礦井提升機(jī)綜合后備保護(hù)裝置探討

魏永勝

冀中股份公司東龐礦，河北邢臺(tái) 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(xiǎn)性比較高，需要的設(shè)備也比較多。提升機(jī)作為開采煤礦的必要設(shè)備之一，主要是用于對(duì)煤礦的運(yùn)輸，工作人員的運(yùn)輸，工具的運(yùn)輸?shù)?。它是進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的大型機(jī)械，慣性大，負(fù)載的變化也比較大。提升機(jī)一般都會(huì)自帶保護(hù)裝置，但由于提升機(jī)對(duì)于煤礦的開采很重要，而且會(huì)影響到工作人員的生命安全和煤礦的生產(chǎn)能力，對(duì)提升機(jī)配備后備的保護(hù)裝置也是非常必要的。因此，研發(fā)出經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，并且安全系數(shù)高的提升機(jī)綜合后備保護(hù)裝置是我國礦產(chǎn)業(yè)的重要課題之一。

1 礦井提升機(jī)綜合后備保護(hù)裝置分析

礦井提升機(jī)設(shè)備主要是由提升容器、提升鋼絲繩、提升機(jī)、井架、裝卸設(shè)備和保護(hù)裝置組成。礦井提升機(jī)是由電動(dòng)機(jī)、減速器、主軸裝置、制動(dòng)裝置、深度指示器、電控系統(tǒng)和操縱臺(tái)等組成，它主要是用于對(duì)煤礦的運(yùn)輸、工作人員的運(yùn)輸和生產(chǎn)工具的運(yùn)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(wù)的?，F(xiàn)在世界上提升機(jī)的設(shè)計(jì)方面比較好的國家主要有瑞典、德國等，尤其是在安全保護(hù)系統(tǒng)方面，他們的設(shè)計(jì)還是比較完善的，主要體現(xiàn)在對(duì)速度的監(jiān)控和保護(hù)方面。在提升設(shè)備的速度上有波動(dòng)的時(shí)候會(huì)有保護(hù)裝置采取措施，保障提升機(jī)的正常運(yùn)作，保障工作人員的安全，也不影響煤礦開采的進(jìn)度。

目前，我國對(duì)提升機(jī)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(jī)。這些設(shè)備的價(jià)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(shè)備的，只能使用國內(nèi)生產(chǎn)的提升機(jī)。而且很多煤礦企業(yè)為了節(jié)省成本沒有給提升機(jī)配備好的綜合后備保護(hù)裝置，導(dǎo)致在開采的過程中發(fā)生危險(xiǎn)。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(huì)形成酸性物質(zhì)，對(duì)提升設(shè)備等金屬都有一定的腐蝕作用，再加上一些企業(yè)超負(fù)荷的使用提升機(jī)，從而使提升設(shè)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(shè)備，我們無法了解其核心技術(shù)，在提升機(jī)的使用和維護(hù)方面都是比較依賴國外的技術(shù)。而且國外的設(shè)備價(jià)格比較昂貴，當(dāng)零部件有損傷之后很難在國內(nèi)找到配件，因此，對(duì)提升機(jī)的維護(hù)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(jī)還在超負(fù)荷的使用，一道后備保護(hù)裝置已經(jīng)無法滿足其要求，需要我們配備綜合后備保護(hù)裝置來保障提升機(jī)的正常運(yùn)作，同時(shí)也可以保障礦工的生命安全和促進(jìn)煤礦的開采工作順利進(jìn)行。因此，礦井提升機(jī)必須擁有綜合后備保護(hù)裝置。

2 礦井提升機(jī)綜合后備保護(hù)裝置作用分析

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

后備保護(hù)裝置是提升機(jī)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(gè)方面：1）能夠?qū)﹄娍叵到y(tǒng)進(jìn)行控制。當(dāng)提升機(jī)出現(xiàn)異常狀況的時(shí)候能夠切斷電源，防止提升機(jī)發(fā)生不正常運(yùn)作，保障安全；2）能夠在等速段進(jìn)行超速保護(hù)。當(dāng)提升機(jī)瞬間的速度超過其速度的限制的時(shí)候，后備保護(hù)裝置能夠發(fā)出警報(bào)，甚至在嚴(yán)重超速的狀況下對(duì)提升機(jī)進(jìn)行制動(dòng)，保障提升機(jī)的安全運(yùn)作；3）保障提升機(jī)能夠按照要求自動(dòng)減速。在提升機(jī)到達(dá)終點(diǎn)的時(shí)候能夠幫助提升機(jī)進(jìn)行減速，減少危險(xiǎn)發(fā)生的幾率；4）能夠保證提升機(jī)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(jī)發(fā)生故障，突然提速或是發(fā)生其他狀況等，很有可能對(duì)工作人員產(chǎn)生危害，因此，后備保護(hù)裝置對(duì)提升機(jī)的速度的控制是非常必要的；5）對(duì)指示器失靈的狀況進(jìn)行保護(hù)。目前，很多煤礦企業(yè)為了節(jié)省開支，提升機(jī)的使用年限有點(diǎn)超過，有些部件也出現(xiàn)一定的問題，這就需要后備保護(hù)裝置對(duì)提升機(jī)的工作進(jìn)行保護(hù)。如，提升機(jī)的深度顯示器失效時(shí)，后備保護(hù)裝置能夠根據(jù)提升機(jī)下降的深度做出顯示或是發(fā)出信號(hào)，保證提升機(jī)能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行減速等活動(dòng)，防止意外發(fā)生；6）能夠?qū)μ嵘龣C(jī)超負(fù)荷運(yùn)作發(fā)出警告，保證提升機(jī)的安全運(yùn)作；7）后備保護(hù)裝置的體積比較小，安裝比較簡(jiǎn)便，維修和維護(hù)也比較方便，能夠更好的服務(wù)于提升機(jī)；8）后備保護(hù)裝置的電力系統(tǒng)一般都是獨(dú)立的，其損壞或是維修時(shí)不會(huì)影響提升機(jī)的正常運(yùn)作。

3 結(jié)論

由于后備保護(hù)裝置巨大作用，我國在八十年代開始進(jìn)行了研究，目前，已經(jīng)有一些研究成果，隨著我國計(jì)算機(jī)技術(shù)和科技技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的后備保護(hù)裝置的研發(fā)也在不斷發(fā)展，通過對(duì)國外技術(shù)的學(xué)習(xí)在不久的將來，將會(huì)開發(fā)出適合我國煤礦業(yè)的礦井提升機(jī)綜合后備保護(hù)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(jī)綜合后備保護(hù)裝置的研究與應(yīng)用[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2012(28).

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