試論立井提升防過卷（過放）緩沖托罐裝置的結(jié)構(gòu)型式及具體運(yùn)用

吳英華

摘 要：文章主要介紹了目前煤礦立井提升防過卷（過放）緩沖托罐裝置的結(jié)構(gòu)型式，給出了托罐裝置的理論計算，并將其運(yùn)用到實際環(huán)境中，并分析了實驗結(jié)果，為煤礦安裝立井提升防過卷（過放）緩沖托罐裝置提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：立井提升；防過卷；緩沖托罐裝置

我們金泰公司從八十年代開始生產(chǎn)多種規(guī)格的立井提升安全防墜罐籠產(chǎn)品，并始終保有多種規(guī)格產(chǎn)品的“安標(biāo)”證書，幾十年以來，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各種配套設(shè)備能力的提升，煤礦立井開采逐漸趨于大型化、提升容器、單次提升量和提升速度不斷突破極限，在此情況下，立井提升的安全保護(hù)措施也成了我國煤礦最關(guān)注的問題。雖然現(xiàn)在有多道電器控制和機(jī)械保護(hù)裝置對提升機(jī)的控制、制動等環(huán)節(jié)進(jìn)行保護(hù)，但是由于操作失誤等多方面的原因，過卷（過放）的事故還是不斷的發(fā)生，甚至?xí)袛嗬K墜罐的重大事故發(fā)生，不僅傷人損財還得停工停產(chǎn)。經(jīng)過研究分析發(fā)現(xiàn)，只在提升機(jī)上下功夫是不足以得到保護(hù)的最好效果的，還有隱患，因為連接提升機(jī)和提升容器的是鋼絲繩，出現(xiàn)過卷緊急情況時，就算提升機(jī)能夠很快制動，但是因為慣性的因素正在上升的提升容器一定會繼續(xù)上升，如果不能很好的解決這個問題，就會出現(xiàn)松繩，這時不對提升容器進(jìn)行控制就會很危險，容易出現(xiàn)過卷、斷繩等很多意外情況。通過分析提升機(jī)的原理和總結(jié)事故經(jīng)驗，得出應(yīng)從提升機(jī)和提升容器這兩頭解決立井提升的保護(hù)問題。因此，1992年以來《煤礦安全規(guī)程》中就一直規(guī)定立井提升系統(tǒng)必須有緩沖裝置、托罐裝置等保護(hù)安全的裝置。

1 立井提升防過卷（過放）緩沖托罐裝置

1.1 BS型摩擦滾筒緩沖裝置

BS型摩擦滾筒緩沖裝置，此裝置是通過鋼絲繩纏繞而產(chǎn)生摩擦，以此對過卷（過放）容器進(jìn)行吸收的裝置。此裝置中有一個緩沖設(shè)備。安裝位置為提升容器兩旁的道梁，以鋼絲繩將緩沖設(shè)備纏繞，之后以鋼絲繩末端掉在緩沖托梁的位置上，緩沖托梁大多在停車時的提升容器上或者下面。在常規(guī)狀態(tài)下，提升容器與緩沖托梁保持脫離狀態(tài)。在出現(xiàn)過卷問題自后，緩沖托梁與提升容器發(fā)生接觸，并保持貼合狀態(tài)一起移動。緩沖托梁以鋼絲繩拉動緩沖設(shè)備的滾筒，通過鋼絲繩提供的阻力為提升容器提供緩沖阻力，對抗絞車與提升容器的持續(xù)運(yùn)動。緩沖容器的制動能力需要確保過卷之后能夠穩(wěn)定停止，同時緩沖速度a低于gn的條件下能夠進(jìn)行調(diào)整。

最主要的是可以通過調(diào)節(jié)盤與螺母的聯(lián)合作用，調(diào)節(jié)正向壓力完成對制動的調(diào)控作用。在實際的操作中，可以頻繁多次的使用，極其方便。缺點是其制動力在長時間的不運(yùn)作情況下無法動態(tài)變化，可能由于摩擦系數(shù)的改變、其他材料的變質(zhì)與滑動平面因素而發(fā)生變動。

