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1、浅谈王庄煤矿+540水平延伸副立井罐笼技术改造方案- 机电论文浅谈王庄煤矿 +540 水平延伸副立井罐笼技术改造方案董兆艳（中煤科工集团北京华宇工程有限公司，中国北京 100120 ）【摘要】结合王庄煤矿设计特点和具体情况，对王庄煤矿+540.000水平延伸副立井罐笼技术改造， 得出两个可行方案， 通过经济技术对比， 最终确定采用方案二罐笼、平衡锤本体高度增加300mm ，增加固定中盘的方案。关键词 罐笼技术改造；方案对比；固定中盘；活动中盘0 简介王庄煤矿隶属山西潞安环保能源开发股份有限公司，是一座闻名全国的特级高产高效现代化矿井。原设计能力为0.90Mt/a ，经过两次改扩建和持续环节系统
2、改造，目前，生产能力达到7.10Mt以上。 +540m水平延深工程设计生产能力 3.0Mt/a ，提升副立井井筒深度462m ，直径7.0m ，装备一套非标设计的900mm轨距 3t 矿车单层单车四绳宽罐笼平衡锤，宽罐笼净尺寸为：长宽高 =5510 2000 5400mm ，罐笼罐道间距5.7m ，该罐笼尺寸主要根据液压支架尺寸确定的。宽罐笼用于液压支架、人员及其它物料上、下井的需要，满足以下三工况：1 辆 3t 矸石车，1 辆大件 + 平板车， 56人。担负人员、机电设备和一般材料的辅助提升，副立井于 2014 年通过验收。1 罐笼技术改造方案编制的必要性） +540m水平原设计生产能力为3
3、.0Mt/a ，目前已经竣工投产。根据王庄煤矿反应的实际情况， 随着井下巷道不断开拓延深， 井下各种掘进面较原设计增多，造成罐笼担负的辅助运输量增加，使现有宽罐笼提升能力日趋紧张。现+540m水平作业点每天下井人员1479 人，其中 8 点钟最大班次下井人员652人；下放物料 62 车，加上零星下井人员和每年液压支架上下井时占用罐笼的运输时间，现有 +540m水平延伸副立井运力紧张。副斜井每天可下井人员1933人，每天下放物料113 车。原设计 +540m水平延深副立井最大班作业量：（ 1 ）下井人员：92 人；（ 2）提矸石量： 53t 。（ 3 ）下放坑木：1 车；（ 4 ）沙石水泥： 4
4、 车。（ 5 ）支护材料：4 车；（ 6 ）下放设备： 2 次。（ 7 ）下放保健车： 1 次；（8 ）其它： 10 车。原设计为“四六”制，三班生产，一班检修，可满足每天下放人员276 人，物料 66 车，矸石 156 吨。按照王庄煤矿计划，一段时间（预计半年到一年）后，王庄煤矿约8.00Mt产能全部转移到 +540m水平延深，现副斜井（老井）下放的人员及物料全部转移到 +540m水平延伸副立井（新井）下放。因此+540m副立井运量应按照每天可下井人员3412 人，每天下放物料175 车。按照“四六”工作制，每天4班，其中 3 班生产， 1 班准备计算，即应按照最大班853 人、最大班 43
5、 车物料进行核算。现有副立井运量不能满足每天下放人员、物料要求， 必须进行技术改造。2 ）根据煤矿安全规程规定，严禁在同一层罐笼内人员和物料混合提升。对于原设计单层罐笼， 从矿井的生产实际看， 零星人员的频繁上下井挤占了物料运输时间，降低了运输效率， 因此除了从管理上进一步规范人员下井外， 罐笼改造也是必要的。2 技术改造方案编制的指导思想）充分考虑王庄煤矿现有生产状况。该技术改造工程和王庄煤矿现有副立井提升系统工程属于一个有机的整体，生产能力和衔接要统筹兼顾、全面安排。12）充分利用现有设施和生产经验。尽量利用王庄煤矿副立井现有设备和生产经验，把它作为该方案设计的主要依据。同时提高提升能力，
6、 改变副立井提升能力紧张的问题。3 ）尽量采用技术先进、可靠程度高的机电设备，力争技术改造的工程量少、工期短、成本低、效益最大化；尽可能采取有关措施，确保安全生产。3 技术改造方案比较本次王庄煤矿 +540m水平延深副立井提升罐笼技术改造方案的设计主要集中在对罐笼、 平衡锤本体的改造， 而且不改变罐笼、 平衡锤的本体重量和在井筒内的相对位置关系， 这样保证提升系统不用改造。同时不改变罐笼、 平衡锤的平面尺寸（长和宽）和在井筒内的相对位置关系，保证了原有井口、井底及井筒内端罐道的间距和位置不变。择优选择二个方案进行比较。3.1方案一罐笼的改造1 ）原有罐笼长、宽、高尺寸均不变；2 ）在罐笼内设置
