立项背景

随着矿山自动化生产水平的不断发展，对矿井提升系统的要求亦越来越高。矿井装载提升系统中装载站有的无计量或存在误差大、操作麻烦、易损坏或装载站容量不足等诸多不足。很多矿山随着出矿量的增加，需要对现有装载站进行改造。然而，一般原装载站空间狭小，改造期间会影响提升，因此留给改造的时间一般不会太长。如何在最短时间内，用最小的代价实现产能的扩大改造，成为一项非常值得研究的课题

以新城三分矿主提升系统为例，该矿主提升采用双箕斗提升，原设计中装载站安装有计量斗，在使用中，闸板关闭后，矿石直接砸到闸板上，油缸和闸板的受力较大，发生变形，同时计量斗开口小，经常造成漏斗堵塞，落矿不流畅，使计量斗失去原有的意义，该装矿站部分实际变成了漏斗和溜槽。在实际使用中，计量斗闸板拆除，采用溜槽直接往箕斗装载的方式。计量斗下口的溜槽转换挡板采用人工转换

原装载站存在如下弊端：1.由于新城三分矿原装矿站计量斗闸板被砸损坏无计量作用，箕斗装载量无法计量，存在可能超载的安全隐患。2.箕斗到达装载位后，装矿工才能安排放矿，箕斗到位后需要等矿，平均装载时间约为3.5分钟，双箕斗不能同时运行，影响生产效率，成为制约三分矿生产的瓶颈。3.完成一次装载流程需2到3人共同协助完成，严重浪费人工劳力。由于井下分配溜槽无法实现自动分档，不但存在人员严重浪费的现象，同时人员在计量斗下方，工作在长期淋水的环境中且因其探出井筒，存在较大的落石砸伤等重大安全事故隐患，工作环境恶劣。箕斗装载系数不够和提升时间限制、装载站无计量导致箕斗装载、箕斗等矿导致单趟提升时间长等原因，导致实际提升能力达不到生产需求，成为生产瓶颈

内涵和主要做（方）法

主要是拆除原有放矿溜槽、分配溜槽等设施，设计安装新计量斗、分配溜槽，进行了箕斗扩容，并对装载站进行电气化改造，安装视频监控，并实施了两种模式，自动运行模式与手动模式。计量斗在自动模式下，装矿量达到设定值时上方给矿皮带机自动停止运行，防止过载，同时在装矿站远程操作监控硐室能够显示计量斗装载量。在手动模式下，操作工在装矿站远程操作监控硐室只需要手动操作按钮，即可实现通过液压油缸启闭计量斗闸门，操作工不仅可以通过查看硐室内计量斗装矿量显示数字的同时，计量斗装矿量达到限定值时报警指示灯变红，操作工可手动通过按钮操作分配溜槽转换挡板。硐室内同时设有监控视频信号，操作工可以通过监控查看装载站闸门、溜槽等运行状况

原理或机理

通过合理装设计量斗，能够储矿解决箕斗等矿问题，大幅缩短单趟提升时间

通过对箕斗扩容改造，在不改变提升机、钢丝绳、卸载曲轨等的前提下，实现单斗装载量的提升

安装箕斗到位、分配溜槽转换到位、计量斗闸门启闭到位传感器，并设置闭锁。计量斗闸门用液压油缸驱动，实现自动启闭。计量斗下端安装分配溜槽，分配溜槽用液压油缸驱动，实现自动转换，实现给双箕斗装矿

创新亮点和值得学习借鉴之处

消除可能超载的安全隐患。装载站设置计量斗储矿，当计量斗给矿量达到设定值时，自动停止给矿，同时报警灯亮，且操作室内显示计量斗装载重量，解决了箕斗因无法计量装载量而可能超载的安全隐患

大幅提升装载效率。计量斗下口设置扇形闸门，扇形闸门采用液压控制，当箕斗到位时扇形闸门打开，直接装矿，缩短箕斗装矿等待时间，提升装载效率

分配溜槽自动转换。计量斗下端设置有分配溜槽，分配溜槽中间挡板由油缸驱动，实现箕斗到位时挡板自动转换，转换便捷，配合改造后的计量斗，两侧箕斗到达装矿位置时即可直接放矿装载，无需等待，实现了双箕斗同时运行，大大提升了装载效率

集成自动化控制精减人员、改善环境、降低劳动强度。通过增加箕斗及溜槽视频监控，监视井下装载情况，将操作按钮集成在皮带机侧硐室或自动化控制，操作工再也不必在竖井装矿站旁，远离了竖井高处坠落的风险，远离了淋水大与粉尘大的环境，改善了工人的作业环境；且计量斗闸门及分配溜槽均采用液压油缸驱动，操作工再也不用手动扳拉分配溜槽，大大减轻了劳动强度

合理设计结构解决安装空间狭小难题。改造时将原闸板位置由底部挪到侧面，由矿石的直接冲抵改为侧击减少冲击力，保证闸板稳定性；同时，将计量容器靠近井筒侧板改成垂直安装，扩大计量容器的底部出口；采用标准计量斗现场空间不足无法安装，因此通过扩大计量斗上口尺寸，来增加计量斗容积，解决安装计量斗空间不足的改造难题

提高了提升安全性能。分料溜槽液动转换且设置了箕斗到位与分配溜槽转换到位、计量斗闸门开启到位传感器检测与相互闭锁，避免了原装矿工忘记搬分配器而导致空箕斗上行发生的几率，提高效率的同时提高了提升安全性能

改造投资小效益大。在未改变提升机、钢丝绳、罐道等的情况下，实现了提升能力的大幅增加，投资小效益大

实施应用前后效果（益）情况对比

根据实施效果来看，改造后实现了预先计量装矿，实现了双箕斗同时作业，当箕斗到位后，从计量斗直接放到箕斗中，改造后大大缩短了箕斗装矿时间，大幅提升了提矿能力，大大提高了提升效率。自9月份改造完成后至年底，日均提矿量显著上升，据统计，改造前日均提升量为547.1吨，改造后日均提升量为1101.6吨，通过改造日均提升量增加554.5吨，年产生直接经济效益为3847.02万元。具体计算如下

增加经济效益为E1=Q×β×ε×P-Q×T-E投入

=（554.5*355-547.1*5）*2.13* 92.054% * 297.81 -（554.5*355-547.1*5）*2.13*179.65-60000

=38470187

按照实测平均2.13g/t的原矿品位（β）、选冶回收率（ε）92.054%，黄金价格（P）按297.81元/克计算，日均提升量增加554.5吨，年提升天数为355天，增加产量（Q）后的吨矿成本（T）179.65元/吨，改造共投入资金额（E投入 ）60万，改造期间用时5天影响提升量547.1*5=2735.5吨

可推广应用范围

可推广应用至金属非金属矿山尤其是金属矿山需要提升扩能改造尤其是装载站改造的提升系统