礦井提升設(shè)備技術(shù)與檢驗(yàn)分析研究

摘要：隨著我國(guó)礦井提升設(shè)備快速發(fā)展，針對(duì)因礦井設(shè)備產(chǎn)生的安全事故造成的損失。在礦井提升設(shè)備的運(yùn)行中，如何加強(qiáng)對(duì)礦山提升設(shè)備的檢測(cè)檢驗(yàn)工作，保證礦山企業(yè)生產(chǎn)和從業(yè)人員生命安全，成為生產(chǎn)企業(yè)、檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的現(xiàn)實(shí)需要。本文從礦井提升系統(tǒng)的檢驗(yàn)角度入手，合理分析事故產(chǎn)生的原因以及采取的一些防范措施。為了保證設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，盡可能從根本上消除隱患，有利于改善設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，提高效能，減少事故的發(fā)生頻率。

關(guān)鍵字：礦井提升設(shè)備；檢驗(yàn)；隱患

引言

隨著工業(yè)對(duì)能源的需求逐步增加，這將對(duì)礦山資源的開采造成較大的壓力[1]。而礦井提升設(shè)備是維系礦山企業(yè)生產(chǎn)正常運(yùn)行的關(guān)鍵，不但直接影響到物料能否安全輸出，更重要的是還直接關(guān)系到礦工的生命安全。該設(shè)備除了將礦山中的煤炭、礦石、下放材料進(jìn)行輸送，還要將升降人員和采礦設(shè)備等進(jìn)行安置，同時(shí)也是聯(lián)系礦井井下和地面的重要通道設(shè)備[2]。

近幾年來(lái)，我國(guó)每年因提升設(shè)備引發(fā)的安全事故，導(dǎo)致死亡的人數(shù)居高不下，礦山企業(yè)生產(chǎn)、職工生命安全都造成較大的影響。如何加強(qiáng)對(duì)礦山提升設(shè)備的檢測(cè)檢驗(yàn)工作，保證礦山企業(yè)生產(chǎn)和從業(yè)人員生命安全，成為了礦山企業(yè)和政府的難題。

1 礦井提升系統(tǒng)和檢驗(yàn)

提升系統(tǒng)主要由提升機(jī)、提升鋼絲繩、井架、天輪、裝、卸載設(shè)備和井口設(shè)施組成。目前，礦井提升設(shè)備為了適應(yīng)高速發(fā)展的礦山生產(chǎn)建設(shè)需要，對(duì)礦山生產(chǎn)建設(shè)中主要固定設(shè)備（如：礦井提升設(shè)備）應(yīng)定期進(jìn)行技術(shù)測(cè)定檢驗(yàn)，切實(shí)做到科學(xué)管理、合理使用、計(jì)劃?rùn)z修和安全運(yùn)轉(zhuǎn)，否則將造成嚴(yán)重浪費(fèi)，甚至影響礦井安全生產(chǎn)。為了保證設(shè)備的安全運(yùn)行，定期檢驗(yàn)測(cè)試設(shè)備的性能，并不斷改善設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，提高效能。

2 礦井提升設(shè)備的技術(shù)性能測(cè)定

礦井提升設(shè)備的技術(shù)性能測(cè)定在礦山提升設(shè)備的檢驗(yàn)過(guò)程中占據(jù)比較重要的位置，其性能測(cè)定包括井筒罐道、井架天輪、鋼絲繩、提升設(shè)備的機(jī)械零部件、安全緊急制動(dòng)等各方面，還包括動(dòng)態(tài)測(cè)定的內(nèi)容及機(jī)械部分有關(guān)參數(shù)的確定和驗(yàn)算等。只有保證每個(gè)環(huán)節(jié)都是正常狀態(tài)，才能有效的避免安全事故的發(fā)生。

2.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成

一個(gè)完整的測(cè)試系統(tǒng)[3]，一般由傳感器、變換及測(cè)量裝置、記錄及顯示裝置和試驗(yàn)結(jié)果的分析處理裝置等部分組成，如圖1所示。

其中，對(duì)重要組成的功能進(jìn)行介紹，如下：

傳感器，主要是將某種特定的信號(hào)從多種信號(hào)中識(shí)別出來(lái)，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。在整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)中占有首要的地位，并決定著整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的靈敏度和精確度。

變換及測(cè)量裝置，主要是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有一定功率的電流或電壓信號(hào)，以便用于記錄，為下一個(gè)裝置做鋪墊。

2.2 常用傳感器的變換原理與應(yīng)用

在測(cè)試工作中，經(jīng)常要使用各類的傳感器對(duì)測(cè)試參數(shù)進(jìn)行測(cè)定，如：應(yīng)力、壓力、位移、轉(zhuǎn)數(shù)、噪聲等參數(shù)。

（1）電容傳感器

電容傳感器是將被測(cè)量的改變量轉(zhuǎn)換成電容的變化量的一種元件。一般情況下，它本身（或和被測(cè)物體）就可以當(dāng)作可變電容器。

C=εoεA/δ

C一平板電容器的電容量；

ε一極板間介質(zhì)的相對(duì)介電系數(shù)；

A一極板的覆蓋面積；

δ—兩平行極板間的距離。

通過(guò)上式可以看出，可以通過(guò)控制單一變量來(lái)改變電容量的大小，從而就可以將電容的變化量和電信號(hào)輸出量進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)。目前，該傳感器在振動(dòng)、速度、角度、流量、液位、位移等方面應(yīng)用非常廣泛。

