發(fā)布時(shí)間：2022-04-07 09:39:41
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇煤礦絞車論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
摘 要：JTDK-ZN-01S型交流提升機(jī)電控系統(tǒng)采用性能優(yōu)越的進(jìn)口PLC可編程控制器作為主要控制器件，兩套PLC相互冗余，構(gòu)成安全回路雙線制，且冗余量不低于20%。運(yùn)用軟件化的設(shè)計(jì)思想，能用軟件實(shí)現(xiàn)的功能，決不用硬件，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，大大減少了系統(tǒng)的硬件故障。采用了RS485 串行通訊的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，僅用一根屏蔽線即可完成通訊功能，實(shí)現(xiàn)了控制的智能化。在提高系統(tǒng)可靠性的同時(shí)，省去了大量的控制接線，具有安裝調(diào)試簡(jiǎn)單，使用維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：副井絞車 電控改造
本礦副井提升絞車電控裝置原采用天津電氣控制設(shè)備廠生產(chǎn)的JKMK―PC型絞車電控裝置，自2000年5月安裝并投入正式運(yùn)行，至今已有六年多的運(yùn)行時(shí)間，一是電控部分大量的元器件已到使用期限，部分元件已損壞；二是原來(lái)的電控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家已倒閉，配件供應(yīng)不及時(shí)；三是PLC內(nèi)部控制程序多次出現(xiàn)丟失現(xiàn)象，程序丟失后只能臨時(shí)采用高壓開車，給副井絞車的安全運(yùn)行帶來(lái)很多問題，因此經(jīng)礦多方面調(diào)研論證，確定采用JTDK-ZN-01S型交流提升機(jī)電控系統(tǒng)，對(duì)副井絞車電控進(jìn)行改造。
1. 電控系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)
（1）現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)
系統(tǒng)采用了RS485 串行通訊的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，僅用一根屏蔽線即可完成通訊功能，實(shí)現(xiàn)了控制的智能化。在提高系統(tǒng)可靠性的同時(shí)，省去了大量的控制接線，具有安裝調(diào)試簡(jiǎn)單，使用維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)。
（2）全數(shù)字化設(shè)計(jì)
該系統(tǒng)將軸編碼器應(yīng)用于絞車電控，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的行程、速度、給定、油壓等，其中數(shù)字化的主令控制器和手閘控制器具有控制準(zhǔn)確、操作方便、故障率低等特點(diǎn)。
（3）軟件化的設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)運(yùn)用軟件化的設(shè)計(jì)思想，能用軟件實(shí)現(xiàn)的功能，決不用硬件，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，大大減少了系統(tǒng)的硬件故障。
（4）模塊化設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)運(yùn)用模塊化的設(shè)計(jì)思想，將系統(tǒng)多個(gè)功能集成為不同的電路模塊，如語(yǔ)言報(bào)警模塊、可調(diào)閘模塊、電流檢測(cè)模塊、功率檢測(cè)模塊、電源模塊等，縮短了故障的處理時(shí)間。
（5）冗余化設(shè)計(jì)
采用性能優(yōu)越的進(jìn)口可編程控制器作為主要控制器件，兩套PLC相互冗余，構(gòu)成安全回路雙線制，且冗余量不低于20%。
（6）抗干擾設(shè)計(jì)
按照抗干擾的設(shè)計(jì)原則，在輸入、輸出、電源等方面有針對(duì)性地實(shí)施了抗干擾措施，完全符合GB/T13926電磁兼容性要求，整套系統(tǒng)獨(dú)家通過電兼容性試驗(yàn)，使得系統(tǒng)安全可靠。
（7）完善的防雷系統(tǒng)
主控臺(tái)內(nèi)設(shè)置有完善的防雷系統(tǒng)，采用德國(guó)OBO公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的防雷器，有效地提高了系統(tǒng)抵抗自然災(zāi)害的能力。
（8）工業(yè)控制人機(jī)界面
該系統(tǒng)將工業(yè)顯示屏應(yīng)用于電控系統(tǒng)，顯示絞車的各種靜、動(dòng)態(tài)參數(shù)，如速度、行程、油壓、速度圖、力圖、打點(diǎn)次數(shù)及各種開關(guān)量的狀態(tài)。此外顯示屏中設(shè)置了故障記憶和故障態(tài)，以便查尋提升機(jī)的故障狀態(tài)和故障原因，方便簡(jiǎn)潔。
（9）UPS電源
采用具有正弦波特性、功率容量充分大的不間斷電源為控制回路供電，①保證了系統(tǒng)電磁兼容性指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)；②當(dāng)發(fā)生突然停電，保證了二級(jí)制動(dòng)的有效性。
（10）語(yǔ)言報(bào)警
本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了安全回路控制接點(diǎn)動(dòng)作記憶電路，一旦安全回路動(dòng)作，引起動(dòng)作的各種故障被記憶下來(lái)，并連續(xù)不斷地用語(yǔ)言播放故障位置，大大縮短了故障的查找時(shí)間。
（11）多種運(yùn)行方式
提升系統(tǒng)能完成提升機(jī)手動(dòng)、自動(dòng)、檢修、故障開車等各種運(yùn)行方式的控制要求。
2. 系統(tǒng)配置
本電控系統(tǒng)按照結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品系列化、性能現(xiàn)代化、體積小型化進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，對(duì)于提高礦井自動(dòng)化、安全保障能力，以及礦井現(xiàn)代化管理水平具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。此外對(duì)于減少設(shè)備維修費(fèi)用，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，降低能源消耗和噪音污染，提高礦井生產(chǎn)效率等方面，將會(huì)產(chǎn)生很大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。系統(tǒng)設(shè)備特性如下：
（1）智能型全數(shù)字交流主控臺(tái)（JTDK-ZN-ZKT）
（2）智能型高壓低頻換向柜（JTDK-ZN-GHP）
（3）全數(shù)字無(wú)環(huán)流低頻電源柜（JTDK-PC-DPY）
（4）智能型可控硅調(diào)速柜（JTDK-ZN-SCR）
（5）高壓饋電開關(guān)柜（KGS1）
（6）低壓電源柜（JTDK-ZN-DYG）
3. 系統(tǒng)的主要技術(shù)性能
（1）提升機(jī)的運(yùn)行方式
提升系統(tǒng)能完成提升機(jī)自動(dòng)、常規(guī)、手動(dòng)、故障開車等各種運(yùn)行方式的控制要求。
（2）數(shù)字行程監(jiān)控器
數(shù)字行程監(jiān)控器由PLC、軸編碼器構(gòu)成。軸編碼器將脈沖信號(hào)送入PLC中，經(jīng)PLC邏輯運(yùn)算處理轉(zhuǎn)換成提升機(jī)鋼絲繩線速度和容器行程位置，形成各種操作信號(hào)、保護(hù)信號(hào)和按行程給定的速度給定曲線。
