式表塔娘式摩擦益輪直喚徑（襯m）考5勞.0導向逮輪直某徑（界m）鼠5源.0提升較鋼絲辦繩根爐數(shù)千6繩間創(chuàng)距（移mm亭）歷30肝0最大賢靜張政力（離kN匆）紀18烘00允許設最大藝靜張優(yōu)力差洗（k六N）孝5迷40襯墊錢比壓前（M謊Pa仍）芳≥2襯墊杏摩擦嗓系數(shù)帽≥煩0.客25煌（采買用進暮口摩蓄擦襯憲墊）提升認機運任行時增的噪聰音（廁dB測）?！?喘54腔主辛井提賀升機漁電氣殘設備此選型選型羊依據(jù)提升營機電魂氣設庭備根帳據(jù)所匹提供尺的電怖網(wǎng)資厲料及和電氣骨設備僚安裝桌處的狐環(huán)境襲條件愈進行斷設計游制造鍵。提升櫻機的傷運行質(zhì)方式版：裝、牢卸載玩站分邊別完圈成裝直、卸迅各道漂工序拜后，銅由控敢制系綁統(tǒng)發(fā)內(nèi)出開服車信葡號，謠提升窮機按羨設計寶的速番度圖鋒自動程起動豆、運冠行、孕減速帆、爬派行、鞏停車磁，無附須人逃工操軟作。陶增加中的閉東鎖按家鈕相疏當于皂半自寬動操害作，幟若閉戴鎖按某鈕按固下，散提升誓機接翻到開鉤車信粗號后次，只句能處徑于等吧待狀全態(tài)，騾只有牧絞車認司機提解除蠢閉鎖耕后，遇提升厲機才刃能自汗動運形行。緊急繪操作提升尼主電晃機的著定子泛回路厲由兩巴個定濤子繞申組構(gòu)起成，議由變住頻器陸內(nèi)的灰兩個哭逆變濃單元住分別溜驅(qū)動胡，當峰變頻艦器內(nèi)圍兩個罩整流疑單元笨，逆渴變單仿元或躍整流熱變壓譜器中源的任代意一裕個不靈工作肢的情植況下捕，把眾電機筑的兩涂個原畫來分聞別由只兩個遲逆變濤單元即所帶惰的定棒子繞露組改近為以晚串聯(lián)喂的方薯式連嘗接起竄來，挑由可勞以正冤常工餐作的荒逆變縫單元肯驅(qū)動軋，進夾行全誼載半叉速運誕行，與以保慚證生儲產(chǎn)的糊連續(xù)乎性。付這可跑以通余過轉(zhuǎn)汁換開華關(guān)來晉完成辛，手衫動操壤作開舍關(guān)擁略有機驢電操麗作聯(lián)處鎖裝絲式置和版用以棟指示賽位置姨的輔漠助觸異點，幟只有漸當開贏關(guān)在挪正確撕的位胳置時狼，提置升機濕才可切以以產(chǎn)一個診或者稱兩個甜逆變危器來紀操作望。另閑外，烤故障脅側(cè)的盈高壓枯斷路炸器將涼自動繩斷開滔?？刂魄芳氨O(jiān)允控系臺統(tǒng)出某現(xiàn)局劫部故眉障時盯，提庭升系副統(tǒng)能法用手聰動應陸急方陽式(辯速度章限定衡在2兔m/東s以濤內(nèi))揀完成私本次疤提升炕。遠程爛診斷燙服務蘇系統(tǒng)遠程而診斷砍服務食系統(tǒng)業(yè)（R釀DS挽）是窄通過浸應用丹互聯(lián)雖網(wǎng)技蝴術(shù)及涂當今軟先進友的I盼T技就術(shù)，守由工邁程師尊通過界互聯(lián)落網(wǎng)遠透程訪社問用駁戶現(xiàn)俗場的厘設備圍，實烤現(xiàn)對扣用戶素設備啊的快鎖速的絮專家涌服務磁，解姥決用指戶設寶備出獨現(xiàn)的栗故障碎或遠干程對衣用戶年設備局進行肅維護索。5傍提怪升設紗備選摩型技共術(shù)方簡案比旋較與只研究藝應用選型規(guī)方案著比較現(xiàn)場券調(diào)研拐后，巖考察辦組經(jīng)臥過討削論對綿國內(nèi)滲外提吩升方檢案做泳了比毒較：1、蹈本礦豈主立朋井提朵升不帥僅要頓擔負它提煤殼任務乞，還扒要擔爪負提柳升矸屈石的張任務貍，提縮慧升箕幅斗噸腦位大喉、提濤升機負直徑松大、雕電機鏡功率紀大、猛井筒妨較深賴、控銹制系康統(tǒng)復蜜雜，睡要求桃提升手設備色的自陣動化麥水平矛高。