浅谈竖井凿井初期的快速提升

1、浅谈竖井凿井初期的快速提升 分析了以前在竖井凿井初期长绳悬吊稳车提升存在的问题，介绍了新型卷扬机替代长绳悬吊稳车，并从安全、节能等方面进行了对比和总结。 随着社会的不断进步与科学技术的不断发展，现在人们越来越认识到能源的重要性。世界经济的现代化，得益于化石能源，如石油、天然气、煤炭与核裂变能的广泛的投入应用。因而它是建筑在化石能源基础之上的一种经济。然而，由于这一经济的资源载体将在21世纪上半页迅速地接近枯竭。这就迫使我们，必须寻找新能源，新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部深处所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来

2、的生物燃料和氢所产生的能量。但新能源的研发和使用有待于进一步开发，在未来的短时间内替代现有能源还有不小的困难。我们必须在积极研究开发新能源的同时，尽量有效的利用现有的能源，提高现有能源的利用率，达到节能的效果。 新技术 1.1.变频技术简介 在各种提高利用率新技术中，变频技术无疑是其中比较成熟的一种，尤其是在现代社会中，大部分都是用电设备的环境中，提高对电能的利用率，更具有重大的实际使用意义和价值。 变频调速器（frequency changer / frequency converter）是一种用来改变交流电频率的电气设备。此外，它还具有改变交流电电压的辅助功能。 变频技术是应交流电机无级调

3、速的需要而诞生的。交流电动机转速公式：n=60f/p(1-s)，式中，n异步电动机的转速；f异步电动机的频率；s电动机转差率；p电动机极对数。转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在050hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。 1.2.长绳悬吊稳车 在竖井凿井施工的初期，各项工作都处于准备阶段，凿井绞车也正处于安装调试阶段，因此了在凿井初期不可能使用凿井绞车进行矸石的提升，及下放相关凿井施工用材料。就必然要有在大绞车投运前替代大绞车提升的设备。我单位在当时的条件下采用长绳悬

4、吊稳车替代大绞车，担负在凿井初期提升矸石及下方材料的任务。长绳悬吊稳车是由jz10/600型绞车派生的一种特殊型绞车,其具体规格如下；钢丝绳最大静拉力98千牛钢丝绳平均速度快速0.34米/秒慢速0.13米/秒卷筒容绳量700米（950米）卷筒直径800毫米卷筒宽度1050毫米（1350毫米）钢丝绳缠绕层数7层钢丝绳规格型号d619+1 31毫米传动比总传动比开式齿轮传动比减速器传动比86.3/215.386.1114.12/35.24电动机型号:yzr280m10功率：45千瓦转速：572转/分外形尺寸（长宽高）324029071740（毫米）324032221740（毫米）总质量（不包括钢丝

5、绳）8617公斤（8907公斤） 表1 长绳悬吊稳车技术参数 由上表中可以看出，长绳悬吊稳车与普通的10t悬吊稳车并无多大区别，仅仅在提升速度上有所提升，在快速的时候可以达到每分钟20米，慢速时每分钟7米。假设井深50米，使用长绳悬吊稳车稳车提升，一个提升循环，除去摘挂钩和翻矸时间，单纯的提升过程就需要5分钟的时间，慢速的话则需要14.29分钟。如此长的提升时间已不能满足我们现在扩大生产的建设需求。另外，长绳悬吊稳车担负的是高空提升物料及下放施工用材料的任务，因此对其安全性提出了极高的要求，无论在停电、或者是稳车本身出现机械或电气故障时都不允许卷筒转动。 1.3.jz9卷扬机 考虑到提高凿井初

6、期大绞车投运之前的提升速度，我单位与南通力威机械有限公司联合研制了jz9卷扬机。jz9卷扬机放弃了普通稳车通过电阻控制电机的方式，采用了新型的变频器控制电动机驱动滚筒。jz9卷扬机的技术参数如下：序号内容单位数据1钢丝绳额定拉力kn902钢丝绳额定速度m/min503卷筒直径mm1200卷筒宽度mm10004卷筒容绳量m2405钢丝绳直径mm316电动机型号yzp315s6功率kw907减速器型号zsz1450传动比828总传动比829制动器型号ywz4b400/e121(2)10失效保护器型号st3sh(2)11外形尺寸（长宽高）328025801900 表2 jz9卷扬机技术参数 新型的j

7、z9卷扬机的提升速度相对于长绳悬吊稳车提高了1.5倍，用作竖井初期提升时，提升速度明显加快。另外，在制动方面，保留原有的重锤式工作制动器，安全制动器采用了双液压块式制动器，该制动器与凿井绞车的盘式制动器属于同一类型，都采用蝶形弹簧产生制动力，油压解除制动。制动力矩可调性好；惯性小，动作快，灵敏度高，可靠性高；通用性好；结构简单、维修调整方便。 结论 通过上述描述，我们可以发现，jz9卷扬机相对于长绳悬吊稳车，在提升速度和制动器安全性上都有较大的改善。下面我们在相同条件下对两种提升方式所需的提升时间做比较。 假设：井筒直径7m，荒断面8.5米，炮掘深度4米，矸石总量78.67m3（松散系数1.2

8、），使用3m3矸石吊桶提升，在不同井深时所需提升时间比较（由于摘、挂钩时间，装矸、翻矸时间相同，所以不做比较）。 由此可以看出，在相同条件下，提升深度越深，提升量越大，jz9卷扬机的优势越加明显.。虽然表面看起来jz9卷扬机比长绳悬吊稳车耗电量大，但是相对于同功率采用其他方式控制的电动机，变频器控制要节电30%左右。而且jz9卷扬机提高了提升速度，缩短了工期，后续产生的经济效益尤为明显。 另外，jz9卷扬机的工作制动器采用了大绞车同类型的液压块式制动器，并且还设置了高度限位开关和超速开关，在发生过卷或超速的情况时能够自动停车。更加的保证了设备运行时的安全性。在凿井初期完全可以替代凿井提升绞车。 我单