主控PLC與監(jiān)控PLC之間相互保護(hù)、相互監(jiān)督，并能完成如下功能：
1）實(shí)現(xiàn)PLC故障狀態(tài)下的低速開車功能；
2）實(shí)現(xiàn)數(shù)字行程給定功能，定位精度≤1cm，并實(shí)現(xiàn)數(shù)字行程罐位顯示；
3）具有對(duì)編碼器進(jìn)行同步校正的功能；
4）PLC行程監(jiān)控器可以很容易地進(jìn)行參數(shù)的整定以適應(yīng)變化的工況（如變化了的速度、深度等）。
（3）提升控制
系統(tǒng)優(yōu)秀控制部分采用兩套模塊化工業(yè)微機(jī)―FX2N可編程控制器，該型可編程控制器具有指令眾多，功能強(qiáng)大，配置靈活，使用簡(jiǎn)單，工作可靠，可以和管理計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，并能完全滿足礦井提升工藝過程要求。
1）選用日本三菱公司的FX2N 型PLC；
2）主控PLC應(yīng)用軟件能完成提升機(jī)手動(dòng)、自動(dòng)、常規(guī)等運(yùn)行方式的控制要求；
3）完成提升機(jī)運(yùn)行工藝要求的控制功能；
4）實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)速系統(tǒng)按速度給定的控制；
5）實(shí)現(xiàn)完善的保護(hù)功能，對(duì)于等速段超速、減速段過速、過卷等安全保護(hù)具有多重保護(hù)；
6）保護(hù)功能按下列三類設(shè)置：立即施閘的緊急停車、完成本次提升后不允許再次開車的功能，即一次提升、自動(dòng)減速后施閘停車。
7）可在線或離線修改用戶程序；
8）采用全數(shù)字工作閘和主令控制器，采用脈沖編碼器來(lái)實(shí)現(xiàn)，使得控制準(zhǔn)確度高、操作輕便、故障率低；
9）留有與礦井生產(chǎn)管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的接口。
（4）安全保護(hù)
系統(tǒng)的安全回路有兩套，一套由主控機(jī)PLC，另一套為監(jiān)控機(jī)PLC，實(shí)現(xiàn)PLC的相互冗余。系統(tǒng)的主要保護(hù)有：
立即施閘類保護(hù)，發(fā)生下列各類故障時(shí)，系統(tǒng)能立即進(jìn)行完全制動(dòng)停車，并發(fā)生聲報(bào)警：提升容器過卷、減速段過速保護(hù)、等速段超速保護(hù)、提升容器接近井口速度超過2m/s、錯(cuò)向保護(hù)、給定方向記憶、深指失效保護(hù)、通訊錯(cuò)誤、高壓失壓跳閘保護(hù)、制動(dòng)油過壓、軸編碼器失效。
終端施閘類保護(hù)，完成本次提升后不允許再次開車的保護(hù)，即一次提升：潤(rùn)滑油欠壓、潤(rùn)滑油超溫、制動(dòng)油超溫。
自動(dòng)減速后施閘類保護(hù)，發(fā)生下列各類故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)降低速度，然后再施閘停車，并發(fā)出聲報(bào)警：信號(hào)電源欠壓、制動(dòng)油故障、主電機(jī)超溫、閘瓦磨損、閘盤偏擺、彈簧疲勞等。
（5）制動(dòng)控制系統(tǒng)
提升機(jī)制動(dòng)控制系統(tǒng)由PLC、安全繼電器、腳踏動(dòng)力制動(dòng)和可調(diào)閘模塊組成，其主要功能是：
1）當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障導(dǎo)致安全回路斷開時(shí)，PLC利用采集來(lái)的速度信號(hào)和油壓信號(hào)，對(duì)液壓站制動(dòng)電液閥進(jìn)行PID閉環(huán)控制，以實(shí)現(xiàn)液壓站的減速制動(dòng)功能。
2）當(dāng)減速制動(dòng)發(fā)生故障時(shí)，若提升機(jī)在井中，PLC直接控制安全閥和二級(jí)制動(dòng)閥動(dòng)作，實(shí)施二級(jí)制動(dòng)控制；若提升機(jī)接近井口，則實(shí)施一級(jí)緊急制動(dòng)。
4. 應(yīng)用情況和效益
副井絞車電控系統(tǒng)自改造以來(lái)，運(yùn)行效果良好，未出現(xiàn)任何問題，2006年11月經(jīng)山東省機(jī)電設(shè)備檢測(cè)中心性能測(cè)試，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，極大地提高了副井安全運(yùn)行的可靠性。該系統(tǒng)改造對(duì)于提高礦井自動(dòng)化、安全保障能力，以及礦井現(xiàn)代化管理水平具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
摘要：以往的煤礦生產(chǎn)中采用小絞車作為運(yùn)輸工具，小絞車在運(yùn)輸過程中需要多次轉(zhuǎn)運(yùn)，且需要投入大量人力、物力，使煤礦的生產(chǎn)任務(wù)變得繁重。在這種情況下，無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車應(yīng)運(yùn)而生，為煤礦生產(chǎn)提供了極大的便利。文章從無(wú)極繩連續(xù)牽引的工作原理、基本構(gòu)成和重要意義出發(fā)，論述了無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用。
隨著煤礦機(jī)械化水平的提高，對(duì)煤礦采區(qū)內(nèi)部斜巷運(yùn)輸?shù)陌踩浴⒖焖傩浴⒔?jīng)濟(jì)性、高效性提出了更高的要求。推廣使用先進(jìn)的運(yùn)輸裝備，提高運(yùn)輸管理水平是當(dāng)前煤礦斜巷運(yùn)輸管理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。無(wú)極繩牽引絞車是一種實(shí)用的新型輔助運(yùn)輸裝備，具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，適用于長(zhǎng)距離、多變坡、大噸位工況條件的普通軌道運(yùn)輸，主要用于煤礦井下工作面順槽和掘進(jìn)后配套運(yùn)送生產(chǎn)所需材料、設(shè)備，無(wú)極繩運(yùn)輸設(shè)備簡(jiǎn)單，使用范圍廣泛，是當(dāng)前調(diào)度小絞車的替代產(chǎn)品。無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車在煤礦生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，大大減少了運(yùn)輸過程中的多次轉(zhuǎn)運(yùn)，節(jié)約了大量的人力、物力資源，極大地提高了煤礦生產(chǎn)效率，下面對(duì)無(wú)極繩連續(xù)牽引的工作原理、基本構(gòu)成以及重要意義方面進(jìn)行了細(xì)致的分析。
1 無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用的工作原理
1.1 工作原理
無(wú)極繩連續(xù)牽引車由絞車、張緊裝置、梭車、尾輪及沿途各種繩輪組件等通過鋼絲繩構(gòu)成一個(gè)完整的運(yùn)輸系統(tǒng)。無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車主要由電機(jī)提供動(dòng)力，采用減速機(jī)或變速箱和一對(duì)漸開線圓柱正齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車滾筒的旋轉(zhuǎn)，借助鋼絲繩與滾筒之間的摩擦力而達(dá)到傳送重物的目的。
1.2 列車編組形式
無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車有兩種主要編組形式：一種是在梭車碰頭上串列2～4節(jié)礦車，運(yùn)輸支護(hù)材料和配件等輔助材料的散料運(yùn)輸編組；另一種是工字鋼長(zhǎng)料車和重型設(shè)備運(yùn)輸，包括工字鋼和水管等長(zhǎng)型材料，也可整體運(yùn)送大型設(shè)備。