（2）光電式傳感器

光電傳感器由光源、光學(xué)通路和光電元件構(gòu)成，其原理是通過(guò)光電元件感知被測(cè)量的變化，使其轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的過(guò)程。光電檢驗(yàn)方法具有靈敏度高、測(cè)量范圍廣，簡(jiǎn)便精巧等優(yōu)點(diǎn)，而且可以同時(shí)測(cè)量多個(gè)參數(shù)，突出了該傳感器功能較多，簡(jiǎn)化了測(cè)量步驟。

（3）壓電式傳感器

壓電傳感器是將所測(cè)的物理量轉(zhuǎn)換成壓力、應(yīng)力等物理量，以此來(lái)測(cè)的待測(cè)量的實(shí)際參數(shù)。

3 礦井設(shè)備的檢測(cè)檢驗(yàn)分析與探究

3.1 檢驗(yàn)過(guò)程中故障分析與研究

礦井的提升設(shè)備在使用過(guò)程分為3種狀態(tài)：正常、異常和故障。正常時(shí)，礦井提升設(shè)備可以安全的運(yùn)行；異常時(shí)，說(shuō)明設(shè)備運(yùn)行己經(jīng)惡化，應(yīng)引起檢修人員的注意，也是事故安全的臨界點(diǎn)。若得不到及時(shí)的處理，就可能引發(fā)重大安全事故；故障時(shí)，若不能及時(shí)排除故障，對(duì)礦井的生產(chǎn)運(yùn)行造成影響，甚至帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，我們?cè)跈z測(cè)檢驗(yàn)的過(guò)程中，需要確定提升系統(tǒng)的故障類型，并建立相應(yīng)的故障監(jiān)控與診斷系統(tǒng)，盡可能排除故障，恢復(fù)安全生產(chǎn)。

在礦井提升機(jī)上已發(fā)生過(guò)的故障和事故是多種多樣的，常見的可觀因素有機(jī)械零部件損毀、主軸斷裂、提升機(jī)的斷繩、卷筒變形和開裂、制動(dòng)調(diào)節(jié)故障等。

3.2 礦井提升設(shè)備檢測(cè)中常見故障原因及建議

我們?cè)诜治龅V井設(shè)備產(chǎn)生故障原因時(shí)，更多的希望減少安全事故的產(chǎn)生，降低企業(yè)的投資成本。在研究礦井設(shè)備故障時(shí)，提出以下幾個(gè)觀點(diǎn)：第一，系統(tǒng)的可靠性問(wèn)題。礦井提升設(shè)備作為井上和井下的運(yùn)輸通道，負(fù)載較大，而且運(yùn)行速度一般在6m/s左右，如果一旦出了問(wèn)題，后果將非常嚴(yán)重。第二，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的可靠性。產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)直接影響事故發(fā)生的頻率，如果產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)比較可靠，那么相應(yīng)發(fā)生事故的次數(shù)相對(duì)較少。第三，礦井提升設(shè)備的安裝質(zhì)量。對(duì)礦井提升設(shè)備的安裝時(shí)，如果沒(méi)有按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求安裝或者不符合設(shè)計(jì)要求，可能在運(yùn)行一段時(shí)間后就會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，因此可以說(shuō)，安裝的不到位，就會(huì)為今后的安全生產(chǎn)埋下重大安全隱患。第四，違規(guī)操作。由于違規(guī)操作、調(diào)整不及時(shí)、超載提升、盲目生產(chǎn)、設(shè)備帶傷運(yùn)行等都會(huì)造成安全事故。

針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題，可采取的措施有：第一，利用安全標(biāo)志的發(fā)放，實(shí)現(xiàn)對(duì)提升設(shè)備生產(chǎn)環(huán)節(jié)的管理；第二，制定礦用提升設(shè)備目錄，實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)購(gòu)買環(huán)節(jié)的管理；第三，利用檢測(cè)檢驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)提升設(shè)備安裝、改造、維修環(huán)節(jié)的管理，礦用提升設(shè)備的安裝、改造、維修也要對(duì)提升設(shè)備的安全性負(fù)責(zé)。第四，利用注冊(cè)登記，實(shí)現(xiàn)對(duì)提升設(shè)備的有效監(jiān)督、主動(dòng)監(jiān)管。第五，利用資質(zhì)證書的發(fā)放，實(shí)現(xiàn)對(duì)提升設(shè)備相關(guān)機(jī)構(gòu)及人員管理。

4 總結(jié)

本文主要針對(duì)礦井提升設(shè)備技術(shù)與檢驗(yàn)進(jìn)行分析，對(duì)其中產(chǎn)生安全事故的原因進(jìn)行合理的探討，盡量避免礦井在生產(chǎn)時(shí)發(fā)生安全事故，從源頭上有效避免事故的安全隱患，提高技術(shù)人員的安全意識(shí)和自我防范意識(shí)，杜絕事故的發(fā)生。政府、企業(yè)主動(dòng)負(fù)擔(dān)起管理的職責(zé)，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)；檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)從技術(shù)和管理的角度共同對(duì)其進(jìn)行監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井提升設(shè)備運(yùn)行的全過(guò)程、全方位管理，確保礦井采礦的正常生產(chǎn)和職工生命安全。

參考文獻(xiàn)：

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[2]肖慧儒，楊清柏，何方金，等.時(shí)偉星.KJ型礦井提升機(jī)技術(shù)改造與更新?lián)Q代現(xiàn)狀和發(fā)展分析[J].礦山機(jī)械，2013，41（10）：4-9.

[3]黃孫灼，陳蓮英，岳文選.鋼繩質(zhì)量指標(biāo)探索[J].福州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.2011，29（3）：64-68.

作者簡(jiǎn)介：

程生楷 1987年3月男漢族 籍貫：重慶市江津區(qū) 職稱：助理工程師

學(xué)歷：本科 專業(yè)：礦山機(jī)電，研究方向：礦山機(jī)電設(shè)備檢測(cè)檢驗(yàn)endprint