礦井提升機綜合后備保護裝置探討

魏永勝

冀中股份公司東龐礦，河北邢臺 054201

煤礦作為一種不可再生的能源主要作為固體燃料被使用，一般可以分為兩種開采方式：露天開采和地下開采。而我國露天開采的煤礦不是很多，大多都是在地下開采，地下開采的危險性比較高，需要的設備也比較多。提升機作為開采煤礦的必要設備之一，主要是用于對煤礦的運輸，工作人員的運輸，工具的運輸?shù)取Ｋ沁M行往復運動的大型機械，慣性大，負載的變化也比較大。提升機一般都會自帶保護裝置，但由于提升機對于煤礦的開采很重要，而且會影響到工作人員的生命安全和煤礦的生產(chǎn)能力，對提升機配備后備的保護裝置也是非常必要的。因此，研發(fā)出經(jīng)濟、實用，并且安全系數(shù)高的提升機綜合后備保護裝置是我國礦產(chǎn)業(yè)的重要課題之一。

1 礦井提升機綜合后備保護裝置分析

礦井提升機設備主要是由提升容器、提升鋼絲繩、提升機、井架、裝卸設備和保護裝置組成。礦井提升機是由電動機、減速器、主軸裝置、制動裝置、深度指示器、電控系統(tǒng)和操縱臺等組成，它主要是用于對煤礦的運輸、工作人員的運輸和生產(chǎn)工具的運輸。其系統(tǒng)可以分為兩大類：主井的提升系統(tǒng)和副井罐籠提升系統(tǒng)，副井的罐籠提升系統(tǒng)主要是為了輔助主井完成提升任務的?，F(xiàn)在世界上提升機的設計方面比較好的國家主要有瑞典、德國等，尤其是在安全保護系統(tǒng)方面，他們的設計還是比較完善的，主要體現(xiàn)在對速度的監(jiān)控和保護方面。在提升設備的速度上有波動的時候會有保護裝置采取措施，保障提升機的正常運作，保障工作人員的安全，也不影響煤礦開采的進度。

目前，我國對提升機的制造方面還是比較薄弱的，我們現(xiàn)在主要都是用國外制造的提升機。這些設備的價格比較高，一般我國的大型煤礦企業(yè)都有配備，但是一些小型的煤礦企業(yè)是無力購買和使用這種設備的，只能使用國內生產(chǎn)的提升機。而且很多煤礦企業(yè)為了節(jié)省成本沒有給提升機配備好的綜合后備保護裝置，導致在開采的過程中發(fā)生危險。我國的礦井的開采條件比較差，礦井中的環(huán)境也比較惡劣，煤礦中含有大量的硫，與空氣接觸后會形成酸性物質，對提升設備等金屬都有一定的腐蝕作用，再加上一些企業(yè)超負荷的使用提升機，從而使提升設備很容易受到損傷。由于我國大多數(shù)使用的都是國外的礦井提升設備，我們無法了解其核心技術，在提升機的使用和維護方面都是比較依賴國外的技術。而且國外的設備價格比較昂貴，當零部件有損傷之后很難在國內找到配件，因此，對提升機的維護方面比較薄弱。還有很多煤礦企業(yè)為了節(jié)省成本，很多已經(jīng)到了退休年齡的提升機還在超負荷的使用，一道后備保護裝置已經(jīng)無法滿足其要求，需要我們配備綜合后備保護裝置來保障提升機的正常運作，同時也可以保障礦工的生命安全和促進煤礦的開采工作順利進行。因此，礦井提升機必須擁有綜合后備保護裝置。

2 礦井提升機綜合后備保護裝置作用分析

一般后備保護裝置都是由硬件和軟件組成。隨著計算機技術的高速發(fā)展，礦井提升機的綜合后備保護裝置也在逐漸的升級。軟件主要是指控制方面的技術，主要有VISA 庫、儀器驅動程序和應用軟件，主要是用于對數(shù)據(jù)的收集和處理，然后促使硬件部分作出反應從而對礦井提升機進行保護。硬件主要是指1）顯示器，主要用來對提升容器的位置的顯示，對提升機的速度進行顯示，動態(tài)的顯示提升機的運作狀況，以及對提升機的工作狀態(tài)的顯示；2）溫度傳感器，對提升機的溫度的數(shù)據(jù)進行收集，然后通過軟件的分析，檢測出提升機的運作是否正常；3）速度傳感器，速度方面的變化對提升機的影響還是比較大，提升機是往復運作的，速度的變化是提升機的狀態(tài)的體現(xiàn)；4）壓力傳感器；5）電流傳感器；6）打印機，將提升機具體狀況的數(shù)據(jù)打印出來以便于處理和對提升機的維護。

后備保護裝置是提升機的重要組成部分，有著非常重要的作用，主要可以體現(xiàn)在以下幾個方面：1）能夠對電控系統(tǒng)進行控制。當提升機出現(xiàn)異常狀況的時候能夠切斷電源，防止提升機發(fā)生不正常運作，保障安全；2）能夠在等速段進行超速保護。當提升機瞬間的速度超過其速度的限制的時候，后備保護裝置能夠發(fā)出警報，甚至在嚴重超速的狀況下對提升機進行制動，保障提升機的安全運作；3）保障提升機能夠按照要求自動減速。在提升機到達終點的時候能夠幫助提升機進行減速，減少危險發(fā)生的幾率；4）能夠保證提升機在低速狀況下不發(fā)生突發(fā)狀況。低速狀況很可能有工作人員在操作，如果提升機發(fā)生故障，突然提速或是發(fā)生其他狀況等，很有可能對工作人員產(chǎn)生危害，因此，后備保護裝置對提升機的速度的控制是非常必要的；5）對指示器失靈的狀況進行保護。目前，很多煤礦企業(yè)為了節(jié)省開支，提升機的使用年限有點超過，有些部件也出現(xiàn)一定的問題，這就需要后備保護裝置對提升機的工作進行保護。如，提升機的深度顯示器失效時，后備保護裝置能夠根據(jù)提升機下降的深度做出顯示或是發(fā)出信號，保證提升機能夠準確的進行減速等活動，防止意外發(fā)生；6）能夠對提升機超負荷運作發(fā)出警告，保證提升機的安全運作；7）后備保護裝置的體積比較小，安裝比較簡便，維修和維護也比較方便，能夠更好的服務于提升機；8）后備保護裝置的電力系統(tǒng)一般都是獨立的，其損壞或是維修時不會影響提升機的正常運作。

3 結論

由于后備保護裝置巨大作用，我國在八十年代開始進行了研究，目前，已經(jīng)有一些研究成果，隨著我國計算機技術和科技技術的不斷發(fā)展，我國的后備保護裝置的研發(fā)也在不斷發(fā)展，通過對國外技術的學習在不久的將來，將會開發(fā)出適合我國煤礦業(yè)的礦井提升機綜合后備保護裝置，來保障工作人員的生命安全，提高我國煤礦的生產(chǎn)能力。

[1]李媛.KHT12礦井提升機綜合后備保護裝置的研究與應用[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2012(28).

[2]劉一新.M12-3B型綜合后備保護裝置在礦井提升機的應用[J].山東煤炭科技，2010(1).