1.3 工作條件
無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車有很大的工作條件限制，所以使用無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車應(yīng)提高注意：第一，礦用普通軌道的質(zhì)量要滿足運(yùn)送大型設(shè)備的要求。如果礦用普通軌道不能滿足這個(gè)要求，將對(duì)大型設(shè)備運(yùn)輸?shù)陌踩栽斐蓸O大隱患；第二，坡度平緩過度，垂直曲線半徑不得小于15m。這個(gè)同樣是硬性規(guī)定，只有坡度的平緩度滿足要求，才能使無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車對(duì)煤礦的生產(chǎn)順利進(jìn)行；第三，整體軌道必須順直，同時(shí)避免陰陽(yáng)軌道出現(xiàn)，并且軌枕間距應(yīng)在500～600mm之間；第四，巷道坡度大于10°或水平轉(zhuǎn)彎角度大于20°時(shí)需加裝防掉道護(hù)軌；第五，水平拐彎處的曲線半徑不可以小于9m且彎道處不得有變坡或道岔；第六，對(duì)于采區(qū)上下坡和集中軌道巷等道岔較多的巷道，為了有效保證副繩能夠順利通過，需要在道岔處使用木軌枕；第七，絞車安裝位置，巷道寬度一般在3～4m之間。
1.4 適用環(huán)境
無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車引起工作條件特殊，在進(jìn)行煤礦生產(chǎn)時(shí)，也要根據(jù)環(huán)境的變化做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，下面就適用環(huán)境情況加以具體說(shuō)明：第一，無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車對(duì)溫度的要求一般在-10℃～40℃；第二，無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車在煤礦生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生大量的污染，對(duì)此，無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車的使用應(yīng)不影響到周圍的環(huán)境；第三，要在相對(duì)環(huán)境濕度不超過85%（+25℃），海拔高度不超過1000m的條件下工作。當(dāng)海拔超過1000m時(shí)，需要考慮到空氣冷卻作用和介電強(qiáng)度的下降，選用的電氣設(shè)備應(yīng)根據(jù)制造廠和用戶的協(xié)議進(jìn)行設(shè)計(jì)或使用。
1.5 安全性
無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車較傳統(tǒng)意義上的小絞車有很大的進(jìn)步，它通過無(wú)極繩對(duì)絞車的聯(lián)系牽引可以實(shí)現(xiàn)順利、便捷的長(zhǎng)途運(yùn)輸，可以有效避免像小絞車在運(yùn)輸過程中摘掉掛鉤可能發(fā)生的一系列隱患，極大提高無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車在煤礦生產(chǎn)中的安全性，同時(shí)又可提高工作效率，降低投入成本。
2 無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車的基本構(gòu)成
2.1 絞車
絞車是無(wú)極繩牽引絞車系統(tǒng)的最基本和最重要的構(gòu)成，是整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力，采用機(jī)械傳動(dòng)，主要由電機(jī)、底座、減速器、滾筒部分、聯(lián)軸器、制動(dòng)裝置和防護(hù)罩等構(gòu)成。其中，電機(jī)可以為無(wú)極繩絞車提供動(dòng)力。底座分為兩個(gè)整體，由結(jié)構(gòu)件焊接成整體，通過地腳螺栓與基礎(chǔ)固定。減速器采用硬齒面齒輪。滾筒部分由主軸、主動(dòng)輪及摩擦輪等組成。聯(lián)軸器可用于聯(lián)結(jié)電機(jī)和減速器制動(dòng)裝置包括電力液壓塊式制動(dòng)器和手動(dòng)帶式剎車兩套制動(dòng)裝置。防護(hù)罩主要起到防護(hù)作用。
2.2 梭車
梭車具有固定和儲(chǔ)存鋼絲繩的功能，主要用于連接礦車、平板車、材料車等，前后兩端是碰頭，碰頭連接車組。梭車由車架、儲(chǔ)繩筒、車輪組件等組成，用于巷道坡度大于7°或水平轉(zhuǎn)彎角度大于20°時(shí)，需加裝防掉道的卡軌器。梭車車架主要由車架體、碰頭組成，車架兩端是碰頭，起到行走和承重的作用。儲(chǔ)繩筒可儲(chǔ)存鋼絲繩，以備巷道延深開采或縮短運(yùn)距之用。
2.3 張緊裝置
張緊裝置可以確保無(wú)極繩連續(xù)牽引車鋼絲繩具有一定的張力。緊裝置主要由框架、張緊繩輪、動(dòng)輪組、轉(zhuǎn)向輪、配重塊和防護(hù)網(wǎng)等組成。可以吸收鋼絲繩伸長(zhǎng)的部分，也可以為絞車提供尾張力，使絞車可以正常牽引，避免鋼絲繩在卷繩筒上打滑。如果無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車有雙向作用，則應(yīng)在絞車上安裝兩個(gè)裝進(jìn)裝置。
3 無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用
3.1 合理簡(jiǎn)化了運(yùn)輸系統(tǒng)
無(wú)極繩絞車進(jìn)行直達(dá)運(yùn)輸，減少了運(yùn)輸過程中一些不必要的環(huán)節(jié)，減少了人力、物力的投入，避免了像小絞車運(yùn)輸中摘掉掛鉤可能產(chǎn)生的安全隱患，極大地提高了無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車在煤礦生產(chǎn)中的安全性。
3.2 無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車適應(yīng)性強(qiáng)
無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車安全簡(jiǎn)便，并且操作簡(jiǎn)單。采用機(jī)械傳動(dòng)方式，設(shè)置兩套制動(dòng)系統(tǒng)，可靠性高，并且結(jié)構(gòu)緊湊。按鈕控制，操作方便，極大地降低了對(duì)操作工人素質(zhì)的要求，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。適用于各種運(yùn)輸?shù)囊螅梢愿鶕?jù)運(yùn)輸距離的需要進(jìn)行延伸，適應(yīng)性非
常強(qiáng)。
3.3 無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車用途廣泛
無(wú)極繩連續(xù)牽引車既可使用在平路中，又可應(yīng)用在上下山時(shí)，還可布置在集中軌道巷，又能為掘進(jìn)后配套服務(wù)，應(yīng)用非常廣泛，不僅對(duì)煤礦生產(chǎn)，對(duì)其他工業(yè)也具有極大的應(yīng)用價(jià)值。
4 結(jié)語(yǔ)
總之，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，推動(dòng)無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車技術(shù)不斷取得突破性的進(jìn)展，隨著無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車技術(shù)的不斷革新和完善，定會(huì)在煤礦的生產(chǎn)與應(yīng)用中取得更大的科學(xué)成果。
作者簡(jiǎn)介：吳印虎（1975-），男，山東曲阜人，山東裕隆礦業(yè)集團(tuán)有限公司唐陽(yáng)煤礦機(jī)電科副科長(zhǎng)，助理工程師，研究方向：煤礦機(jī)電。