1.2 FHT型防撞梁托罐

托罐裝置主要是緩沖器、滑槽、托爪等組成的。提升容器發(fā)生過卷故障與托罐裝置的托爪產(chǎn)生撞擊時，托爪能夠自動回縮，如果提升容器還在繼續(xù)上升，即將撞到防撞梁時，托爪會迅速的伸出，托住將要下落的容器，防撞梁具有一定的彈性，能夠減小對過卷容器的沖擊和沖擊造成的容器變形。托罐裝置不僅有托罐功能還具有緩沖功能，它還可以使提升容器下落距離不超過500mm。

FHT型防撞梁托罐的緩沖托梁和緩沖器是靠鋼絲繩連接的，時間長了鋼絲繩容易發(fā)生生銹、腐蝕、老化等情況，造成其工作強(qiáng)度降低，制動失效而起不到保護(hù)作用，可靠性較差。

2 緩沖托罐裝置的制動力

假設(shè)某礦各種數(shù)據(jù)如下：最大提升速度vm=5.77m/s，罐籠自重Q0=4470kg，一罐最多載人27人，鋼絲繩：6（V）37S+NF-？準(zhǔn)36.5-ZZ，p=5.67kg/s，鋼絲繩破斷拉力總和為1031KN，懸垂高度為300m，提人時系統(tǒng)變位質(zhì)量∑M=42865kg。要使防過卷制動減速度a<1gn，防過放制動減速度a<3gn。

2.1 防過卷制動力

3 立井提升防過卷（過放）緩沖托罐裝置具體運(yùn)用

根據(jù)理論計算，我們將BS型摩擦滾筒緩沖裝置、FHT型緩沖托罐裝置作為防過卷緩沖裝置及托罐裝置（見圖1），在某礦進(jìn)行試驗運(yùn)用。

此裝置由井底防過放緩沖、井口防過卷緩沖、井架防撞托罐三部分組成。

BS形摩擦滾筒緩沖設(shè)備是通過摩擦制動的方式對發(fā)生過卷、過放的提升容器進(jìn)行控制的裝置，它能夠提供的制動能力輸出平穩(wěn)同時調(diào)節(jié)方便，由于蝶形彈簧以及摩擦裝備的位置均在卷筒之中，同時還選擇了防潮的密封方式，通過整體防護(hù)罩的方式進(jìn)行保護(hù)，可以在淋水的條件下應(yīng)用，減少了維護(hù)工作，還可以多次使用。

這種設(shè)備在防止過放緩沖的過程中，將緩沖設(shè)備放置在馬頭門的道梁上。礦井提升容器選擇雙提升的方式，所以一個罐籠需要安裝四個緩沖設(shè)備，安裝位置在兩旁的道梁，緩沖設(shè)備以鋼絲繩纏繞后吊在緩沖梁，緩沖梁位置為停車時罐籠下的0.5m。在常規(guī)狀態(tài)下罐籠與緩沖梁不發(fā)生接觸。在過放情況出現(xiàn)后，罐籠會下降與緩沖梁接觸并保持一致性運(yùn)動，四臺緩沖設(shè)備的卷筒通過轉(zhuǎn)動提供制動力，從而實現(xiàn)速度減緩并穩(wěn)定停車。通常情況下2至3米的水窩就可以實現(xiàn)。

這種設(shè)備對其他設(shè)備不造成任何影響，安裝方法簡單，需要的時間也很短，在停止維修的過程中就可以完成設(shè)備安裝。想要實現(xiàn)防過卷的目標(biāo)時，僅需要將整個裝置反向安裝就可以了。

基于各種設(shè)備的實際應(yīng)用作用，在立井提升設(shè)備中防止過放或者過卷的緩沖設(shè)備以及托罐都可以起到效果，是保護(hù)人身安全的可行有效的措施。

4 結(jié)束語

通過對立井提升防過卷（過放）緩沖托罐裝置的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場實驗情況進(jìn)行分析，結(jié)合發(fā)生過的問題，必須要增加安全方面的設(shè)備以及投入。特別是在提升速度較快而過卷距離較短的陳舊礦井中，基于生產(chǎn)環(huán)境無法提高井架的高度，需要特別注意提升防過卷（過放）緩沖托罐裝置的安裝。還要在實際運(yùn)用中不斷對現(xiàn)有裝置的不足進(jìn)行完善改進(jìn)，努力做好礦井安全的保護(hù)工作，減少礦井事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]楊福珍，白霄，陳哲，等.立井提升防過卷過放緩沖托罐裝置受力分析[J].煤礦機(jī)械，2011，32（7）：70-71.