后備綜合保護裝置在礦井提升機中的應用

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

【關鍵詞】后備綜合保護裝置；礦井提升機；保護；應用

1 傳統礦井提升機的現狀和問題

傳統的礦井提升機大多數采用繞線型異步電動機轉子串電阻的交流調速系統，這種方法初期投資少，維護容易。但是這些提升機都是20世紀60年代到70年代的產品，各項保護都采用機械機構與繼電器的觸點連鎖來控制，由于使用年限長，機構磨損大，繼電器的觸點燒蝕嚴重，機械動作不靈敏，各項保護整定不易調整，一旦繼電器觸點粘連或卡住，保護機構拒動，安全回路又沒有后備保護，提升機將會發生過卷、超速飛車等惡性事故，嚴重制約了煤礦的安全生產。

2 提升機綜合后備保護裝置的應用

為了解決這一制約煤礦安全生產的問題，杏花礦于2006年6月，在東采五工區JK-2.5絞車上，安裝了徐州卓爾電腦研究所生產的 M12—3B提升機綜合后備保護裝置。此保護裝置是以煤炭部《煤礦安全規程》、煤炭部MT407—1995（煤礦豎井提升機綜合后備保護裝置通用技術條件》為依據，經上海中華人民共和國可靠性技術中心環境室測定，英國勞氏船級社認證。抗干擾能力強，保護可靠。它的應用就是在原有保護的基礎上，又增加了一套保護裝置，它在原提升機正常運行速度圖外，又加了一條保護線。

細實線B線為提升機正常運行線，粗實線A線為保護線，這條保護線是根據提升機運行中的數據經計算后得出，由示意圖分析可知：

（1）當B線正常運行時，A線中不起保護功能，即此時后備保護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行狀態時，即B線撞到了A線上，此時后備綜合保護裝置立即動作，使提升機迅速斷電停止運行，可靠停車。

（2）A線上的4個點和2個區是重要保護點及保護區。①a點是減速點。當提升機運行至減速點時，無論提升機是否減速，在速度運行圖中即B線上的減速點動作與否，到a點能自動發出減速信號并動作，控制提升機正常減速，完成了減速點的后備保護功能。②b為限速保護區的第一限速保護點。當提升機減速時，系統出現故障而不動作，即提升機不減速，在運行圖中B線會繼續向右撞擊b點，使后備綜合保護裝置立即投入，此時發出聲光指示并安全動作，完成限速保護的后備保護功能。③c點爬行區的人口點。當提升機運行至該點時，速度必須控制在2m/s以內；④d點為過卷保護點。當提升機運行至過卷點時，由于某種原因提升機不斷電動作，過卷0.5h，后備綜合保護裝置立即投人，發出聲光信號，并實現制動。⑤斜線區為限速保護區。依據《煤礦安全規程》第427條規定：提升機速度超過的提升機絞車必須裝設限速裝置，以保證提升容器（或平衡錘）到達終端位置時的速度不超過2m/s。同時，根據多年的現場經驗，提升機接近終端位置時的速度控制在2m/s以內時，即使出現事故，也不是大事故。因此，這是個重點保護區。⑥網格區為深度指示器失效保護死區。在現場中，深度指示器失效后安全回路能否安全動作迅速可靠停車。根據這個實際問題，后備綜合保護裝置能在深度指示器失效后，提升機的運行距離≤3m 時，運行速度≤0.4m/s時，能自動斷電并使保險閘發生作用，可靠停車。

3 后備綜合保護裝置的特點及安裝

3.1 合保護裝置的特點3m/s

經過1a多的運行來看，提升機后備綜合保護裝置具有以下的特點：

（1）設備體積小，安裝簡便，調試容易，使維修者操作準確安全。

（2）機后備綜合保護裝置投用后，充分發揮了保護可靠、性能良好的特點，多次制止了各種事故的發生，通過對記憶故障功能的查詢，給排除故障隱患提供了依據，這樣既減少了設備維修時間，又減少維修成本，經濟性十分顯著。

（3）后備綜合保護裝置計數準確，所測量的精度不大于0.1m/s器分辨率不大于0.1m/s。

（4）當后備綜合保護裝置發生故障時，原有的保護系統不受此影響，只需關閉后備保護裝置的電源即可。待提升機正常停車后，再進行維修。

3.2 備綜合保護裝置的注意事項

后備綜合保護裝置安裝時，除了按接線工藝標準施工外，還要注意以下幾個方面的問題：

（1）安裝傳感器時，一定要將霍爾元件對準磁鋼，否則傳感器無回訊信號，后備綜合保護裝置將動作，影響提升機的正常運行。

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

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

（4）調試時一定要將提升容器拉放到指定位置，待后備綜合保護裝置聯機自檢后，再按照操作規范正常操作，嚴禁提升機運行時隨意調整參數，導致提升容器的位置顯示值、速度值與實際位置值、速度值不一致，影響提升機的正常運行。

4 結束語

傳統的礦井提升機的保護是單線型的，由于意外可導致事故的發生。安裝了后備綜合保護裝置后，特別是在防止過卷裝置、防止過速裝置、限速裝置和減速功能保護裝置等方面，與原有的保護形成了相互獨立的雙線型，提高了保護的可靠性，增強了提升機的抗干擾能力。此外后備綜合保護裝置，操作簡單，維修量小、還能對提升容器提升位置值、運行速度值及提升方向進行數字顯示，并具有聲光報警、安全制動及故障記憶的功能，具有較好的推廣和應用價值。

【參考文獻】

[1]洪曉華.礦井運輸提升[M].徐州：中國礦業大學出版社，2006.

[責任編輯：丁艷]