摘 要：文章以礦井絞車的運(yùn)行管理為切入點(diǎn)，對(duì)煤礦絞車遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)予以探究。首先對(duì)相關(guān)研究背景及理論依據(jù)加以概述，隨后對(duì)絞車遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)與主要功能展開詳實(shí)的論述，最后結(jié)合生產(chǎn)實(shí)例分析了遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用效果。
關(guān)鍵詞：OTC；煤礦絞車；遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)
中圖分類號(hào)：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）15-0026-02
煤礦絞車作為其主副井提升的關(guān)鍵設(shè)施，是礦井生產(chǎn)運(yùn)輸有效運(yùn)轉(zhuǎn)所不可或缺的必要保障，其運(yùn)行的安全與否對(duì)于礦井安全至關(guān)重要。但鑒于絞車運(yùn)行環(huán)境的惡劣多變、操作運(yùn)行方式的各異、設(shè)備維護(hù)人員水平的不一等實(shí)際問題，使得絞車運(yùn)行管理不僅任務(wù)繁重且困難重重，這就對(duì)絞車運(yùn)行的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提出了極為嚴(yán)格的要求。過去，煤礦對(duì)于井筒絞車運(yùn)行的監(jiān)測(cè)多是采取直線管理網(wǎng)絡(luò)，不僅方法單一，且缺乏有效的管理功能，所使用的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也多缺乏通用性，往往是所使用的絞車一經(jīng)更換就需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行重新布設(shè)，為礦井生產(chǎn)造成阻礙的同時(shí)亦增加了礦井運(yùn)營(yíng)成本。因此，研發(fā)一套高效且通用的低成本絞車遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，成為礦井發(fā)展的必然需求。
1 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的原理與選擇
礦井絞車的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)是指將絞車運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集后，通過電子網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)處的服務(wù)器終端上，并通過服務(wù)器對(duì)所采集的數(shù)據(jù)加以運(yùn)算處理后，獲得能夠真實(shí)反映絞車運(yùn)行狀態(tài)的信息參數(shù)，從而對(duì)絞車整體狀況的良好與否加以判定。
在數(shù)據(jù)的搜集上，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)同現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的方式是基本相仿的。這也就意味著兩者在系統(tǒng)的硬件構(gòu)成上基本一致，不過鑒于遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需對(duì)所搜集的信息實(shí)施遠(yuǎn)程的傳輸，這就需要對(duì)數(shù)據(jù)輸出量的大小加以考量，并對(duì)其他相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)問題進(jìn)行分析和研究，如寬帶設(shè)置、網(wǎng)速設(shè)定、網(wǎng)絡(luò)堵塞的處理等，而這就要求必須創(chuàng)建一個(gè)有效的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信方式。
通常而言，完善的絞車運(yùn)行系統(tǒng)其在不同的控制時(shí)期，多會(huì)配置各不相同的低層控制系統(tǒng)，諸如DCS、PLC、FCS等，這些控制系統(tǒng)不僅網(wǎng)絡(luò)接口各有差異同時(shí)通信協(xié)議也不一致，這使得其彼此間數(shù)據(jù)的出書難以實(shí)現(xiàn)有效的銜接，必須借助第三方的機(jī)制對(duì)其進(jìn)行相互的協(xié)調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)控制操作細(xì)節(jié)的屏蔽。而OPC技術(shù)正好可以有效滿足這一需求，因此文章最終選定通過OPC技術(shù)達(dá)成遠(yuǎn)程監(jiān)控所需的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程通訊。
2 絞車遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)框架構(gòu)成
綜合化的礦井絞車遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是對(duì)電子信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自控技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能技術(shù)等諸多現(xiàn)代高新技術(shù)的科學(xué)化綜合運(yùn)用。一般而言，其多以網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與電子信息技術(shù)為優(yōu)秀內(nèi)容，為絞車各組成部件的運(yùn)行提供遠(yuǎn)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控及維護(hù)等功能，在有效確保礦井生產(chǎn)正常進(jìn)行的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行可靠性的最大優(yōu)化。絞車遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)系統(tǒng)框架構(gòu)成如圖1所示。
2.2 現(xiàn)場(chǎng)硬件構(gòu)成
現(xiàn)代化的絞車系統(tǒng)多是由數(shù)個(gè)相互銜接配合的模塊所構(gòu)成，系統(tǒng)通過不同的模塊完成不同的動(dòng)作命令以實(shí)現(xiàn)其功能的發(fā)揮。而為有效獲取裝備運(yùn)行時(shí)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，絞車各個(gè)主要構(gòu)成硬件中均裝設(shè)有傳感設(shè)施，借助其獲得所需的數(shù)據(jù)信息。一般情況下，設(shè)備控制器內(nèi)的數(shù)據(jù)包括狀態(tài)信號(hào)、控制器信號(hào)等。其現(xiàn)場(chǎng)硬件的構(gòu)成如圖2所示。
2.3 軟件系統(tǒng)構(gòu)成
上世紀(jì)90年代以來(lái)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展出現(xiàn)兩種較為主流的趨勢(shì)，其分別為封閉式系統(tǒng)向開放式系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變；集中式系統(tǒng)向分布式系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。其各自的代表模式分別為B/S模式與C/S模式。兩者各有自己的優(yōu)勢(shì)亦有獨(dú)自的不足，所以在本次絞車遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中選用B/S模式與C/S模式相互結(jié)合的混合式軟件系統(tǒng)。