2、谷考慮肆到礦波井生毯產(chǎn)要養(yǎng)具備木達到量80豈0萬摸t/鉤a的分提升敘能力登，且極提煤過出口魯只有瘋一個賄，因津此就龜要求聞提升園設備瓣安全鋒可靠顛，維掛護量既低，癢以盡咸量減疤少設第備對轉(zhuǎn)礦井透生產(chǎn)淡能力搖的影坦響。厘國產(chǎn)撿提升哭設備波這幾譜年雖恒然在恥研發(fā)濃、加抽工制情造水販平有兔所提誦高，捧但比驅(qū)起國熟外同國類產(chǎn)總品上寸還是專有一塘定的哨差距憤。3、鋼由于農(nóng)本礦挖所處成地區(qū)隸為沙萄漠，霧冬季敗寒冷稍，氣蟲候條革件較厚為惡隔劣，逼要求維提升簽機液欲壓制胃動系幻玉統(tǒng)質(zhì)婆量較鞏高，俊國外倒高水上平的熔提升圾機設漁計水摧平能戶夠在濱液控哄系統(tǒng)服上給筑予相優(yōu)應的胃技術(shù)牛支持密，產(chǎn)錯品可竭靠性野更高助。4、知AB景B公橋司能需夠成孝套供棉應提逼升機叛機械膀系統(tǒng)吹和電址控系堆統(tǒng)，亞能夠禁提供啄一站巷式服經(jīng)務和糟配件創(chuàng)供應癥。西余馬格鎮(zhèn)公司配只提笑供提儲升機位機械堡部分仿，因濱西馬致格公抖司和僚西門山子公趟司同找為德菊國公徹司，破因此悼國內(nèi)尚礦井咬使用罩德國創(chuàng)產(chǎn)品短多為蓄聯(lián)合鍋提供述，西茶馬格贈提供興機械招和閘初控部煮分，潤西門楊子提淚供電扶動機遵和電蘭控系暴統(tǒng)，顏在安般裝調(diào)臭試和杯設備尤維護弟方面能，需次要兩遞個廠尸家進州行協(xié)窩調(diào)，步易產(chǎn)傅生扯喬皮現(xiàn)膚象，雁故在敬產(chǎn)品謀售后丸服務蜘環(huán)節(jié)牧上A湯BB笨公司龜少于鍛德國傳兩家虜公司銀。5、拖考慮館到新石礦集布團（敵以新噴巨龍緊公司浴為代作表）難礦井煩多使劣用A送BB躬公司欠產(chǎn)品安，積侮累了慘使用巡壽經(jīng)驗延，且種內(nèi)蒙按古能瘡源公杯司上乎海廟靈礦區(qū)橡周邊駁礦井衣使用膜AB路B公勢司產(chǎn)鞋品較品多，遼因此際在對軌提升諷機的居使用宜上更頓加容息易溝顛通，帳維護臘上更柱加熟厭練，填經(jīng)驗禍可互繩相交羊流和醬借鑒陶。另稱外由勒于周睡邊礦走井使族用A辯BB環(huán)公司裙產(chǎn)品沉多，昨因此若在售踐后服招務上設也更兇加便貿(mào)捷。6、瀉高河闊礦井世主、些副井辦提升辜設備礦運行袖三年輝只是饑在變盞頻器夸模塊折上損鏡壞過打一次辮，但字副井賢（A患BB廟公司撇）一鹽天就溝更換經(jīng)好，亭而主品井（嚴西門伸子）備三天授才更臟換好博，主色要原講因是鎮(zhèn)西門崗子電掘控設盡備配料套購們買A歸BB務公司香變頻零器。7、念AB鄭B公畏司中公國總膜部設愚在北叫京，津技術(shù)服力量瓦雄厚豬。故鍬障診犯斷方嬸面，耳可通冒過遠攔程在戶線診折斷技假術(shù)，偷AB銷B熱專家征可以歷在辦漁公室新為千漢里之男外的漿現(xiàn)場疾進行兄系統(tǒng)抱的故辮障分械析診也斷。掏在技厘術(shù)培顧訓方砌面，狀專門也開發(fā)境了針幕對提著升機口系統(tǒng)關(guān)的培呢訓課橋程，莫確保內(nèi)培訓夕目標者更加猶明確寧，培恐訓效禽果更處具有馬實際米應用磨性。糖備品宋備件寄方面京，粉AB蚊B議全球撲服務議部及廈各備禁品備磚件配寇送中拼心唯堂一授觸權(quán)在笛中國據(jù)進行夫備品絕備件洽銷售疤的組袍織機眠構(gòu)，愛可減維少因勾缺少矮備件幼而造訪成的哥停車括時間泥。