我矿主井提升机电控系统2004年安装后提运，电控所用主要电器配件厂家不再生产，严重制约着主井提升机的安全运行。原主井绞车自安装后，最大运行速度为8.2m/s，提升循环时间为135s，远不能满足接管后的生产需求，为保证矿井原煤产量扩能增产，我们在洛阳中重自动化公司的配合下，于2018年11月26日至11月30日停产检修期间对主井提升电控系统、主提升电机、信号系统、制动液压系统进行了升级改造。

原主井提升机为中信重型机械公司生产JKMD2.8×4(III)E-(QW)型落地式多绳摩擦轮提升机，提升高度696.378米，配用上海电机厂生产的ZKTD215/50型直流电动机（1000kW、电压750V,转速56r/min），电控为洛阳源创公司生产的TKD/SZ-NT直流全数字成套控制系统，提升容器为一对JDG-9标准箕斗，箕斗自重11.6吨，有效载重9吨，采用定重装载。主钢丝绳为28 ZBB 6V×37S+FC 1670MPa ZZ(SS)，平衡尾绳为PD8×4×7-113×19 1370MPa。最大提升速度8.21m/s，提升系统过卷距离9.55m，过放距离9.0m,提升循环时间实测135s，年提升能力129.6万吨。原主井提升系统提升能力不能满足现在生产需要，为全面提升七五煤矿原煤提升能力，经南京设计院验算，可通过对主井电机更换提速，优化箕斗内部结构，增加箕斗载重的方式提高主井提升能力。我矿主井绞车原直流电控投入使用已十多年，电器设备老化严重，好多配件厂家已不再生产，出现故障后，维修面临没有配件更换的难题，严重制约了我矿原煤的安全提升，经与洛阳中信重工协作，对电控系统同时进行升级改造。提升系统改造后循环时间减少,提升能力增加,同时系统故障率大为减少,符合我矿扩能增效经营理念。

主要科技创新

（创新点与构造）

1、针对提升机PLC控制系统和传动系统，采用全新的PLC工艺和操作控制，另新增加一套串联12脉动调速系统，与现用传动系统切换。整个提升机电控系统包括：全数字12脉动直流调速系统、全自动无人值守操作控制系统、上位机监控系统、视频监控系统。实现了各控制系统之间通过现场总线进行系统通讯及信号的交换，新系统通过切换柜与老系统一用一备目的。

2、更换了两台ZSCB10-1000/6型整流变压器、四台XKSG-800/0.0368型进线平波电抗器，一台DS12-20/08型直流快开、一台ZSG10-50/6型励磁变压器、一台PGK型电抗器，一台提升数控柜。同时，我们对主井主提升直流电机进行提速，由原来的56r/min提升至64r/min，为绞车提速做好了准备。

3、箕斗更换为载重9.5t非标双箕斗，箕斗自重13t，新箕斗外形尺寸与原箕斗相同的基础上，增加了1.4t的自重。

4、提升主钢丝绳更换为武汉维尔卡生产的28 ZBB 6×25TS+SFC 1770 ZZ(SS)型特种钢丝绳。

5、平衡尾绳更换为PD8×4×7-119×20。

6、液压站已使用超过十年，故障频发，配件购置困难，更换为E6149A新型恒力矩液压站。

技术综合比较

1.直流调速系统：传动系统为磁场恒定，串联12脉动主从控制方案，此次改造实现二套传动系统的手动切换。确保二套传动系统的独性、完整性和完全的电气隔离。单套传动系统故障需维修时，另一套传动系统可安全运行且不影响生产，同时故障的传动系统可方便维修。新传动系统的电枢部分需采用两台原装进口西门子6RA80系列直流调速装置(原装进口一体化装置)；磁场部分为恒流控制，励磁装置采用一体西门子6RA80原装进口装置(原装进口一体化装置)。共同构成磁场恒定、电枢换向、串联12脉动直流调速，配置6/12脉动系统切换装置，系统切换至单桥6脉动运行时可实现全载半速运行；同时电枢主回路需配有绝缘监视装置、过电压吸收装置和晶闸管保护装置。

2.原传动系统作为备用挪至车房地下室，对原有西门子6RA70系列直流调速装置的系统进行升级，实现与新PLC控制系统的信号交互，通过切换柜与新传动系统实现新旧系统一用一备。

3.全自动无人值守操作控制系统：拆除原有的操作台、PLC柜和配电柜，采用两套西门子公司最新型的S7-1500系列PLC，构成双PLC控制系统，一台为主PLC，另一台为从PLC，主PLC负责提升机的主程序控制及系统管理，从PLC负责深度指示及监控，实现提升机提升工艺的要求和提升机的安全运行，具备工业以太网传输功能。PLC控制系统实现对二套传动的系统的控制、监控及保护，实现提升机工艺控制、操作控制和安全保护，具备数字化、自动化、网络化和信息化等先进技术，具备操作简单，维护方便，监控、故障自诊断能力强等特点。

4. 提升主电动机更换为ZKTD215/50型直流电动机，电机座尺寸不变动，更换定子和转子。最大提升速度提升为：Vmax=πDNnN/60＝9.38m/s

推广应用情况、经济效益和社会效益

经过此次主井提升系统改造后，对提升机系统运行状态进行监控和数据显示，对各级故障进行报警及诊断，对重要信息进行归档记录。具有与PLC系统通讯接口，可对PLC编程和监视。具有以太网接口，能够上传提升监控参数。

安全系统保证了提升机安全运行。可分为严重故障、较严重故障和轻故障。其中安全回路的作用是当检测到提升系统出现严重故障时能够切断主电机供电，液压制动系统采取安全制动停止提升机运行。故障排除后，通过安全复位操作，方允许重新接通安全回路开车。

安全回路采取多重化设计，包括硬件安全回路及两路PLC软件安全回路，软件安全回路通过独立的继电器输出，和其它重要故障信号继电器共同形成硬件安全回路。

安全规程规定“防止过卷装置、限速装置等设置至少为独立的双线制”，过卷保护为软件、硬件的多回路保护,包括：主编码器过卷、从编码器过卷、磁开关过卷保护、机械限位开关过卷保护。超速及限速保护采用主编码器、从编码器计算速度、电气传动装置反馈速度等多路传感器采集速度信号，并根据容器所处位置实现软件、硬件的多回路超速及限速保护。

重要的安全回路保护点的状态如过卷保护、超速保护在操作台上有明显的灯指示及声光报警，上位监控系统有安全回路故障的详细指示和报警记录，方便查找故障和历史记录。

单钩循环时间由135s缩短至109，减少了26s，每小时提升钩数由18.7增加至22.7钩，增加4钩，单钩提升重量增加0.5吨，年提升能力由100万吨增加至128万吨，增加28万吨。为我矿扩能增效打下了坚实的基础。新系统运行后事故率极低，降低了维人员和成本投入。产生年经济效益最大化，减少维修量和资金投入，提升系统改造后循环时间减少,提升能力增加,同时系统故障率大为减少。