2.4 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成
一個(gè)完善的絞車遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由監(jiān)測(cè)總服務(wù)器和數(shù)個(gè)現(xiàn)場(chǎng)PLC系統(tǒng)共同構(gòu)成，運(yùn)作時(shí)每個(gè)PLC系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)一臺(tái)絞車的運(yùn)行進(jìn)行操控。整個(gè)系統(tǒng)最為關(guān)鍵的優(yōu)秀是監(jiān)測(cè)總服務(wù)器，借助其可實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)絞車運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。現(xiàn)場(chǎng)的PLC系統(tǒng)則是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)所在，其借由工業(yè)以太網(wǎng)將自己采集的數(shù)據(jù)信息遠(yuǎn)程傳輸給監(jiān)測(cè)總服務(wù)器，服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后獲得每臺(tái)絞車運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息，并將所獲得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫(kù)以備調(diào)用。現(xiàn)場(chǎng)PLC系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)總服務(wù)器兩者相互協(xié)調(diào)構(gòu)成一個(gè)完善的分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其構(gòu)成如圖3所示。
3 絞車遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能模塊
3.1 遠(yuǎn)程通訊模塊
遠(yuǎn)程通訊模塊共包含兩個(gè)組成部分，其分別為數(shù)據(jù)通信服務(wù)器與數(shù)據(jù)通信客戶端。其中前者主要功能為對(duì)客戶端的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集，并依據(jù)具體需求針對(duì)性的發(fā)送客戶端程序。客戶端與服務(wù)器之間借助OPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸通訊。
一般情況下，服務(wù)器的數(shù)據(jù)采集均是依據(jù)客戶端實(shí)際需求進(jìn)行，非需求數(shù)據(jù)服務(wù)器不予收集，同時(shí)服務(wù)器還會(huì)對(duì)所搜集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的變動(dòng)，服務(wù)器會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新采集并將其發(fā)送給客戶端；后者可讓使用者借由其實(shí)現(xiàn)對(duì)所需現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)搜集，這種方式有利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源的優(yōu)化利用。
3.2 系統(tǒng)管理模塊
整個(gè)系統(tǒng)的管理功能劃分為三種，分別為數(shù)據(jù)庫(kù)管理、用戶權(quán)限管理、用戶管理。
3.2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)管理
遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，會(huì)在數(shù)據(jù)庫(kù)中儲(chǔ)存數(shù)量眾多運(yùn)行數(shù)據(jù)。為避免由于病毒感染、使用者誤操作等原因而導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失，在使用時(shí)必須對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息進(jìn)行及時(shí)的備份，以便在發(fā)生數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象時(shí)可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行還原。通常情況下，數(shù)據(jù)備份應(yīng)在系統(tǒng)運(yùn)行不忙碌時(shí)，依靠人工操作完成，備份的數(shù)據(jù)即可存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)硬盤中，亦可依據(jù)使用者需求刻錄到光盤或移動(dòng)硬盤上。
3.2.2 用戶權(quán)限管理
鑒于遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用者在企業(yè)中所處職位的不同，系統(tǒng)可針對(duì)性的賦予系統(tǒng)用戶各異的使用權(quán)限。譬如有的用戶僅僅是進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行狀況的查閱、有的則需對(duì)系統(tǒng)軟件進(jìn)行編輯和維護(hù)等。借助靈活的權(quán)限管理能夠在有針對(duì)性的滿足不同使用者不同需求的同時(shí)最大限度的確保系統(tǒng)運(yùn)行的安全、可靠，避免非法使用者的惡意登錄。
3.2.3 用戶管理
借助該功能可對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的使用者及管理者進(jìn)行自由的刪減和增添。
3.3 報(bào)警模塊
整個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)借由分布于各個(gè)設(shè)備組件上的傳感器可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常情況，監(jiān)測(cè)總服務(wù)器可立即向工作人員發(fā)出警報(bào)并對(duì)故障的位置及原因進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并給出相應(yīng)的解決意見，以便維修人員可以盡快地實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的排除和修復(fù)，最大限度的確保礦井生產(chǎn)的正常進(jìn)行。此外，該模塊還會(huì)實(shí)時(shí)將相關(guān)故障信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)故障進(jìn)行綜合分析，避免相似事故的再次出現(xiàn)。
3.4 信息實(shí)時(shí)顯示模塊
遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可將采集到的絞車運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息借由表格、曲線圖等多種形式予以顯示。通常情況下實(shí)時(shí)信息包含有實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)顯示和實(shí)時(shí)曲線繪圖顯示兩部分。
3.5 Web信息模塊
