主井立井提升裝載系統改造前后的比較

摘 要：礦井提升設備是沿井筒提升煤炭。它是礦山井下生產系統和地面工業廣場相聯的樞紐，是礦山運輸的咽喉，而裝載系統是立井提升的咽喉。因此礦井提升機裝載系統在礦山生產的全過程中占有極其重要的地位，隨著煤礦的發展，PLC在煤礦中的地位越來越重要。

關鍵詞：提升；自動；裝載

1 概述

煤礦隨著生產水平的不斷延伸，其水平煤礦產量也隨之上升，裝載提升系統在煤礦生產中起著非常重要的作用。而張辰礦其裝載電控系統自投產以來一直采用手動控制，長期以來，有一些問題不能夠得到解決。

1.1 工人勞動強度大。一般情況下，裝載系統每天分三班或四班倒班制進行井下作業，隨著水平煤炭產量的增加，工人因疲勞而導致操作有誤的事件很多，即造成裝重罐和煤炭裝入井底的事故。

1.2 必備的保護裝置比較缺乏。在手工操作下，無法把各種保護裝置投入進去，經常發生過載故障，因缺乏報警監控手段，不但延長事故處理時間，常常引起電機燒毀和運輸溜子故障，嚴重影響正常生產秩序。為了解決上述問題，對此系統進行自動化改造。

1.3 我礦主井原裝載系統是由1個卸載煤倉、2臺裝煤定量斗、弧型閘門及裝煤箕斗組成。井上、下煤倉設有煤位信號傳感器，定量斗弧型閘門設有位置傳感器（防爆磁開關），定量斗下有壓磁測力裝置檢測煤量，弧閘門由2臺小型液壓站控制其閘門的打開和關閉。

2 KJD10立井自動裝卸載系統工作原理分及組成部分

KJD10立井自動裝卸載系統組成部分主要包括裝載控制系統、卸載控制系統、以及信號系統，裝載控制系統安在裝載站，控制煤的自動定量裝載，箕斗裝載完成后絞車房發出準備就緒信號，卸載控制系統安裝于卸載站，控制煤從箕斗自動載到卸載站煤倉，卸載完成后綜合裝載就緒信號向絞車發出可以提升信號，信號系統包括：自動提升信號、手動提升信號及同絞車配接的相應接口。

KJD10立井自動裝載系統設有安全回路，當系統遇有緊急情況時，只要卸載站或裝載站按下急停按鈕，本裝置安全回路便吸合，并進入絞車控制系統。信號回路只有收到井口卸載站準備完畢的開車信號及井底裝載站準備完畢的信號、并信號一致時，信號回路閉合允許開車，保證系統在運行中的安全可靠。

本系統由三部分組成：絞車房信號柜、井口操作系統、井底裝載站系統。

2.1 井底裝載站系統

裝載站設有操作模式可供選擇，分別是檢修、手動聯鎖及自動，當前操作有指示燈給以指示。

檢修模式僅對設備進行測試才能使用。在這種模式時無論箕斗在任何位置、無論操作順序先后，都能進行，檢修特別方便。

手動模式是自動模式的輔助模式，在此模式下只有箕斗到位、并且抱閘時定量斗閥門才能打開。定量斗裝煤時，由人工打開平板閘門，通過定量斗下方的稱重傳感器向裝載站的PLC發送信號，由PLC向裝載站操作臺及絞車房電腦發送模擬信號，顯示裝煤量。由人工控制裝煤量，當裝煤完成后由PLC向絞車發送就緒信號。當箕斗到位后一開始裝煤，由人工向絞車房發送提升信號。

自動模式是最常用的模式，在此模式時PLC自動控制裝煤過程，箕斗到位并抱閘后，操作自動模式開關，自動裝煤模式被起動。當定量斗卸空、定量斗閘門關到位后，PLC自動向絞車房控制柜發送提升信號。當提升信號發送15秒鐘后，若絞車沒有起動，PLC將自動發第二次信號，直至絞車起動為止。只有當箕斗離開裝煤位后，該定量斗才能自動裝煤，定量斗裝滿后，自動關閉平板閘門。裝載站的每步動作都有時間監視，在PLC發出指令一定時間后檢測不到返回信號，將中斷裝煤并發出故障信息。

2.2 井口操作系統

井口操作系統用于上下箕斗進行打點控制絞車的上、下及停車。將井筒操作臺轉換開關搬到檢修位置時，井口打點可直接打到絞車房。在進行井筒巡檢時可直接打點到絞車房。

2.3 絞車信號柜

絞車房控制柜設有提人、提煤轉換開關，當立井由于特殊情況下必須提人時，由絞車房將開關轉換至提人（平時不允許將開關轉入），此時，裝載站設備將停止運行，打點信號由井底發到井口，再由井口自動轉發至絞車房，只有打點一致時，信號回路閉鎖，允許絞車開車。

3 自動裝載控制系統與手動裝載控制相比

3.1 系統結構簡單，操作方便

采用可編程序控制器，編程容易、易于掌握，可隨時根據工作要求改變控制程序，而不需改變硬件設備，使用靈活、通用性強。而且可編程序控制器面向工業生產現場，有效地抑制外部干擾，防止誤動作，工作可靠。

3.2 節省裝載時間，提高了生產效率

和人工裝載相比較，每提升一箕斗，可節省10～20秒鐘的裝載時間；自動化工作方式中的各個工序是要嚴格按照計算機可編程序控制器的運算指令進行，時間準確度能得到有效的保證。因此，它在保證安全的前提下提高了工作效率，同時也對于因人為因素而造成的工作拖延這種情況也得到了避免，從而大大提高的主井的提升能力，保證礦井生產煤炭的正常運輸。

3.3 提高了安全性、可靠性，轉變了工人違章環境

由于工人誤操作裝重罐的事故，由于裝重罐保護裝置投人使用，也得到了抑制。對于箕斗不到位而將煤裝人井下的事故，由于箕斗——計量斗連鎖保護，其事故的發生率也得到了抑制。

3.4 降低工人勞動強度。

在提煤期間，裝載系統采用自動的工作方式，其工作均由設備來完成：計量斗的開關以及開車信號的發出等全部操作。而操作工人只是完成以下工作：巡視和檢查設備運轉狀態，必要的清潔工作。

3.5 信號系統轉變靈活，可實現手動、自動的人為轉換

在正常運行時可采用自動運行，在檢修時可置于手動狀態，檢修方便。在井筒的任一位置都可以檢修。可便于絞車實現自動化提升，可實現無人值守。

3.6 監控及時，發現問題能及時停車進行處理

絞車司機在絞車房內可通過監控，實時監測井底裝載站的每一個工作環節，一旦裝載站出現問題，就可發出信號，便于維修人員及時處理和維修，減免因故障擴大而造成更大的生產損失。

3.7 對絞車當班的提升產量可進行準確的統計。

4 結束語

通過對煤礦立井絞車自動化裝載系統設計與改造，使得立井絞車實現了自動化裝載，降低工人的勞動強度，為工人創造了良好的作業環境，解決了安全問題。總之，立井絞車自動化裝載系統改造成功，為煤礦工作帶來了極大的益處，通過以上幾點，可以看出立井自動裝載系統是未來絞車提升的發展必然趨式。

作者簡介：屈吉波（1974-），男，機電科科長，現在東山礦從事機電管理工作。