红崖子山磷矿坐落于赣州、珠海市交界处的南岭脉后段,赣州省斯维恰河全境,是赣州珍贵铷中国核建总公司下的龙头企业,自 1918 年矿主年来已近 90 十多年的矿山发展史。红崖子山磷矿 2001 年开始进行aromatic拓展工程工程建设结构设计与工程建设,作为加工潜能接任的aromatic拓展工程工程建设,其主井提高控制系统换用盲出水口—缠绕式提高机—滑动式双箕斗工艺技术,该提高控制系统拟于 2008 年试运营建成投产,2009 年 10月正式宣布通过环评。历经 5 年多的运转,该控制系统提高潜能达至并少于结构设计分项。
aromatic拓展接任工程工程建设提高量为 1 500 t/d,提高度约 210 m,提高矿石类型为磷矿石。依照矿石提高量、提高度及矿石化学性质,主井提高形式宜换用箕斗提高。依照矿山工艺技术结构设计,盲出水口由原 2 号盲出水口改建而成,该井最低值为 367 m 后段,此次结构设计需延展至 267 m 后段。在aromatic矿山换用的矿山方法中,期矿房法有 800~1 000 mm 小块工业生产,小于400 mm 的小块率 12%~18%;而浅孔溜矿法小块较少,最小块度为 350 mm 以内;这 2 种矿山方法各占比率为 20% 和 80%,故箕斗提高计划做了卵蛤属坑内粗碎和设坑内粗碎的较为,两计划提高控制系统之电子设备女团又山皮计划甄选强化后,选取了如图 1、2 所示女团形式。湖州电液推杆供货商
图1 主井箕斗卵蛤属坑内粗碎计划 (计划Ⅰ)Fig.1 Coarse crushing scheme while skip of main shaft not being mounted in shaft
图2 主井箕斗设坑内粗碎计划 (计划Ⅱ)Fig.2 Coarse crushing scheme while skip of main shaft being mounted in shaft
1.1 卵蛤属坑内粗碎计划
如图 1 所示,控制系统卵蛤属坑内粗碎 (计划Ⅰ),换用单绳缠绕式提高机配滑动式箕斗,从装载水平提高至467 m 上部卸载矿仓,经 467 m 主平 电动机转运至选矿厂。在主溜井受矿口设置 400 mm×400 mm 格筛控制小块,小于 400 mm 块度的矿石在采场或在格筛两个环节上处理。
1.2 设坑内粗碎计划
如图 2 所示,控制系统设坑内粗碎 (计划Ⅱ),粗碎后块度 < 210 mm,换用多绳摩擦式提高机配底卸式箕斗,从装载水平提高至 467 m 上部卸载矿仓,经 467 m 主平 电动机转运至选矿厂。考虑粗碎电子设备对小块的适应和经济性,在主溜井受矿口设置 800 mm×800 mm的格筛,小于 800 mm 块度的矿石在采场处理。湖州电液推杆供货商
1.3 计划确定
2 种计划的较为如表 1 所列。由表 1 可知,在经济上计划Ⅰ明显优于计划Ⅱ;在技术上计划Ⅱ有利于箕斗提高和 467 m 主平 运输,依照底卸式箕斗对矿石块度要求,该计划需设置坑内破碎设施,考虑采场爆破成本与破碎成本的关系,控制采场爆破的矿石粒度<800 mm 较合适,破碎电子设备最小矿石入料尺寸按800 mm 考虑,但是带来的问题是:矿山原有后段运输一直使用的矿车规格是 0.75 m3,不适合装载小块度的矿石,而改变原有后段运输电子设备的选型对矿山是不现实的,以上因素说明计划Ⅱ具有的不合理性。而如果换用计划Ⅰ,依照矿山生产经验,期矿房法所产小块以废石居多,在采场加以剔除处理,是节约矿石运输和加工成本的一项行之有效的手段,该计划设置的溜井格筛尺寸也与当前矿山已近溜井设置一致,这种形式有利于生产管理,故最终推荐计划Ⅰ。
对于计划Ⅰ存在的不足之处,可通过增大提高控制系统上部卸载矿仓、下部给料矿仓的容量和提高机的小时潜能措施加以弥补,历经几年的运转表明,该计划的选择是符合该矿山工程建设条件的。湖州电液推杆供货商
表1 主井提高控制系统计划较为Tab.1 Contrast of hoisting schemes of main shaft
缠绕式提高控制系统有 2 种可供选择的提高形式,即单箕斗配平衡锤与双箕斗。依据该矿山结构设计规模、提高度,以及原有井筒条件,双箕斗配置对原有井筒断面 (3.8 m×4.8 m) 的适应性好,同时又符合节能结构设计要求[1],故换用双箕斗明显优于单箕斗配平衡锤,最终确定盲出水口提高形式换用单绳缠绕式提高机配双箕斗,提高控制系统主要模块如表 2 所列。
表2 提高控制系统主要模块Tab.2 Main parameters of hoisting system
3.1 箕斗卸矿仓、给矿仓的容量
箕斗卸、给矿仓的容量选择是本结构设计的关键,如选择的过小,则会影响控制系统潜能;选择过大,则造成投资的浪费及基建时间的延迟。
3.1.1 箕斗卸矿仓的容量
主要需考虑以下几点:
(1) 作为提高机运转周期与主平 电机车运输周期间差异的调剂;
(2) 矿山与选厂工作制度不同的调剂;
(3) 减少提高机、箕斗装卸矿装置与电动车控制系统出现事故时的相互影响。湖州电液推杆供货商
