礦井提升機制動機構(gòu)存在的問題及改進

李林

摘 要：礦井提升機作為煤礦開采體系中最為重要的組成部分，其運行的效率和穩(wěn)定性直接影響到了煤礦企業(yè)的營運收益，同時也關(guān)系到了煤礦開采工作人員的人身安全。為了保證煤礦開采工作人員的安全以及煤礦的開采效益，就需要加強對礦井提升機制動機構(gòu)存在的問題進行詳細的分析并加以改進，降低安全事故的發(fā)生概率的同時保證礦井開采的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：礦井提升機;制動機構(gòu);存在問題;改進方案

引言：

礦井提升機作為聯(lián)系井上和井下的核心運輸設(shè)備，其運行狀況對于煤礦的開采有著直接的影響作用。該設(shè)備通過鋼絲繩的轉(zhuǎn)動為提升機提供動力，將施工人員、材料設(shè)備以及煤炭進行運送，維持煤礦的正常運轉(zhuǎn)。相對于其他地區(qū)的煤礦開采環(huán)境而言，劉莊煤礦的礦井環(huán)境顯得更為復(fù)雜，危險性較高，為了有效的降低安全事故的發(fā)生概率，保護施工人員的安全，就需要重視提升機制動機構(gòu)的問題解決。本文就劉莊煤礦提升機制動機構(gòu)存在的問題和改進措施進行簡單地分析。

1.???? 礦井提升機的基本概述

劉莊煤礦的兩臺主井提升機是由德國西馬格公司生產(chǎn)的六繩內(nèi)裝電機式提升機，型號為 Koepe Winder，該型號的提升機直徑為4.65米，提升高度為774.080米，最大靜張力差為420kn，采用 ST3-D 型液壓站的液壓制動系統(tǒng)可以有效地對提升機進行制動[1]。該提升機的控制部分采用數(shù)字控制系統(tǒng)以及 PROFIBUS 通訊的提升機控制器，借助雙通道控制技術(shù)對其進行制動，也可以切換至半速運行，為礦井提升機的運行提供了有力的保障。一般而言，執(zhí)行機構(gòu)和傳動機構(gòu)兩部分組成了提升機的制動機構(gòu)， 執(zhí)行機構(gòu)主要作用于制動輪或者制動盤上，傳動機構(gòu)則調(diào)整或者控制動力矩，對礦井提升機進行操控。

提升機的主要作用就在于運送各種材料、煤炭以及人員設(shè)備，對于煤礦開采工作的運轉(zhuǎn)與實施有著深入的影響作用，在提升機的制動機構(gòu)發(fā)生故障或者問題時就需要切換至手動操控模式，通過對傳送機構(gòu)的制動和控制，對提升機的運行進行調(diào)整。

2.???? 礦井提升機制動機構(gòu)存在的問題分析

礦井提升機的工作負荷較大，尤其是現(xiàn)階段各行業(yè)的發(fā)展對于煤炭資源的需求逐漸增大，長時間的工作使得提升機得不到及時的維護和修整，尤其是對提升機制動機構(gòu)而言，液壓站電液調(diào)壓裝置、液壓管路以及電磁閥等都會發(fā)生一定的故障或者問題，影響到礦井提升機的正常工作， 甚至于會造成嚴重的事故和損害。

2.1??? 液壓站電液調(diào)壓裝置出現(xiàn)的問題。液壓站是礦井提升機制動系統(tǒng)的主要動力來源，液壓系統(tǒng)通過溢流閥調(diào)節(jié)壓力，靈活地控制提升機的制動效果和準(zhǔn)確性，一旦液壓系統(tǒng)不穩(wěn)定，就需要對溢流閥內(nèi)部進行檢測，確定其是否發(fā)生堵塞狀況，并針對性的進行清理。長期處于高壓負荷以及粉塵的環(huán)境下，礦井提升機的制動結(jié)構(gòu)極易受到粉塵入侵和高負荷運轉(zhuǎn)的影響，發(fā)生液壓電液調(diào)節(jié)裝置故障的問題。