6晝結(jié)隊論沙章潔圖礦奶井提糞煤出猛口只撈有一葬個，求而且丙要具岸備達晝到8花00勁萬t辛/a倘的提信升能紙力，遮運能耍大，方因此議就要暫求提摟升設描備安少全可暈靠，特提升璃設備造的自飼動化數(shù)水平親高，掙以確恨保礦丸井的村生產(chǎn)差能力刊，再驚加上籠本礦韻所處轉(zhuǎn)地區(qū)魯冬季字寒冷脈，氣秀候條需件較百為惡掙劣，先要求姜提升炭機液傻壓制蒼動系濱統(tǒng)質(zhì)域量高逮。為了厭確保漆礦井嘉的提鋸升能繳力沙繪章圖臂主井權(quán)提升午設備堡采用藍全套菊進口際AB類B設稱備。第粘三歲部賽分《大寶功率脊深井拉主提鉛升設風備選著型技服術(shù)方鏟案比皇較與界研究咽應用燈》可乘行性兔報告最佳濃提升縣方案院的確尚定以科耗學理扶論為吹基礎鐵，比倚較分落析各壩種方劃案，際結(jié)合酬礦井蛙提升岸能力揮、氣珍候特腿點、幼工作仗要求悉等，液按照漁技術(shù)叉上先群進、琴經(jīng)濟隆上合層理，禁生產(chǎn)責上適收用的童原則求，以灘及可植行性好、維肌修性敵、操沈作性列等要蹦求，遭進行磚了調(diào)喪查和抄分析匠比較撿，確就定了心最佳描方案瘡為采珍用進陸口大仗功率萬深井吃主提名升設說備。完成示主提命升設奪備選涂型，霧確定頸施工板方案根據(jù)伯沙章嗓圖礦古井設翅計能嘆力，筍主井唇井筒攔深度擊箕斗老噸位光、提費升機練直徑頸大和悼繩數(shù)脾、電可機功霜率、恭控制架系統(tǒng)捉，以球及煤遍、矸次分運絹時盡撓量縮偷短轉(zhuǎn)最換時趕間，坡和防耽止裝揭矸時羅大沖錢擊力盟對系摟統(tǒng)安蛛全運雜行的吹影響喇等，六并考德慮到無本礦董具備耗產(chǎn)能不達8勒00樣萬t區(qū)/a凍的能墓力，投分別損對提蟲升機觀機械荷和電午控部微分做撇了詳拳細選韻型設掌計。主提承升設等備選鍵型是紹否科符學，仇對今逃后礦跨井生法產(chǎn)建換設影鵝響巨使大，斑發(fā)揮席設備露的最略大效至率，杏為礦梁井安亡全、火高效子生產(chǎn)碎提供甚保障司。現(xiàn)場灘大量溜的生汗產(chǎn)實送踐說重明，衣AB筆B公懲司大俯功率棍深井姥主提梯升設稍備，嗽能夠其發(fā)揮串設備液的最郵大效啞率，割為礦愈井安臥全、容高效描生產(chǎn)籮提供朵保障乳?？傊畡e，本雨項目火取得扣的研鎖究成跡果不鵝僅具祥有實熟際應慰用價何值，隔而且秒具有鋼廣闊薯的推轎廣應戲用價吳值。第液四寨部舊分《大預功率測深井原主提森升設飛備選愉型技鍬術(shù)方斜案比籌較與倦研究給應用較》經(jīng)扣濟效偶益分銅析報戀告一、大功黎率深椒井主頁提升榜設備胸選型毅技術(shù)找方案灘比較賄與研截究達閥到的妹具體嚼效益內(nèi)蒙西古西蜜部礦靈區(qū)沙幻玉章圖抱礦井最設計耕能力冷50懶0萬柄噸/妹年，棄主井不提升巷設備薄為一略臺φ耀5×規(guī)6塔最式摩陪擦輪彩提升鎮(zhèn)機，刻主井達井筒頌深度勿75摟5米牲，主尋立井臥提升件箕斗缺為4亡2T勵，電晴機功殿率6技00在0K千W，屠控制耗系統(tǒng)暴采用富交直應交變昌頻調(diào)您速?？紤]匯到本林礦具貨備產(chǎn)弄能達嶄80望0萬懶t/如a的性能力文，為弦此對爸主立前井提刑升的辰安全專、可桌靠性置要求燈較高勞。主班提升鹿設備屯選型雀是否帶科學合，對撿今后阿礦井倡生產(chǎn)濫建設酸影響夾巨大時，發(fā)枯揮設火備的茫最大陪效率悶，為勾礦井侄