礦井提升機制動性能測試方法及應用

劉建光

（山西煤礦設備安全技術檢測中心，山西 太原 030045）

礦井提升設備是一個系統，又是礦井中非常關鍵和重大的設備。在礦山，礦井提升機主要用途是提升礦物，因此在多數礦中，提升設備的提升量就是礦井的主產量。提升設備又是井上、井下升降人員的主要設備，提升機能否安全可靠運行，直接關系到礦工的生命安全和生產任務的完成，是提高工作效率，實現安全生產的一項重要措施。提升機制動系統的安全可靠性，是確保提升機安全運行的可靠保障，為了使制動系統能夠完成提升機正常停車、工作制動、安全制動，《煤礦安全規程》對提升機的制動力矩倍數和安全制動減速度作出明確規定。在實際運行過程中，若制動力矩過小，則產生的制動減速度過小，就可能出現制動時間長,制動時滑行距離長,剎不住車的現象；若制動力矩太大，產生的制動減速度過大，就可能出現提升機在很短的時間內完成停車過程，產生很大的動負荷，鋼絲繩磨損天輪及滾筒襯墊，同時產生很大的沖擊動力對提升機機械損害很大，直接影響提升機機械系統的使用壽命。還有一種情況就是制動力滿足規程要求，但制動減速度不滿足規程要求，原因就是二級制動時間調整的不合理，只能通過儀器測量才能發現這些隱患。因此，必須科學、準確地進行提升機制動性能測試，看它是否滿足規程要求，它對預防和杜絕故障的發生，具有十分重要的意義。

1 礦井提升機制動性能測試前準備和測試方法

1.1 礦井提升機制動性能測試前準備工作

礦井提升機制動性能測試，即用提升機安全性能測試儀能直接測取提升機制動力矩和制動減速度。在現場制動力矩測試時（以立井雙鉤等重罐籠提升為例），可以將兩個罐籠置空，并把罐籠提升至井筒中間部位即匯罐處，或將一個罐籠提升至井口，在井口用卡罐裝置卡住罐籠，使鋼絲繩處于無任何外力作用狀態，此時另一罐籠已放到井底。再準備3個U型環，1條鋼絲繩繩套，1臺10 t手動葫蘆，拉力傳感器一端通過U型環與滾筒定車孔處連接，另一端通過鋼絲繩繩套、10 t手動葫蘆與絞車房內行車連接，同時準備需要一名電工和兩名維修工配合就可進行工作。在現場制動減速度測試時，井口井底附近嚴禁有行人停留，井口裝載物料處準備點物料（重量為罐籠正常提升時載重量），此工作就可進行了，由于此項測試需礦井提升機在正常速度下重載緊急停車，測試前需認真檢查提升裝置確保安全的前提下進行測試。

1.2 礦井提升機制動性能測試方法

（1）制動力矩的測試方法：①測試前把兩罐籠提升到井筒中間位置即置于井筒匯罐處，或把一罐籠提升至井口用卡罐裝置卡住罐籠使鋼絲繩處于無任何外力作用狀態。②連接傳感器，傳感器一端通過U型環與滾筒定車孔處連接，另一端通過鋼絲繩繩套、10 t手動葫蘆與絞車房內行車連接，注意拉力方向必須是沿滾筒切線方向。③將拉力傳感器線分別與拉力計和提升機安全性能測試儀連接，打開提升機安全性能測試儀，選擇工作狀態輸入存儲區、選擇制動力測試輸入制動半徑及閘瓦編號。④利用盤形閘每幅閘上的閥門，關閉需檢測盤形閘的閥門，其余盤形閘全部打開，注意此時可能有個別提升機存在閉鎖，即提升機靜止狀態無法打開閘瓦，須礦方技術人員解除閉鎖。⑤準備完畢緩慢拉動手動葫蘆，同時一人用手貼住閘盤，逐漸增大拉力，直到滾筒略有移動，同時按2打印鍵，打印結果則為這副閘的制動力矩。⑥其他盤形閘測試同上述方法，測試完畢然后累計求和所測數據就是該提升機所有盤形閘制動力矩。

（2）制動減速度測試方法：①首先把事先準備好的物料放于主罐籠（或副罐中），以此罐為基準做上提和下放時的安全制動減速度。②連接好速度信號線、電壓信號線并把電壓信號并聯在提升機電控系統安全回路處。③打開提升機安全性能測試儀，選擇工作狀態輸入存儲區，在此存儲區先做一速度圖，選擇工作狀態制動測試項進行制動減速度測試。④與絞車司機溝通好提升機緊急停車的位置，開啟提升機做主罐下放試驗，運行到正常速度，主罐到達井筒下半部分命令司機緊急制動。⑤制動同時安全回路切斷，制動閘動作迅速抱閘，直到提升機停車，按下2鍵打印數據即為提升機下放時制動減速度。⑥提升機上提制動減速度同上述方法。立井提升機制動減速度規程上要求：上提重載：≤5.0 m/s2，下放重載：≥1.5 m/s2。

2 測試技術應用

《煤礦安全規程》規定:新安裝的礦井主要提升裝置,必須經驗收合格后方可投入使用。投入使用后的設備，必須每年進行1次檢查，每3年進行1次測試，認定合格后方可繼續使用。山西省各煤炭企業均按規程要求進行提升機安全性能檢驗，現以霍州煤電集團團柏煤礦排矸立井纏繞式提升機為例說明下提升機制動性能檢驗的結果及調整后的情況：2009年10月19日對此提升機（型號為2 J K-2.5×1.5/11.5 E）進行了制動性能測試，檢驗結果為168.26 k N.m，它與最大靜力矩的比值為2.8，不能滿足《煤礦安全規程》規定的第四百三十二條的要求，上提重載制動減速為0.9 m/s2不能滿足《煤礦安全規程》規定的第四百三十三條的要求。導致制動力不合格原因主要有以下幾點：盤閘接觸面積達不到總面積的60%，即閘瓦接觸面積不夠、閘瓦蝶形彈簧疲勞、制動閘的閘瓦間隙過大、工作油壓太低、殘壓超標；導致制動減速度不合格原因主要有以下幾點：電控系統中二級制動時間調節不合理、工作油壓太低、殘壓超標、盤閘制動力不夠。通過團柏煤礦現場測試數據分析該提升機制動力、制動減速度不合格主要原因為：閘瓦蝶形彈簧疲勞、制動閘的閘瓦間隙過大且該電控系統中二級制動時間太短。礦方有關領導得知測試結果后，立即組織有關人員進行調試，首先更換了制動力矩最小的3組蝶形彈簧，調整了各工作閘的閘瓦間隙，清洗了制動盤和閘瓦上的油污并調節了電控系統中二級制動時間。后經測試制動力矩倍數為3.6＞3，上提重載制動減速度為2.4 m/s2，下放重載制動減速度為1.9 m/s2，均滿足規程要求。

3 結束語

煤礦提升設備安全可靠運行是實現煤礦企業本質化安全的基本要求，搞好煤礦提升設備制動性能檢測是安全技術裝備保障體系的重要內容。因此有必要對礦井提升機制動性能進行檢測，以及時掌握了解設備運行狀況和其在運行中存在的問題，做到心中有數，及時準確地排除隱患，從而保證提升機安全可靠運行，防止事故的發生，確保了安全生產。

[1]唐國祥.礦井提升機故障處理和技術改造.機械工業出版社.2005年1月.

[2]煤礦安全規程.中國法制出版社.2010年2月.