高寒地区主提升井架优化设计与应用

发表时间:2020/7/1   来源:《工程管理前沿》2020年第26卷8期   作者: 苗传雨1 于凯2 苗圣平3 宋卫东4
[导读] 在白音呼布主竖井提升井架设计中,由于主竖井提升高度近千米,要求的提升能力大。
        摘  要:在白音呼布主竖井提升井架设计中,由于主竖井提升高度近千米,要求的提升能力大,而此时其他井下工程都没有施工到位,井架高度最初设计高度73米,地上转载料仓,因白音呼布矿区冬季风大,井架设计太高,考虑井架不稳定性等因素,天轮维护难度大,安装难度大,施工时间长,井架保温不能保障,投资太高;经过论证,把井架高度降低到45米,转载料仓改为地下10米,优化后,风井建设期产出的负产矿可以用运矿卡车送到转载料,井架优化后抗风能力强,稳定性能好,减少了投资,缩短了建设周期;通过一年多的施工实践,证明改造设计是科学、合理、可行的,为以后类似工程提供了借鉴。
关键词:采矿工程,井架结构改造,减少工期,节约投资,降低施工难度,便于维修。
工程概况:
        白音呼布矿区位于内蒙古自治区锡林郭勒盟东乌珠穆沁旗东北部,矿区地处内蒙古高原,海拔高度一般在952~1186m之间。区内切割程度较浅,相对高差多在150m以下,本区为大陆性半干旱气候区,年平均气温为2.3℃,年平均最高9.5℃,年平均最低-4.1℃;极端最高44℃(2016年),极端最低为-38.9℃(2001年),冰冻期长达8个月,无霜期平均为120天,冬季多风。
        井口标高+986m,最低生产中段标高+100m,井下装载皮带道标高+80m,粉矿回收水平标高+30m。井筒直径φ5.5m,采用箕斗与罐笼互为平衡的提升方式,刚性罐道,最大提升高度960m。该井主要承担2000t/d矿石、500t/d废石的提升以及人员、材料和设备等的提升下放任务,井架高度最初设计高度73米,地上转载料仓。
方案改造的提出:
        初步设计井架高度73米,地上转载料仓井口标高正10米,考虑加快工期等因素,设计采用落地式布置方式,结合地上转载料仓把矿石输送到碎矿车间,但白音呼布属于寒冷地区,井架及井架与提升机房之间的绳道需全封闭并采取保温措施。因白音呼布矿区冬季风大,井架设计太高,考虑井架不稳定性等因素,天轮维护难度大,安装难度大,井架保温不能保障,投资太高。结合当地气候分析与生产实际考虑与设计院多次论证,决定把井架高度降到45米,装载料仓设计在井口标高负10米,通过方案对比节约投资约244.84万元。
        初步设计示意图
       


优化设计后示意图
效益或效果:
        井架节约价值(井架制作及安装)=(初步设计井架重量-优化后井架重量)t×单价(元/t)=(460-275)t×9705.88元=/t=1795587.8元
        井架钢绳廊道节约价值(井架钢绳廊道制作、彩板及安装)=(初步设计重量-优化后重量)t×单价(元/t)=(97.44-58.25)t×10688.13元/t=418867.81元
        井架彩板节约价值(井架彩板墙面制作安装)=(初步设计面积-优化后面积)m2×单价(元/m2)=(3345-2000)m2×173.95元/m2=233962.75元
        井架通过优化设计后直接节约投资约244.84万元,优化前,风井建设期产出的负产矿不能送到转载料仓,优化后,风井建设期产出的负产矿可以用运矿卡车送到转载料,井架优化后抗风能力强,稳定性能好,减少了投资,缩短了建设周期,实现了早日达产,提前回收投资,为后期生产提供了有力的保障,在同类矿山具有很好的推广应用前景。
[参考文献]
        [1]张朝晖.ANSYS 11.0结构分析工程应用实例解析(第二版)[M].北京:机械工业出版社,2008。
        [2]王介峰等.凿井工程图册(第三册)[M].北京:煤炭工业出版社,2005。
        [3]孙玉波.重力选矿[M].北京:冶金工业出版社,1991。
       
       
       
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