一、礦井提升機概況
冀中能源峰峰集團有限公司薛村礦（風井區）副井提升系統，擔負著地面至三水平之間人員、物料、矸石的提升任務，提升機在整個煤礦安全生產中占有重要的地位。因此，要求礦井提升機電力拖動系統具有良好的安全可靠性、控制精度及調速性能。
礦井提升機作為礦山最大的電氣設備之一，其耗電量占礦山總耗電量的30%—40%，并且運行特性復雜，速度快，慣性大，一旦提升機失去控制，不能按照給定速度運行，就可能發生超速、過卷等重大安全事故，造成設備損壞甚至人員傷亡。因此，礦井提升機的電控系統的技術性能和可靠性直接影響著礦井的安全生產。
目前，副井提升機電控系統多采用交流電動機轉子回路串電阻調速，由于采用常規繼電器控制，導致系統調速精度低，可靠性差，維護費用大，電機啟動電流及切換電流沖擊大，設備運行不平穩，易引起電氣及機械沖擊；且控制線路復雜，工作穩定性和可靠性差，缺少故障診斷功能，排查故障困難；轉子回路串接電阻，白白消耗電能造成能源浪費；電機滑環處容易發生接觸不良，引發設備故障，造成維護工作量增加及維修材料費用升高；并且所有接線端子裸露在外，暴露在空氣中，給提升安全帶來極大的危害。因此，對該類型提升機電控調速系統進行改造升級是非常必要的。
二、原礦井提升機系統概述
在加速過程中，交流接觸器KM1—KM10逐級吸合，轉子回路電阻依次減小，以保證加速力矩的平均值不變。如果要求電動機低速運行，則需在轉子回路串較大電阻。為了解決減速段的負力要求，采用動力制動方案，即將定子側的高壓電源切除，在定子繞組上施加低頻電源，讓電動機工作在發電伏態。
2.1、這種拖動方案存在的問題
1、開環有級調速，加速度難以準確控制，調速精度差；
2、觸點控制，大量使用大容量開關，系統維護工作量大，可靠性差；
3、運行效率低，在低速時大部分電能都消耗在電阻上；
4、電機的機械特性偏軟，一般電阻上消耗的功率約為電動機輸出功率的20%-30%；
5、接觸器經常吸合與斷開，噪音比較大。
此種電控調速方控制方式簡單、技術性能和運行效率低，不符合《機電安全質量標準化標準》要求：提升系統未實現PLC控制。不適應目前節能減排新形勢的要求，是這次電控系統改造的主要原因所在。
三、技術改造的原由
隨著薛村礦原煤產量的不斷提升，開掘工作量急劇上升，特別是三水平重點工程，隨著該工程的快速開拓，礦井排矸量也相應地增加，在現有提升條件下，副井提升系統只能采用壓縮檢修時間來滿足生產需要。
副井提升電控系統現使用的電控裝置為JKMK—J—B—300I型常規繼電器控制系統，采用轉子串電阻調速的方式，此調速方式技術相對落后，無效功耗過大，結構復雜，且運行效果很不理想，該系統由常規的繼電器、自整角機、磁放大器等電氣元件組成邏輯控制電路。電氣控制系統雖然設計有多種控制功能，但有些功能在現場實現起來非常困難；并且控制邏輯功能使用了大量的電氣觸點，這些觸點又都是暴露在空氣中，受灰塵和大氣氧化的影響，時有失效現象發生；再加上有些功能是電參量與機械閘形成閉環控制，跟隨性很差，導致電氣保護功能、控制精度和可靠性較差，控制系統相關的保護功能失效，系統運行安全得不到保證，而且維護工作量較大。
提升系統在調速區運行時，速度的調節和控制主要方法是在電機轉子回路串電阻和利用工作閘來調整拖動力矩，在調速過程中大量電能白白消耗在轉子電阻上，不但造成了大量電能的浪費和調速電阻工作溫度升高，壽命縮短，維護量和維護費用增大，而且電阻室空間空氣溫度很高（夏季溫度在50℃以上）。
提升系統工作在加速、減速、爬行區的時間占全程運行時間的70%，司機需要頻繁操作來完成提升工作，極易疲勞。
因此，對該系統電控進行技術改造，解決系統存在的問題和弊病，提升系統安全運行系數，實現高效節能運行非常必要。
四、技改后實現的經濟效益
1、采用變頻調速后，可避免潮濕天氣發生電氣事故，按兩年更換一套高壓接觸器計算，兩年可節約6萬元，年可節約3萬元。
改造前因副井停車造成的間接損失達10萬余元，包括影響進度、產量等。
改造前經常出現緊急停車事故，容易對鋼絲繩造成損壞，改造后使用全自動就可避免緊急停車，制動平穩，可延長鋼絲繩的使用壽命。
2、薛村礦（風井區）副井提升機使用后與使用前耗電量的比較，可節電27%，按此計算，副井現每勾耗電17.5kW/h（由絞車技術性能測定報告中查出），副井絞車目前提升勾數為250勾，每年按350天計算，每kW/h按0.53元，年可節電413437.5度，節資21.91萬元。
0.27Χ17.5Χ250Χ350=413437.5kW/h
0.53Χ413437.5=219121.88元=21.91萬元
3、采用變頻調速控制系統，甩掉了交流接觸器及時間繼電器等，不再造成觸點及線圈燒壞，金屬電阻箱頻繁燒壞，也不必頻繁更換碳刷，年可節約材料費及其它費用共計2.2萬元。
4、年節約維修工時費用
副井絞車電控系統變頻改造后，大大降低了維修量，變頻器的平均無故障時間為10-20年，從而省去現有控制系統的周檢、月檢及停產檢修的維修工時費。
粗略計算（按每年50周、8人參加檢修、8小時周檢、平均日薪70元。月檢可減少5人，）每年檢修工時費：
50Χ5Χ70=17500元=1.75萬元
5、年節約總費用
6+10+21.91+2.2+1.75=41.86萬元
冀中能源峰峰集團有限公司薛村礦（風井區）副井提升系統采用變頻器調速以后，克服了傳統電控系統的缺陷，調速精度高，噪聲污染消失，操作也方便，深受現場操作工的歡迎；更重要的是絞車運行可靠，而且節電效果顯著，具有非常明顯的經濟效益和社會效益。在礦井提升系統中值得推廣應用。
：鞏經理
：13915946763
：南京塞姆泵業有限公司
