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(chǎn)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(tǒng)礦井提升機的現(xiàn)狀和問題

傳統(tǒng)的礦井提升機大多數(shù)采用繞線型異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻的交流調(diào)速系統(tǒng)，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(chǎn)品，各項保護都采用機械機構(gòu)與繼電器的觸點連鎖來控制，由于使用年限長，機構(gòu)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(diào)整，一旦繼電器觸點粘連或卡住，保護機構(gòu)拒動，安全回路又沒有后備保護，提升機將會發(fā)生過卷、超速飛車等惡性事故，嚴重制約了煤礦的安全生產(chǎn)。

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(chǎn)的問題，杏花礦于2006年6月，在東采五工區(qū)JK-2.5絞車上，安裝了徐州卓爾電腦研究所生產(chǎn)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(guī)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(shù)條件》為依據(jù)，經(jīng)上海中華人民共和國可靠性技術(shù)中心環(huán)境室測定，英國勞氏船級社認證?？垢蓴_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(jù)提升機運行中的數(shù)據(jù)經(jīng)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(tài)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(qū)是重要保護點及保護區(qū)。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(fā)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(qū)的第一限速保護點。當提升機減速時，系統(tǒng)出現(xiàn)故障而不動作，即提升機不減速，在運行圖中B線會繼續(xù)向右撞擊b點，使后備綜合保護裝置立即投入，此時發(fā)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(qū)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(nèi)；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(fā)出聲光信號，并實現(xiàn)制動。⑤斜線區(qū)為限速保護區(qū)。依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第427條規(guī)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(jù)多年的現(xiàn)場經(jīng)驗，提升機接近終端位置時的速度控制在2m/s以內(nèi)時，即使出現(xiàn)事故，也不是大事故。因此，這是個重點保護區(qū)。⑥網(wǎng)格區(qū)為深度指示器失效保護死區(qū)。在現(xiàn)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(jù)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(fā)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(jīng)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(diào)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(fā)揮了保護可靠、性能良好的特點，多次制止了各種事故的發(fā)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(jù)，這樣既減少了設備維修時間，又減少維修成本，經(jīng)濟性十分顯著。

（3）后備綜合保護裝置計數(shù)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(fā)生故障時，原有的保護系統(tǒng)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(diào)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(lián)機自檢后，再按照操作規(guī)范正常操作，嚴禁提升機運行時隨意調(diào)整參數(shù)，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(jié)束語

傳統(tǒng)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(fā)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(shù)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(yè)大學出版社，2006.

[責任編輯：丁艷]