礦井提升機安全門聯鎖裝置的研究與應用

汪玲娟 ，張立科

1白銀礦冶職業技術學院 甘肅白銀 730900

2白銀深部礦業公司 甘肅白銀 730900

白 銀深部礦業公司 (以下簡稱“深部礦業”)是以生產銅礦石為主的礦山企業，已有 30 多年的生產時間。井下 400 m 以上的礦石即將采完，為了采掘更深部的資源，前幾年在井下 4 中段安裝了 1 臺盲副井提升機 (距副井 4 中段井口 300 m)，提升機房與信號總臺在同一標高上，信號總臺設在盲副井井口，井深 200 m，井下分為 5～8 中段，中段之間間隔均為50 m。提升機整套設備由中信重工提供，采用鋼性罐道單罐籠纏繞式提升方式，承擔著運送井下人員、物料和提升廢石的任務。由于多個中段同時作業，日常工作特別繁忙，該提升機是深部礦業主要生產設備之一，最初安裝時電氣裝置比較落伍。為了滿足生產需要，將電氣部分改造成直流調速裝置和 PLC 控制系統，生產效率和設備性能明顯提高。

1 故障現象

隨著生產日益繁忙，其弊端也逐漸暴露出來，經常發生生產礦車墜井事故，也發生過人員墜井的事故。各中段井口機械沒有搖臺設施，井口鐵道與罐籠內鐵道之間有 25 mm 左右的間隙，罐籠到位后與井口鐵道基本平齊，礦車可以直接上下罐籠。由于現場多個隊伍同時施工，施工人員素質參差不齊，流動性大，雖然加裝了簡易安全門和阻車器，受到多種因素的影響，事故還是不斷發生，造成提升設備和井筒設施損壞嚴重，被迫停產搶修，生產任務不能順利完成。特別是在目前國家安監部門對企業安全生產要求越來越嚴格的情況下，深部礦業要采取有效措施杜絕事故的發生。

2 故障分析

經過現場觀察，既存在生產人員安全意識不強的問題，也存在設備技術缺陷。生產中采取空車和重車循環運轉方式，為了多提運廢石，當廢石車進入罐籠后，在簡易安全門沒有完全關閉的情況下 (有時完全敞開)，信號工發出開車信號，提升機運轉，提升罐籠離開后，生產工推動廢石車靠近井口，縮短下次車輛上罐時間，此時特別容易發生車輛撞壞安全門并墜落的事故，砸壞生產設備。因此需要在各中段井口增加一套聯鎖裝置，保證生產穩定運行。

3 技術方案

由于各井口沒有供風裝置，根據設施情況和生產需要，在進車側和出車側都安裝了牢固的手動安全門(高 1 800 mm，寬 1 200 mm)，其寬度為兩根垂直鋼梁中心距離。門軸固定在一根鋼梁上，2 個永磁鐵裝在門內側，1 個磁性開關固定在另一側的鋼梁上，將進車側和出車側的兩個磁性開關常開點串聯，通過電纜把信號輸送到井口控制箱，再將各個中段信號串聯形成一個綜合信號，輸入到 PLC 模塊內并進入程序中。另外在控制箱上安裝信號燈，便于總臺信號工隨時觀察各處安全門閉合情況，避免事故發生，提高生產效率。控制系統功能如圖 1 所示。

圖1 安全門聯鎖信號與提升機控制系統關系

4 現場實施過程

下面以 8 中段井口進車側安裝過程進行說明，如圖 2 所示。

圖2 罐籠在 8 中段井口安全門打開示意

按照圖 2 所示安裝好安全門，下邊距地面 200 mm，門內側左上角安裝 1 塊 KY35A-3 型關門磁鐵，安全門合上后，最大感應面與鋼梁面有 5 mm 間距，既能保證有足夠的吸合力，又可避免撞壞關門磁鐵。再安裝 1 塊 KY35-1 型感應磁鐵，最大感應面與鋼梁面有 20 mm 距離，2 塊磁鐵固定孔為上下位置。在鋼梁上安裝 1 個 KHC100 礦用磁性接近開關 (感應距離≤100 mm)，與感應磁鐵距離為 50 mm 左右。安全門合上后，磁性開關常開點閉合，將常開點引出線通過控制電纜連接到 8 中段信號房操作臺端子上。用上述方法在出車側也安裝一套同樣的裝置并引線到端子上，將進車側常開點 (KY1)和出車側常開點 (KY2)串聯，使 8 中段關門信號傳輸到井口信號臺。

同理將 4～7 中段設施安裝好并完成接線，使各處信號通過電纜傳輸到井口信號臺上，然后進入控制箱內，控制箱裝在井口信號房內，便于信號工觀察與操作，控制箱內各個備件安裝與接線按照圖 3 進行。

圖3 控制箱內部接線示意

控制箱面板上裝有指示燈和復位開關，各個指示燈的作用在圖 3 中已經注明。當各處安全門完全關好時，指示燈正常工作，聯鎖信號進入提升信號系統和PLC 模塊輸入口 00314，再輸入到程序中的開車回路和微動回路。當提升機運轉時打開安全門，馬上進行安全制動并停車，實現了安全門裝置與提升機的聯鎖控制。如果罐籠停在某中段正在上下礦車或者安全門關合不到位時，指示燈停止工作，提醒工作人員結束后關好安全門，為提升機運轉做準備。假設遇到磁鐵或者開關損壞、電纜斷開等特殊情況時，將開關 SB置于特殊位置，此時安全門的電氣聯鎖功能被短接，提升機仍然正常運轉，維修人員可以乘罐籠到各個中段查找故障，故障排除后，開關 SB 恢復正常位置，裝置繼續發揮聯鎖作用。

5 結語

通過在各中段井口加裝安全門、永磁鐵和磁性接近開關等設施，解決了提升機運轉時由于安全門關合不到位所引發的安全問題，實現了二者之間的聯鎖控制，避免了人員或礦車發生墜井事故。自從投入使用以后，再沒有發生過類似事故，同時裝置還具有特殊操作功能，方便人員檢查與維修，經過長時間連續使用，證明該裝置具有安全可靠、實用性強等優點，適用于井口機械無搖臺設施的礦井中，達到了技改的目的。