后備綜合保護(hù)裝置在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用

【摘 要】礦井提升機(jī)是礦山的大型固定設(shè)備之一。主要提升煤炭、矸石、升降人員、下放物料和設(shè)備等，它連通礦井上、下的樞紐。它能否正常運(yùn)行，對(duì)礦井的煤炭生產(chǎn)及井下礦工的生命安全起著重要的作用。因此，礦井提升機(jī)要求配備良好的控制設(shè)備和保護(hù)裝置。

【關(guān)鍵詞】后備綜合保護(hù)裝置；礦井提升機(jī)；保護(hù)；應(yīng)用

1 傳統(tǒng)礦井提升機(jī)的現(xiàn)狀和問(wèn)題

傳統(tǒng)的礦井提升機(jī)大多數(shù)采用繞線型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的交流調(diào)速系統(tǒng)，這種方法初期投資少，維護(hù)容易。但是這些提升機(jī)都是20世紀(jì)60年代到70年代的產(chǎn)品，各項(xiàng)保護(hù)都采用機(jī)械機(jī)構(gòu)與繼電器的觸點(diǎn)連鎖來(lái)控制，由于使用年限長(zhǎng)，機(jī)構(gòu)磨損大，繼電器的觸點(diǎn)燒蝕嚴(yán)重，機(jī)械動(dòng)作不靈敏，各項(xiàng)保護(hù)整定不易調(diào)整，一旦繼電器觸點(diǎn)粘連或卡住，保護(hù)機(jī)構(gòu)拒動(dòng)，安全回路又沒(méi)有后備保護(hù)，提升機(jī)將會(huì)發(fā)生過(guò)卷、超速飛車(chē)等惡性事故，嚴(yán)重制約了煤礦的安全生產(chǎn)。

2 提升機(jī)綜合后備保護(hù)裝置的應(yīng)用

為了解決這一制約煤礦安全生產(chǎn)的問(wèn)題，杏花礦于2006年6月，在東采五工區(qū)JK-2.5絞車(chē)上，安裝了徐州卓爾電腦研究所生產(chǎn)的 M12—3B提升機(jī)綜合后備保護(hù)裝置。此保護(hù)裝置是以煤炭部《煤礦安全規(guī)程》、煤炭部MT407—1995（煤礦豎井提升機(jī)綜合后備保護(hù)裝置通用技術(shù)條件》為依據(jù)，經(jīng)上海中華人民共和國(guó)可靠性技術(shù)中心環(huán)境室測(cè)定，英國(guó)勞氏船級(jí)社認(rèn)證。抗干擾能力強(qiáng)，保護(hù)可靠。它的應(yīng)用就是在原有保護(hù)的基礎(chǔ)上，又增加了一套保護(hù)裝置，它在原提升機(jī)正常運(yùn)行速度圖外，又加了一條保護(hù)線。

細(xì)實(shí)線B線為提升機(jī)正常運(yùn)行線，粗實(shí)線A線為保護(hù)線，這條保護(hù)線是根據(jù)提升機(jī)運(yùn)行中的數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算后得出，由示意圖分析可知：

（1）當(dāng)B線正常運(yùn)行時(shí)，A線中不起保護(hù)功能，即此時(shí)后備保護(hù)裝置只顯示提升容器的位置和速度值；若由于某種原因，而使提升處于非正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，即B線撞到了A線上，此時(shí)后備綜合保護(hù)裝置立即動(dòng)作，使提升機(jī)迅速斷電停止運(yùn)行，可靠停車(chē)。

（2）A線上的4個(gè)點(diǎn)和2個(gè)區(qū)是重要保護(hù)點(diǎn)及保護(hù)區(qū)。①a點(diǎn)是減速點(diǎn)。當(dāng)提升機(jī)運(yùn)行至減速點(diǎn)時(shí)，無(wú)論提升機(jī)是否減速，在速度運(yùn)行圖中即B線上的減速點(diǎn)動(dòng)作與否，到a點(diǎn)能自動(dòng)發(fā)出減速信號(hào)并動(dòng)作，控制提升機(jī)正常減速，完成了減速點(diǎn)的后備保護(hù)功能。②b為限速保護(hù)區(qū)的第一限速保護(hù)點(diǎn)。當(dāng)提升機(jī)減速時(shí)，系統(tǒng)出現(xiàn)故障而不動(dòng)作，即提升機(jī)不減速，在運(yùn)行圖中B線會(huì)繼續(xù)向右撞擊b點(diǎn)，使后備綜合保護(hù)裝置立即投入，此時(shí)發(fā)出聲光指示并安全動(dòng)作，完成限速保護(hù)的后備保護(hù)功能。③c點(diǎn)爬行區(qū)的人口點(diǎn)。當(dāng)提升機(jī)運(yùn)行至該點(diǎn)時(shí)，速度必須控制在2m/s以內(nèi)；④d點(diǎn)為過(guò)卷保護(hù)點(diǎn)。當(dāng)提升機(jī)運(yùn)行至過(guò)卷點(diǎn)時(shí)，由于某種原因提升機(jī)不斷電動(dòng)作，過(guò)卷0.5h，后備綜合保護(hù)裝置立即投人，發(fā)出聲光信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。⑤斜線區(qū)為限速保護(hù)區(qū)。依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第427條規(guī)定：提升機(jī)速度超過(guò)的提升機(jī)絞車(chē)必須裝設(shè)限速裝置，以保證提升容器（或平衡錘）到達(dá)終端位置時(shí)的速度不超過(guò)2m/s。同時(shí)，根據(jù)多年的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，提升機(jī)接近終端位置時(shí)的速度控制在2m/s以內(nèi)時(shí)，即使出現(xiàn)事故，也不是大事故。因此，這是個(gè)重點(diǎn)保護(hù)區(qū)。⑥網(wǎng)格區(qū)為深度指示器失效保護(hù)死區(qū)。在現(xiàn)場(chǎng)中，深度指示器失效后安全回路能否安全動(dòng)作迅速可靠停車(chē)。根據(jù)這個(gè)實(shí)際問(wèn)題，后備綜合保護(hù)裝置能在深度指示器失效后，提升機(jī)的運(yùn)行距離≤3m 時(shí)，運(yùn)行速度≤0.4m/s時(shí)，能自動(dòng)斷電并使保險(xiǎn)閘發(fā)生作用，可靠停車(chē)。