絞車遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可借助Web分布系統(tǒng)，將經(jīng)由系統(tǒng)檢測(cè)后的各類設(shè)備運(yùn)行信息、報(bào)警信息、故障信息等實(shí)時(shí)信息或歷史數(shù)據(jù)對(duì)外，使用者通過計(jì)算互聯(lián)網(wǎng)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的遠(yuǎn)程查閱。
4 結(jié) 語(yǔ)
通過文中所述可知，將遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為煤礦絞車操控的優(yōu)秀手段對(duì)于實(shí)現(xiàn)礦井生產(chǎn)的自動(dòng)化建設(shè)有著極為顯著的推進(jìn)作用，特別是在我國(guó)能源市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益殘酷的今天，礦井生產(chǎn)自動(dòng)化程度的高低一定程度上決定了企業(yè)能否實(shí)現(xiàn)自身的長(zhǎng)久和可持續(xù)發(fā)展。作為一名礦山機(jī)電技術(shù)人員，我們理應(yīng)全力投入到遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在礦井絞車控制中的應(yīng)用推廣，為實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)效率與生產(chǎn)成本的雙豐收提供助力。
摘要：提升絞車在煤礦系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)著提升運(yùn)輸任務(wù)，是礦井提升煤炭、矸石、材料及運(yùn)送人員的關(guān)鍵設(shè)備。隨著變頻器不斷發(fā)展和應(yīng)用，變頻絞車也在煤礦系統(tǒng)中得到推廣應(yīng)用，變頻絞車能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速、降低能耗、故障少、維護(hù)方便等良好效果，使煤礦絞車系統(tǒng)邁上了一個(gè)新的臺(tái)階。
關(guān)鍵詞：變頻絞車；提升系統(tǒng)；變頻器；煤礦系統(tǒng)
我礦2012年在井下+150水平安裝一套變頻絞車JTPB-1.6×1.2/20電機(jī)功率160kW為六采區(qū)主下山提升服務(wù)。絞車機(jī)械部分由重慶遠(yuǎn)和礦山機(jī)械制造有限公司生產(chǎn)，絞車電控系統(tǒng)由洛陽(yáng)源創(chuàng)電氣有限公司生產(chǎn)的提升機(jī)變頻控制系統(tǒng)。電控設(shè)備由變頻控制柜、PLC控制柜、司機(jī)操作臺(tái)等組成，于2012年8月2日調(diào)試完畢進(jìn)行提升運(yùn)行，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)PLC控制、變頻調(diào)速，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過卷、減速過速、急停、通訊故障、變頻器故障、測(cè)速斷線保護(hù)、制動(dòng)油壓過高、深度指示器斷軸、松繩等故障的檢測(cè)，并進(jìn)行安全制動(dòng)。
1 變頻調(diào)絞車應(yīng)用效果分析
1.1 節(jié)電效果好
據(jù)相關(guān)的調(diào)查資料顯示，新型的變頻調(diào)速器具有不同程度的能量回饋功能，能夠在提升絞車下放的過程中將機(jī)械的能量轉(zhuǎn)化為電能并順利地輸送到電網(wǎng)當(dāng)中。同時(shí)，新型的變頻調(diào)速器在運(yùn)行過程中還能夠有效消除和減少調(diào)速過程中電阻能耗所散發(fā)出的熱量。改造后的變頻絞車的節(jié)電率與改造前的變頻絞車節(jié)電率提升了20%～25%。
1.2 安全性能高
新型的變頻調(diào)速器在啟動(dòng)過程中對(duì)電流頻率的要求較小，正常情況下，都能十分順利地完成啟動(dòng)，起步的平穩(wěn)性較之前也得到了較為明顯的提高，運(yùn)行速度受負(fù)載量變化程度的影響較小，安全性能在整體上得到了提高。
1.3 維修成本低
新型的變頻調(diào)速器在運(yùn)行過程中極少出現(xiàn)故障，即使出現(xiàn)故障也都是一些較小的問題，所需的維修成本較低，從而在側(cè)面上減少了維修工作量。同時(shí)，由于新型變頻調(diào)速器的節(jié)電效果較好，從而有效地避免了因電阻發(fā)熱影響作業(yè)質(zhì)量的現(xiàn)象。
1.4 工程量小
變頻絞車機(jī)房峒室相對(duì)較小，比較簡(jiǎn)單，與老絞車相比可節(jié)省10平方米面積，土建工程量較小，費(fèi)用較少。
1.5 設(shè)備簡(jiǎn)單
變頻絞車設(shè)備相對(duì)較簡(jiǎn)單，安裝調(diào)試方便。
2 變頻器的工作原理
2.1 正常的逆變過程
逆變過程是絞車電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的過程中的重要組成部分，主要由三個(gè)方面構(gòu)成，分別為整流、濾波和正常逆變。正常逆變作為優(yōu)秀部分，在變頻絞車的運(yùn)行過程中具有十分重要的作用和意義。通過對(duì)電機(jī)定子的供電頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而在根本上控制電壓和輸出，具有十分重要的調(diào)速作用。
2.2 能量回饋過程
能量回饋過程作為除正常逆變過程之外也是電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中重要組成部分。主要是由整流、回饋逆變和輸出濾波三大部分共同構(gòu)成了電動(dòng)機(jī)的能量回饋過程。回饋逆變作為整個(gè)能量回饋過程中最為關(guān)鍵的部分，直接左右和影響著能量回饋過程輸出電壓和電網(wǎng)電壓相位的統(tǒng)計(jì)性和協(xié)調(diào)性。據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)指出，目前我國(guó)多數(shù)的礦區(qū)電業(yè)的平穩(wěn)性較差，前后波動(dòng)數(shù)值相差較大，因此變頻絞車在礦區(qū)運(yùn)行過程中，還需要在煤礦系統(tǒng)中增加一個(gè)特定的剎車部分，從而就能夠在整體上提高變頻器運(yùn)行過程中的安全性和可靠性，將事故的發(fā)生幾率控制在最小范圍
之內(nèi)。
3 變頻器的選用
煤礦絞車提升的運(yùn)行負(fù)荷比較大，具有較大慣性，負(fù)載的特點(diǎn)是啟動(dòng)時(shí)沖擊很大，因此要求變頻器有一定余量。同時(shí)，在重物下放時(shí)，會(huì)有能量回饋，因此要使用制動(dòng)單元或采用共用母線方式。與其他傳動(dòng)機(jī)械相比對(duì)變頻器有著更為苛刻的安全性能上的要求，它可以對(duì)所有交流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)秀變量進(jìn)行控制，并把定子磁通、轉(zhuǎn)矩作為主要控制變量。高速信號(hào)處理器與先進(jìn)的電機(jī)軟件模型相結(jié)合使電機(jī)狀態(tài)更新，對(duì)負(fù)載的變化和瞬時(shí)掉電，能做出迅速響應(yīng)。我礦六采區(qū)絞車采用了洛陽(yáng)源創(chuàng)電氣有限公司開發(fā)的NX1-261A/690V變頻器，與絞車主電機(jī)（型號(hào)YBPT355S-6，功率160kW，額定電壓660V，額定電流170A，轉(zhuǎn)速990r/min，功率因數(shù)cosφ0.88）相配套，運(yùn)行過程系統(tǒng)安全可靠，保護(hù)齊全靈敏，滿足《煤礦安全規(guī)程》要求，各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到規(guī)程及設(shè)計(jì)要求。
4 注意事項(xiàng)
結(jié)合我礦在設(shè)備選型、安裝調(diào)試、提升系統(tǒng)配套設(shè)施等方面，要注意的一些事項(xiàng)：