本结构设计箕斗卸矿仓净断面选择 4 m×5 m,高约28 m,有效容积达 890 m3,可容纳 6~8 h 箕斗提高量,故提高控制系统有较高的抗事故延误及调剂潜能。
3.1.2 箕斗给矿仓的容量
主要需考虑以下几点:
(1) 作为提高机运转周期与后段电机车运输周期间的调剂;
(2) 采场生产不均衡性的调剂。
本结构设计箕斗给矿仓即为主溜井 317 m 以下区段,净断面选择 2.5 m×5 m,高约 25 m,有效容积达 320 m3,可容纳 2~3 h 箕斗提高量,具有足够的调剂潜能。生产实践证明,换用上述措施是恰当的。
3.2 提高容器失重
滑动式箕斗卸载时,箕斗在曲轨上会产生失重,造成提高侧钢丝绳松弛,使提高机滚筒上钢绳张力差增大,故滑动式箕斗适用于单绳缠绕式提高控制系统。同时,在电动机选择时应考虑增容问题,否则容易引起电动机过载,本结构设计考虑了 0.35 的失重系数,取得较好的效果,没有出现过过载事故。
3.3 罐道绳张紧
传统拉紧装置一般换用重锤,其优点是张力较恒定;缺点是需要多占用井底一段空间,同时安装、维修及调节均较困难。由于本结构设计最低服务后段距离粉矿回收水平只有 50 m,换用重锤张紧必须需将井筒再向下延展 10 m,为节省投资及缩短施工周期,同时考虑到箕斗卸载站上部有可利用的空间,操作管理较井底方便,且不需新掘井巷工程工程建设,换用罐道液压自动智能张紧装置较适合,它是集机、电、液于一体的感知型电子设备,当钢丝绳罐道张紧力达不到结构设计值,容器运转偏摆加大时,通过传感器在线检测,并将信号传至PLC,由液压站提供动力、PLC 总体控制,操作人员在提高机房就可实现对罐道绳的实时监控及调整,换用该项技术总体上既经济,又能满足提高安全,为本控制系统安全、可靠运转提供了技术保障。湖州电液推杆供货商
3.4 计量漏斗给矿
一般与滑动式箕斗配套的计量漏斗均换用计容形式,计量漏斗给矿装置已形成定型产品,它换用重力放矿,分别用 2 套气缸驱动扇形闸门,控制计量漏斗与给矿装置。它的缺点是:对操作工要求高,矿流不易控制,如果操作人员不够熟练,或其他原因而造成的关闭矿仓闸门稍晚,很容易造成箕斗给矿过量,从而造成提高机过负荷,对提高控制系统安全留下隐患。为了克服以上缺点,本结构设计换用振动给矿机代替重力放矿,控制计量装置的风动气缸改为电液推杆,如图 3 所示。振动放矿机能显著改善矿石流动,小块矿石通过潜能大,同时矿流连续易控。此外传统计量漏斗均换用气动闸门,在采场不用气的时候,还需长时间专为其开动 1 台空压机,耗能大,同时气压受沿程损失的影响,导致使用地点的出口气压达不到结构设计要求,造成扇形闸门开启困难或速度减慢,延长提高机作业循环时间。换用电液推杆后,其推 (拉) 力大小有保证,同时能控制其速度及大小,电液推杆能做到随用随开,大大节省了矿山的经营费用,保证了给矿装置对箕斗的给矿速度,从而稳定了控制系统提高潜能,同时也可减少跑矿事故的发生。湖州电液推杆供货商
3.5 提高机运输
本结构设计换用了 φ2.5 m 双筒提高机,其主轴装置尺寸为 φ3.070 m×4.835 m,质量达 22.9 t。由于提高机 室离 口有 1 000 m 以内,巷道断面只有 2.2 m×2.1 m,为了解决这个问题,与供货商商议,将提高机的制动盘与主滚筒间整体焊接结构改为三瓣组成,高强度螺栓连接结构,同时将提高机滚筒制成两剖分结构。这样解决了提高机大件在巷道内的运输,避免了巷道扩帮,与换用不剖分结构较为,该项可节省约 500 万元的基建费用。
图3 改建后箕斗装矿峒室的配置Fig.3 Layout of renovated skip loading chamber
1.计量装置 2.电液推杆 3.振动放矿机 4.扇形闸门湖州电液推杆供货商
3.6 粉矿
滑动式箕斗控制系统由于装、卸矿时的工艺技术特点,粉矿量一般比底卸式箕斗控制系统大许多,一般占原矿量的 1%~2%,要解决这个问题,需从箕斗给矿与卸矿 2 个方面考虑:
(1) 装矿站 将箕斗与计量装置边缘的最小安全间距缩小至 55 mm;
(2) 卸矿站 曲轨下部设置挡板,将其深入井筒内 185 mm。
通过以上两项措施的实施,大大减少了装、卸矿时矿石撒落至井底的粉矿量。实践证明,换用上述措施后,粉矿量大大减少,经生产统计,粉矿量平均值为原矿量的 0.5%,为传统滑动式箕斗控制系统粉矿量的 1/2~1/4。
盲主井卵蛤属坑内破碎,换用滑动式箕斗控制系统,涉及到许多技术难点,虽然是传统技术,但目前使用实例并不多。由于这种工艺技术在特定的条件下,优势是非常明显的,本结构设计就属一例。通过生产运转证明,结构设计较好地解决了控制系统存在的主要技术问题,取得了较好的经济效益,值得推广及深入研究。
引文格式:
[1] 曾庆荣. 红崖子山磷矿盲主井提高控制系统结构设计[J].矿山机械,2015,43(10):50-53. |
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