3 后備綜合保護(hù)裝置的特點(diǎn)及安裝

3.1 合保護(hù)裝置的特點(diǎn)3m/s

經(jīng)過(guò)1a多的運(yùn)行來(lái)看，提升機(jī)后備綜合保護(hù)裝置具有以下的特點(diǎn)：

（1）設(shè)備體積小，安裝簡(jiǎn)便，調(diào)試容易，使維修者操作準(zhǔn)確安全。

（2）機(jī)后備綜合保護(hù)裝置投用后，充分發(fā)揮了保護(hù)可靠、性能良好的特點(diǎn)，多次制止了各種事故的發(fā)生，通過(guò)對(duì)記憶故障功能的查詢，給排除故障隱患提供了依據(jù)，這樣既減少了設(shè)備維修時(shí)間，又減少維修成本，經(jīng)濟(jì)性十分顯著。

（3）后備綜合保護(hù)裝置計(jì)數(shù)準(zhǔn)確，所測(cè)量的精度不大于0.1m/s器分辨率不大于0.1m/s。

（4）當(dāng)后備綜合保護(hù)裝置發(fā)生故障時(shí)，原有的保護(hù)系統(tǒng)不受此影響，只需關(guān)閉后備保護(hù)裝置的電源即可。待提升機(jī)正常停車(chē)后，再進(jìn)行維修。

3.2 備綜合保護(hù)裝置的注意事項(xiàng)

后備綜合保護(hù)裝置安裝時(shí)，除了按接線工藝標(biāo)準(zhǔn)施工外，還要注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

（1）安裝傳感器時(shí)，一定要將霍爾元件對(duì)準(zhǔn)磁鋼，否則傳感器無(wú)回訊信號(hào)，后備綜合保護(hù)裝置將動(dòng)作，影響提升機(jī)的正常運(yùn)行。

（2）安裝信號(hào)電纜時(shí)，母線用RVVP四芯屏蔽電纜，分支線用RVVP二芯屏蔽電纜。信號(hào)電纜必須與≥380V的供電電纜分離，以免動(dòng)力電纜短路時(shí)燒毀信號(hào)電纜。

（3）屏蔽信號(hào)線的外屏蔽層僅允許一點(diǎn)接地，且接地良好。要求屏蔽地線接地電阻≤412，線路中不能有感應(yīng)電壓存在。

（4）調(diào)試時(shí)一定要將提升容器拉放到指定位置，待后備綜合保護(hù)裝置聯(lián)機(jī)自檢后，再按照操作規(guī)范正常操作，嚴(yán)禁提升機(jī)運(yùn)行時(shí)隨意調(diào)整參數(shù)，導(dǎo)致提升容器的位置顯示值、速度值與實(shí)際位置值、速度值不一致，影響提升機(jī)的正常運(yùn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

傳統(tǒng)的礦井提升機(jī)的保護(hù)是單線型的，由于意外可導(dǎo)致事故的發(fā)生。安裝了后備綜合保護(hù)裝置后，特別是在防止過(guò)卷裝置、防止過(guò)速裝置、限速裝置和減速功能保護(hù)裝置等方面，與原有的保護(hù)形成了相互獨(dú)立的雙線型，提高了保護(hù)的可靠性，增強(qiáng)了提升機(jī)的抗干擾能力。此外后備綜合保護(hù)裝置，操作簡(jiǎn)單，維修量小、還能對(duì)提升容器提升位置值、運(yùn)行速度值及提升方向進(jìn)行數(shù)字顯示，并具有聲光報(bào)警、安全制動(dòng)及故障記憶的功能，具有較好的推廣和應(yīng)用價(jià)值。

【參考文獻(xiàn)】

[1]洪曉華.礦井運(yùn)輸提升[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2006.

[責(zé)任編輯：丁艷]