一是由于煤礦井下條件相對(duì)比較復(fù)雜，運(yùn)行過程中負(fù)載變化也比較大，對(duì)提升絞車的要求，要有一定的過載能力，提升絞車的主電機(jī)功率要適當(dāng)選擇大點(diǎn)，如JTPB1.6×1.2絞車主電機(jī)最好選功率185kW，相應(yīng)變頻器容量選擇也要相應(yīng)增大。
我礦在提升運(yùn)行中，也出現(xiàn)過3次故障，問題均顯示是變頻器故障，經(jīng)過檢查也都是在變頻柜中的三塊功率放大板出現(xiàn)問題，影響到絞車正常運(yùn)行。解決辦法是更換功率放大板，將原來(lái)NX10653/261功率放大板換成NX10653/502功率放大板，加大功率放大板過載能力和抗干擾能力。
二是變頻提升絞車對(duì)周邊的工作環(huán)境要求相對(duì)比較高，主要是要做到機(jī)房峒室干燥，機(jī)電設(shè)備周圍不能有滴水；通風(fēng)條件要好，機(jī)房峒室的通風(fēng)必須是處在新鮮風(fēng)流的進(jìn)風(fēng)側(cè)。
三是斜井井筒施工角度要控制在22°之內(nèi)，采區(qū)下山軌道要選22kg/m及以上軌道，軌道的敷設(shè)必須達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，減少重車提升過程中的掉渣現(xiàn)象，盡量減少提升過程重車掉道現(xiàn)象的發(fā)生，變頻絞車過載能力比較低，在處理重車掉道時(shí)相對(duì)比較薄弱，一旦重車掉道就有可能影響到生產(chǎn)和安全。
四是機(jī)房設(shè)備安裝時(shí)，進(jìn)線電纜宜有金屬套護(hù)或電纜鋼管，電纜兩端應(yīng)就近可靠接地，與機(jī)房地基接地網(wǎng)相連；絞車機(jī)械電控的基礎(chǔ)四周必須要有接地避雷帶，接地阻值要達(dá)到井下機(jī)房峒室的要求。絞車機(jī)械和電控設(shè)備的外殼必須采用50×5mm以上的鍍鋅扁鐵進(jìn)行可靠連接并接地，達(dá)到提高變頻絞車在運(yùn)行過程中對(duì)外界抗干擾能力。
5 結(jié)語(yǔ)
隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的不斷發(fā)展和完善，對(duì)煤礦企業(yè)發(fā)展和運(yùn)行安全性和可靠性的要求也越來(lái)越高。變頻絞車憑借自身具有的高安全性、穩(wěn)定性、操作便捷、成本花費(fèi)低等優(yōu)勢(shì)，被廣泛地應(yīng)用在煤礦提升系統(tǒng)當(dāng)中，有效地減少了機(jī)械沖擊事故的發(fā)生，提高了運(yùn)行的平穩(wěn)性和安全性，消除并控制了噪音和散熱的程度，改善了人機(jī)工作的環(huán)境。在變頻絞車選型、安裝調(diào)試以及提升系統(tǒng)配套設(shè)施加以注意，變頻絞車在礦山將得到推廣應(yīng)用。
作者簡(jiǎn)介：鄭元漢（1964―），男，福建煤電股份有限公司高陂煤礦副礦長(zhǎng)，機(jī)電工程師。
摘要：文章結(jié)合霄云煤礦的巖層性質(zhì)，根據(jù)圍巖的壓力和物理力學(xué)參數(shù)，針對(duì)上山上車場(chǎng)絞車房的位置及臨近采區(qū)的開采情況，對(duì)絞車房及配電硐室采用錨網(wǎng)索梯噴進(jìn)行永久支護(hù)。文章重點(diǎn)論述絞車房支護(hù)設(shè)計(jì)，結(jié)合絞車房的實(shí)際建議合理選擇施工方案，使整個(gè)工程得以順利進(jìn)行。
關(guān)鍵詞：軌道上山；上車場(chǎng)；絞車房；支護(hù)設(shè)計(jì)
1 絞車房及繩道地面相對(duì)位置及鄰近采區(qū)
開采情況
詳見表1。
2 巷道布置
霄云煤礦的自軌道上山變平點(diǎn)44m處開門施工絞車房繩道，施工28.075m長(zhǎng)絞車房繩道進(jìn)入絞車房，絞車房長(zhǎng)度為12m，另外在絞車房中施工一配電硐室；然后與一采區(qū)上部車場(chǎng)檢修聯(lián)絡(luò)巷貫通。該巷道在3煤層頂板中砂巖、粉砂巖中掘進(jìn)，巷道全長(zhǎng)40.275m。方位角為210°，巷道斷面均為直墻半圓拱。自絞車房開門口向里5m距離底板4.9m處絞車房左右肩窩各有一個(gè)起重梁窩；絞車房開門口向里3.1m處的左幫有一配電硐室。
3 絞車房支護(hù)設(shè)計(jì)
3.1 巷道斷面
絞車房及繩道斷面均為直墻半圓拱形，共4個(gè)斷面：
1-1斷面：工程量為12.4m，斷面凈寬9.4m，凈高6.1m，S凈=47.84m?；掘?qū)?.8m，掘高6.3m，S掘=51.42m?。
2-2斷面：工程量為4.0m，斷面凈寬3.9m，凈高3.35m，S凈=11.43m?；掘?qū)?.3m，掘高3.55m，S掘=13.28m?。
3-3斷面：工程量為2.8m，斷面凈寬3.0m，凈高3.9m，S凈=10.73m2；掘?qū)?.4m，掘高4.1m，S掘=12.7m?。
4-4斷面：工程量為25.075m，斷面凈寬3.0m，凈高3.9m，S凈=10.73m?；掘?qū)?.24m，掘高4.02m，
S掘=11.9m?。
其中1-1、2-2、3-3斷面噴厚為200mm，最后鋪底厚200mm；4-4斷面噴厚120mm，最后鋪底厚200mm；鋪底均采用C20混凝土砌筑。
3.2 支護(hù)方式
3.2.1 臨時(shí)支護(hù)。前探梁：4-4斷面采用長(zhǎng)4.5m、寬100mm、厚50mm的方鋼制作，其余斷面采用規(guī)格為：長(zhǎng)4.0m、寬100mm、厚50mm的方鋼制作；探梁間距不大于1.0m，允許偏差100mm，用頂板支護(hù)錨桿及吊環(huán)、大木剎剎牢固定。吊環(huán)：吊環(huán)用Φ18mm圓鋼及厚20mm的A3鋼板加工成矩形，吊環(huán)必須上滿絲，且安設(shè)在牢固可靠的支護(hù)錨桿上，錨桿錨固力不小于70kN；巷道掘進(jìn)過程中吊環(huán)循環(huán)使用。每根前探梁用1個(gè)吊環(huán)懸吊，吊環(huán)要上滿絲；前探梁后端用特制大木剎剎牢，前探梁前端可用木塊接頂，接頂要實(shí)；前探梁無(wú)嚴(yán)重彎曲變形且支設(shè)牢固。前探梁隨迎頭施工及時(shí)安設(shè)，并保證牢固可靠。4-4斷面前探梁臨時(shí)支護(hù)最大控頂距離2.1m，最小控頂距0.3m，其余斷面前探梁臨時(shí)支護(hù)最大控頂距離1.9m，掘進(jìn)工作面距臨時(shí)支護(hù)最大距離為0.3m，放炮后前探梁臨時(shí)支護(hù)緊跟工作面。放炮后當(dāng)空頂斷面寬度小于4m時(shí)使用三根前探梁，當(dāng)空頂斷面寬度大于4m時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)增加前探梁數(shù)量。施工絞車房開門口前3.2m時(shí)，如前探梁不便使用，可采取單體支柱或木點(diǎn)柱進(jìn)行加強(qiáng)臨時(shí)支護(hù)。絞車房開門口3.2m位置，先用Φ20×2400mm端頭細(xì)絲錨桿配合鋼筋網(wǎng)進(jìn)行支護(hù)，并進(jìn)行初噴70mm封閉好頂板，兩幫暫不進(jìn)行支護(hù)，僅用噴漿灰進(jìn)行噴射封堵一下圍巖。
3.2.2 永久支護(hù)：絞車房及配電硐室擬采用錨網(wǎng)梯外加錨索梁進(jìn)行永久支護(hù)，支護(hù)材料擬為Φ20mm×2500mm全螺紋錨桿，掛雙層6#鋼筋網(wǎng)，Φ14鋼筋梯，C20噴射混凝土，噴體厚度為200mm；絞車房繩道擬采用錨網(wǎng)噴進(jìn)行永久支護(hù)，支護(hù)材料擬為Φ20mm×2400mm左螺旋無(wú)縱筋細(xì)絲螺紋鋼錨桿，6#鋼筋網(wǎng)，C20噴射混凝土，噴體厚度為120mm。
3.3 絞車房的支護(hù)說(shuō)明
