高寒地区主提升井架优化设计与应用

高寒地区主提升井架优化设计与应用

苗传雨 1 于凯 2 苗圣平 3 宋卫东 4

锡林郭勒盟山金白音呼布矿业有限公司 内蒙古 026300

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。