7、一层活动的中盘（ 200mm ），中盘将罐笼由一层隔成两层，上层净高 1900mm ，只提升人员（上层每次可提 56 人），下层净高 3300mm ，用于平时提升人员（下层每次可提56 人）、3t 矿车和机电设备等；3）在井口、井底分别设二层平台，便于人员进出罐笼，还可保证罐笼停罐位置不变，避免倒罐。罐笼侧上下人员平台可以翻转，便于超大件进出罐笼；4）当整体下放液压支架时，罐笼侧平台翻转，罐笼中盘拆开、升高并固定在罐笼内，中盘以下净高满足整体下放8000 型液压支架中间架要求；5 ）改造前宽罐笼本体重约12500kg ，配重约 20500kg ，总计 33000kg 。整体高度为 7250mm
8、 ，净尺寸为：长宽高=5510 2000 5400mm经技术。改造后宽罐笼本体重为约14000kg ，配重约 19000kg ，总计 33000kg ，与改造前宽罐笼总重量相同，改造后宽罐笼整体高度为7250mm不变，净尺寸为：长宽高=5510 2000 5400mm不变，其中上层净高为1900mm ，中盘高200mm ，下层净高为 3300mm 。方案一改造后罐笼图详见图1。平衡锤的改造1 ）原有平衡锤长、宽、高尺寸均不；2）在平衡锤内设置一层固定中盘（320mm ），平衡锤改名交通罐，中盘将交通罐由一层隔成两层，上层净高1900mm ，只提升人员（每次可提15 人），下层装载配重块；3）在
9、井口、井底分别设二层平台，便于人员进出交通罐，还可保证交通罐停罐位置不变，避免倒罐；4 ）平衡锤改造成交通罐后整体重量50500kg不变，增加中盘的重量通过减少配重块来平衡。方案一改造后交通罐图详见图2。方案一的优点1 ）满足了甲方提高提升能力的要求；2 ）可以利用现有罐笼和平衡锤进行改造，最大程度的利用了现有资源。方案一的缺点1）罐笼中盘虽然设置为活动的，但时间太长容易造成连接件锈死，给拆装造成困难。2）罐笼长时间运行后会造成本体变形，容易把中盘卡死。中盘的拆开和升高比较麻烦，需要多人协同参与，占用大量提升时间。3）存在安全隐患，中盘升高后固定在罐笼内一旦固定不牢或拆装过程中出现误操作容易造
10、成人员伤亡和财产损失。4）在原罐笼、平衡锤基础上改造的罐笼和交通罐厂家无法出具相关的改造安全资质。3.2方案二（推荐方案）罐笼的改造1 ）原有罐笼长、宽尺寸均不变，高度增高300mm ，由 7250mm增高至7550mm ；2 ）在罐笼内设置一层固定的中盘（200mm ），中盘将罐笼由一层隔成两层，上层净高 2000mm ，只提升人员（上层每次可提56 人），下层净高 3500mm ，用于平时提升人员（下层每次可提56 人）、 3t 矿车和机电设备等，同时满足整体下放 8000 型液压支架中间架要求（8000 型液压支架中间架 + 平板车高度为3220mm ）；23）在井口、井底分别设二层平台
11、，便于人员进出罐笼，还可保证罐笼停罐位置不变，避免倒罐。罐笼侧上下人员平台可以翻转，便于超大件进出罐笼；4）当整体下放液压支架时，罐笼侧平台翻转，无需拆除罐笼中盘，载有液压支架的平板车可直接入罐， 中盘以下净高满足整体下放8000 型液压支架中间架要求；5 ）改造前宽罐笼本体重约12500kg ，配重约 20500kg ，总计 33000kg 。整体高度为 7250mm ，净尺寸为：长宽高=5510 2000 5400mm经技术。改造后宽罐笼本体重为约14000kg ，配重约 19000kg ，总计 33000kg ，与改造前宽罐笼总重量相同。改造后宽罐笼整体高度为7550mm ，净尺寸为：长
12、宽高 =5510 2000 5700mm ，其中上层净高为2000mm ，中盘高 200mm ，下层净高为 3500mm 。方案二改造后罐笼图详见图 3。平衡锤的改造1 ）原有平衡锤长、宽尺寸均不，高度增高300mm ，由 7250mm增高至7550mm ；2 ）在平衡锤内设置一层固定中盘（高320mm ），平衡锤改名交通罐，中盘将交通罐由一层隔成两层，上层净高2000mm只提升人员（每次可提15 人），下层装载配重块；3）在井口、井底分别设二层平台，便于人员进出交通罐，还可保证交通罐停罐位置不变，避免倒罐；4 ）平衡锤改造成交通罐后整体重量50500kg不变，增加中盘的重量通过减少配重块来平衡。方案二改造后交通罐图详见图4。
