祁雨沟金矿箕斗井改造技术的探索及应用
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中图分类号：TD 文献标识码:A 文章编号：1007-0745（2011）11-0004-02
摘要：为做到投入少、对生产影响小、基建周期短、减少停产损失等，箕斗井沿用原有提升机，采用改变箕斗容积同时调整电动机的办法，达到设计的提升能力。
Abstract:To be a small investment,small of the production,short cycle of the infrastructure and to reduce the loss of stop,the skip wells intact the old hoist,with changing the volume of the skip and adjusting the motor,to meet the design of ability of the enhance.
Key words:QiYuGou Gold;Skip wells;Enhance of skip;The transformation of skip wells
祁雨沟金矿隶属于河南金源黄金矿业有限责任公司，本矿区现有的主要开拓方式为主副井联合开拓，其中主井为箕斗井，副井为罐笼井。箕斗井采用单箕斗配平衡锤的提升方式，箕斗容积为8m3，实际提升能力为3200 t/d。随着祁雨沟矿区开采深度的下降，原有的老竖井的提升能力将逐渐消失，并且供矿能力也在逐步减少，所以为了满足选矿厂的入选矿量，必须提高此箕斗井的提升能力。故对该箕斗井进行改造，设计改造后的提升能力为4000 t/d。
1企业的基本情况
河南金源黄金矿业有限责任公司隶属于中国黄金集团，是在原嵩县祁雨沟金矿的基础上组建的股份制黄金生产企业，为嵩县的产金和利税大户。2008年公司再次进行扩建，设计年采矿生产能力为99万吨。
目前，祁雨沟矿区开采范围为J4、J5两个角砾岩矿体。J4号角砾岩体采用无底柱分段崩落法开采，深孔凿岩，2m3电动铲运机出矿。J5号角砾岩体采用空场法嗣后充填采矿法，中深孔凿岩，2m3电动铲运机出矿。
2箕斗井的提升现状
公司现有采矿生产能力为矿石4000 t/d，废石1100 t/d。其中祁雨沟矿区采出矿石为3200 t/d，的其它几个矿区采出矿石为800 t/d。祁雨沟矿区主要通过一条箕斗井和一条罐笼井提升矿石。其中，箕斗井采用单箕斗配平衡锤的提升方式，井筒直径为4.2m，井筒内配置1台DJD2/2-8.0(17.0)型8m3四绳底卸式箕斗和1台平衡锤；箕斗重13.066吨（含首尾绳悬挂装置），平衡锤重19吨。采用多绳摩擦塔式提升机，提升机型号为JKM―2.8×4(Ⅰ)E型，配备Z500-3A-03型直流电动机。箕斗井井口标高为674m，箕斗装矿点标高215m,井底标高160m。该箕斗井的实际提升能力为3200 t/d。
3箕斗井改造的必要性和可行性
3.1箕斗井改造的必要性
目前新建选矿厂的实际处理能力为4000 t/d，由祁雨沟矿区供矿3600 t/d，矿区供矿400 t/d。祁雨沟矿区箕斗井提升为3200 t/d，矿山原有盲罐笼井提升为400 t/d。随着矿山开采深度的下降，预计2012年底老罐笼井的提升能力将消失，同时该罐笼井不具备向下延伸的条件，因此该矿区全部提升矿石量将由箕斗井承担。此外，随着矿山服务年限的增加，矿区的矿石量被不断消耗，而探矿效果不佳，因此矿区的供矿能力将逐渐降低，预计2012年底将减至100 t/d。为了保证选矿厂的正常生产，这部分差额矿量必须有箕斗井来提升，因此对箕斗井提升系统进行改造是十分必要的。
3.2箕斗井改造的可行性
企业十分重视资源的合理利用与开发，不断加大探矿投入，现已获得相当可观的地质储量，截止2006年末，保有矿石量8693973t，品位2.17×10-6，金金属量18846.37kg。目前各角砾岩矿体深部均未封闭，预计可获远景资源储量4149706t，平均品位2.48×10-6，金金属量10277.26kg。资源量十分充足。
通过对原有箕斗井的改造，以少量的资金投入，达到提高矿山装备水平、降低生产成本、扩大企业生产能力的目的。由于系统改造时其设备简单，改造周期短，所以说箕斗井改造是可行的。
4箕斗井改造方案的确定
箕斗井原提升系统的部分参数如表4-1所示。
方案(1)：保持提升机、电动机、电控等设施不变，同时保持箕斗断面不变，通过改变箕斗长度，从而增大箕斗的容积，以期达到设计提升能力的目的。将箕斗容积增大为11m3，箕斗采用轻型材料制作，其重量控制在13 t。
方案(2)：保持提升机、箕斗断面不变，将箕斗容积增大为10 m3，斗箱加长0.5m，箕斗框架采用HG70合金钢制作，斗箱衬板采用NM360钢板制作，将箕斗重量控制在12 t。初选电动机功率为1000 w。
方案(1)中设计提升系统的提升能力为4200 t/d，则最大静张力339 KN，所需电动机功率为820 kw。此时可以保证系统的提升能力，但提升的最大静张力339 KN大于提升机所允许的最大静张力335 KN，电动机功率820 kw大于现有的电动机功率717 kw，因此该方案不合适。
方案(2)中设计箕斗井改造后的提升能力为4000 t/d。箕斗井仍采用单箕斗配平衡锤的提升方式。提升容器选用10 m3四绳底卸式轻型箕斗，箕斗最大装载量为18.0 t，而本系统有效装载量为14.88 t，最大装载量为17.5 t。装矿仍采用矿山现有的计重设备，根据现场的实际情况，可以装矿15 t，能够满足生产需要。原系统使用的19.44 t平衡锤满足改造后的设计要求。提升钢丝绳设计采用6V×34+FC-Φ28-1770型三角股钢丝绳，单重3.18 kg／m，最小破断力500KN，最大静张力为330.79 KN，最小静张力为257.83 KN，最大静张力差为72.96 KN，以上参数均在提升机允许的范围之内，满足安全要求。平衡尾绳采用34×7＋FC-Φ40-1570型不旋转钢丝绳，单重6.24 kg／m，最小破断力774KN。系统的最大提升速度为8.92m/s，提升系统的等效功率为922.92kw，均能满足安全需要。故方案(2)是可行的，设计选用此方案。
5改造后的井筒装备
由方案(2)可知，箕斗和平衡锤的断面尺寸均未改变，因此箕斗井井筒直径不变。同时卸载曲轨、计重漏斗也未改变，故装、卸矿硐室规格也不变。
矿山现场箕斗装矿时，其最下部距井底托罐梁的距离为9m，箕斗长度增加0.5m后，其最下部距井底托罐梁的距离为8.5m，仍满足生产需要，故不必改造。
根据现场实际情况，箕斗卸矿时，箕斗悬挂装置最上部距上部挡罐梁的距离为9m，箕斗长度改变后，其最上部距上部挡罐梁的距离为8.5m，仍满足生产需要，不必改造。因箕斗井提升高度未增加，故钢丝绳罐道及其拉紧装置不变。
6结语
祁雨沟金矿箕斗井的改造，将能顺利完成集团公司下达的目标和任务，能解决因矿山地质品位下降所带来的供矿不足的问题，及时保证选矿厂的入选矿量。此次箕斗井改造使用设备简单、数量少，改造周期短，降低了生产成本，扩大了企业的生产能力，提高了企业的市场竞争力和抗风险能力。同时通过此次设备更新和箕斗井改造，提高了竖井提升的安全性，有利于企业的安全生产和管理。