2.2??? 制動機構(gòu)中的液壓管路問題。對于礦井提升機制動機構(gòu)而言，液壓管路故障的發(fā)生概率較高，最為常見的就是回油管堵塞問題，回油芯堵塞或者回油管線的閥門故障燈，由于調(diào)節(jié)閥的開啟壓力過大以及回油節(jié)流閥等調(diào)節(jié)開口過小等問題造成的，一旦出現(xiàn)了礦井提升機制動機構(gòu)的液壓管路問題，就會造成制動機構(gòu)的穩(wěn)定性下降以及維系到礦井提升機整體的運營效率[2]。

2.3??? 制動機構(gòu)中的電磁閥。制動機構(gòu)的問題主要出現(xiàn)在線圈和閥體兩方面上，一旦出現(xiàn)故障只需要從這兩方面入手即可。

2.4? 制動機構(gòu)中的液壓系統(tǒng)殘留壓力較大。礦井提升機制動結(jié)構(gòu)中最為重要的就是制動器，盤型制動器通過蝶形彈簧的壓力對傳送裝置造成影響，達成相應(yīng)的制動效果，液壓系統(tǒng)中的盤型制動器保持在松閘狀態(tài)，但長期的高負荷運轉(zhuǎn)會導(dǎo)致內(nèi)部的殘留壓力超過0.5Mpa，液壓站供油停止，壓力保持在0.5Mpa 可以使得液壓站保持在給油狀態(tài)，但無法發(fā)揮出相應(yīng)的制動效果[3]。

3.???? 礦井提升機制動機構(gòu)的問題改進方向

3.1??? 定期的進行設(shè)備構(gòu)建的維護和更換，保證設(shè)備的穩(wěn)定高效運轉(zhuǎn)

對于煤礦開采而言，礦井提升機的工作時間和負荷遠遠超出其承載能力，如果不能進行及時的維護和修整，就會造成制動系統(tǒng)故障，影響到提升機的正常運行，甚至于威脅到施工人員的生命安全。為了保證煤礦開采作業(yè)的順利實施，保護施工人員的人身安全，就需要定期的對提升機制動機構(gòu)進行及時的養(yǎng)護和維修，嚴格按照煤礦開采生產(chǎn)安全的標(biāo)準(zhǔn)進行作業(yè)，定期進行液壓系統(tǒng)的養(yǎng)護，調(diào)整監(jiān)控和管理系統(tǒng)，將安全隱患及時的消除，保證提升機可以穩(wěn)定高效的運轉(zhuǎn)。

3.2??? 采用PLC 和變頻器控制系統(tǒng)相結(jié)合的模式進行提升機制動

劉莊煤礦提升機采用的雙置 PLC 控制系統(tǒng)，用以適應(yīng)復(fù)雜的礦井環(huán)境，保證提升機的高效穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，但隨著時代的發(fā)展和技術(shù)的進步，就需要對原有的控制系統(tǒng)進行升級和完善，采用礦用 PLC 和變頻器結(jié)合的控制系統(tǒng)就顯得勢在必行了。該控制系統(tǒng)模式可以有效地保證提升機制動機構(gòu)的穩(wěn)定性、拓展性和抗干擾性，在復(fù)雜的礦井開采環(huán)境下保持穩(wěn)定的運行狀態(tài)。顯示單元、控制單元、制動單元以及輔助單元之間相互配合，數(shù)字信號的控制指令發(fā)出后通過變頻系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)變，根據(jù)提升機的運行狀況進行合理的制動，并且將反饋信息傳回數(shù)字中心，各監(jiān)控系統(tǒng)以及制動回饋機構(gòu)相互配合，保證礦井提升機的制動機構(gòu)的平穩(wěn)高效。

4.???? 結(jié)束語

科學(xué)技術(shù)的進步以及能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整都推動力礦井提升機的改進，尤其是在提升機制動結(jié)構(gòu)存在問題的情況下，就需要對原有的護理模式進行調(diào)整，實施全新的制動控制模式，保證提升機的穩(wěn)定性和安全性。

參考文獻：

[1]??? 張傳.礦井提升機制動機構(gòu)存在的問題及改進措施[J].世界有色金屬，2019（10）：288+290.

[2]??? 張亞運.礦井提升機制動液壓系統(tǒng)的設(shè)計及特性研究[D].中國礦業(yè)大學(xué)，2019.

[3]??? 趙強.提升機制動系統(tǒng)動態(tài)特性仿真及試驗研究[D].太原理工大學(xué)，2017.