根據(jù)以上計(jì)算，絞車房及配電硐室采用錨網(wǎng)索梯噴進(jìn)行永久支護(hù)，選用Φ20mm×2500mm的全螺紋錨桿，錨桿間排距為800×800mm，每根錨桿用1支MSK2535、2支MSK2550樹脂錨固劑固定，錨固力不小于70kN；鋼筋網(wǎng)為6#鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)片規(guī)格2000×1000mm，網(wǎng)孔規(guī)格100×100mm，巷道全斷面鋪掛雙層鋼筋網(wǎng)，先掛一層網(wǎng)，上好托盤、螺帽后，保證錨桿外露150mm，然后進(jìn)行初噴，初噴完畢后，及時(shí)將錨桿外露端頭的噴漿灰清理干凈，以免影響掛二層網(wǎng)，待初噴凝固后，再進(jìn)行掛二層網(wǎng)，并上好托盤、螺帽；鋼筋梯為Φ14鋼筋焊接制作，為方便施工鋼筋梯長(zhǎng)度采用4.1m、1.7m等規(guī)格搭配使用，巷道全斷面壓接鋼筋梯，另外，全斷面施工Φ17.8×8000mm錨索配合3m長(zhǎng)的錨索梁進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)。絞車房繩道采用錨網(wǎng)噴進(jìn)行永久支護(hù)，支護(hù)材料采用Φ20mm×2400mm左螺旋無(wú)縱筋細(xì)絲螺紋鋼錨桿，錨桿間排距為1000×1000mm，鋼筋網(wǎng)為6#鋼
筋網(wǎng)。
絞車房配電硐室，向里500mm位置，安設(shè)一U型鋼梁，加強(qiáng)支護(hù)，防止配電硐室上方頂板因安設(shè)起重梁壓力過大垮塌。
噴射混凝土強(qiáng)度均為C20，1-1、2-2、3-3斷面噴體厚度為200mm，4-4斷面噴體厚度為120mm。噴射混凝土采用PC32.5R普通硅酸巖水泥、J85型速凝劑、5～10mm小石子、中粗砂子與水混合物，配比為水泥∶砂∶石子=1∶2∶2。當(dāng)圍巖穩(wěn)定性較好，采用先錨后噴的方式；當(dāng)圍巖穩(wěn)定性較差時(shí)，錨桿排距縮小為0.6m，并首先及時(shí)噴射不小于50mm厚的混凝土封閉圍巖，緊接打錨桿掛網(wǎng)，復(fù)噴到設(shè)計(jì)厚度，初噴距迎頭不得超過4m，復(fù)噴距迎頭拱部不得超過6m，幫部耙裝機(jī)后不得超過10m，初噴厚度為50～70mm，復(fù)噴后總厚度不低于設(shè)計(jì)厚度，噴層必須連續(xù)灑水養(yǎng)護(hù)28天以上，7天以內(nèi)每班灑水2次，7天以后每天灑水1次。在斷層、穿煤層等地質(zhì)破碎帶中，根據(jù)具體地質(zhì)情況及時(shí)編制補(bǔ)充措施。
4 結(jié)語(yǔ)
總之，做好軌道上山上車場(chǎng)絞車房的支護(hù)設(shè)計(jì)工作，有利于維護(hù)巷道，防止巷道因壓力大支護(hù)變形嚴(yán)重，并能有效地保證修復(fù)施工過程中的安全和質(zhì)量，促進(jìn)礦井的安全生產(chǎn)。
作者簡(jiǎn)介：王旭東（1973―），男，山東肥城人，山東濟(jì)寧礦業(yè)集團(tuán)有限公司霄云煤礦副礦長(zhǎng)，工程師，研究方向：礦山開采。
摘要：本文針對(duì)最新防爆液壓絞車優(yōu)良性能進(jìn)行討論，徹底將煤礦安全系數(shù)全面提升，呈現(xiàn)煤礦井安全生產(chǎn)環(huán)境。
關(guān)鍵詞：防爆液壓絞車 煤礦井 應(yīng)用
面對(duì)我國(guó)煤礦井中存在的不安全因素，避免煤礦井機(jī)械爆炸而引發(fā)安全事故。最新研制的防爆液壓絞車已經(jīng)正式投產(chǎn)，其優(yōu)良的性能迅速獲得市場(chǎng)積極響應(yīng)。運(yùn)行穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單，并伴隨著實(shí)際應(yīng)用中的相關(guān)技術(shù)改良，其優(yōu)勢(shì)已經(jīng)日益凸顯。由于我國(guó)煤礦一線員工對(duì)防爆液壓絞車的認(rèn)識(shí)不足，因此，此系列絞車未得到有效的大量普及。
1 防爆液壓絞車的結(jié)構(gòu)及類型
防爆液壓絞車為防爆設(shè)備，改變傳統(tǒng)使用純機(jī)械傳動(dòng)的方式，而采用了液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、大功率的液壓泵，特別適合在煤塵、瓦斯爆炸的危險(xiǎn)環(huán)境中使用，這樣先進(jìn)的防爆設(shè)備，能夠完全適應(yīng)此類易燃易爆的環(huán)境。
其絞車分為兩種傳動(dòng)：全液壓式傳動(dòng)、液壓機(jī)械傳動(dòng)。有一個(gè)較為明顯的特點(diǎn)，就是能夠液壓調(diào)速，因此，電機(jī)為普通的防爆籠型即可，電機(jī)可拖動(dòng)雙向變量軸向柱塞泵。泵和驅(qū)動(dòng)可形成閉式回路的液壓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)。兩種不同液壓絞車最大的區(qū)別為：液壓機(jī)械絞車采用的是高速軸向柱塞式的液壓馬達(dá)，在行星齒輪減速之后，才驅(qū)動(dòng)絞車滾筒；而全液壓絞車是采用內(nèi)曲線的低速大扭矩式馬達(dá)，直接驅(qū)動(dòng)絞車滾筒。液壓車正反轉(zhuǎn)主要依賴于液壓泵的出油方向?qū)崿F(xiàn)，絞車的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，是通過對(duì)液壓泵改變其對(duì)液壓馬達(dá)的輸入油量，從而實(shí)現(xiàn)絞車的調(diào)節(jié)。絞車將原本轉(zhuǎn)向和調(diào)速，從電氣控制，已經(jīng)改變?yōu)橐簤嚎刂疲瑥挠屑?jí)調(diào)速，轉(zhuǎn)變成現(xiàn)在的無(wú)級(jí)平滑調(diào)速，這些改變，對(duì)煤礦井絞車是一次革命性發(fā)展。原本龐大的調(diào)速、啟動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)設(shè)備，都已經(jīng)改變成普通籠式防爆電機(jī)，可以有效提高防爆效果，設(shè)備的結(jié)構(gòu)完全減少，從而將煤礦井下對(duì)絞車的操作減少，簡(jiǎn)單的操作步驟，可以將機(jī)械耗能最大程度上降低。平穩(wěn)可靠的運(yùn)行中，能夠?qū)⒚旱V生產(chǎn)的成本投入最大程度上降低。防爆液壓絞車在一般部位和平常絞車基本相同，主要是有制動(dòng)閘、深度指示器、主軸、操作臺(tái)等組成；液壓部位主要是由液壓泵和液壓馬達(dá)、油箱、濾油器、冷卻器等相關(guān)部位組成。在電氣部位中，主要是以各種設(shè)備的啟動(dòng)器和保護(hù)操作系統(tǒng)組合而成。
2 防爆液壓絞車技術(shù)特點(diǎn)
2.1 其防爆性能極佳，控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，從而可以將調(diào)速電氣省略。使用防爆籠式電機(jī)是最為適應(yīng)煤礦井的運(yùn)行環(huán)境，隔爆電器是操作電氣中性能最為優(yōu)良的型號(hào)，在煤礦井的易燃易爆環(huán)境下，能夠有極好的適應(yīng)能力。
2.2 無(wú)級(jí)調(diào)速性能極其穩(wěn)定，也有很好的低速運(yùn)轉(zhuǎn)性能。液壓無(wú)級(jí)的調(diào)速技術(shù)使用之后，可以在額定范圍內(nèi)，隨意選擇其提升速度。普通絞車無(wú)法達(dá)到長(zhǎng)時(shí)間在較大力矩的情況下穩(wěn)定運(yùn)行，而防爆液壓絞車卻可以做到。
2.3 工作效率高，使用液壓馬達(dá)，可以直接驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，減少傳統(tǒng)工作運(yùn)轉(zhuǎn)中所存在的電阻箱，能夠?qū)⒄麢C(jī)的效率最大幅度提升。
2.4 機(jī)械的參數(shù)可以靈活變化，得以合理匹配，根據(jù)實(shí)際使用情況，可以有更多的選擇空間。例如，液壓機(jī)械絞車的減速器參數(shù)能夠根據(jù)其速度、載荷等因素來(lái)選擇最適合的型號(hào)，可以讓全液壓、液壓機(jī)械絞車，都可以自由選擇液壓馬達(dá)和液壓泵，從而達(dá)到最佳的匹配效果，符合生產(chǎn)中重載低速、輕載高速的各種要求，將設(shè)備發(fā)揮最好的效果。
防爆液壓絞車與傳統(tǒng)絞車不同，它可以在功率相同的狀態(tài)下，速度和拉力都有效提升，在拉力最大、速度最大的情況下，裝機(jī)功率能夠得以減小。
2.5 體積小，結(jié)構(gòu)緊密，能夠節(jié)約開拓成本。馬達(dá)與卷筒之間采用直聯(lián)的方式，主機(jī)的軸向尺寸較短，液壓系統(tǒng)緊湊布置，從而讓整機(jī)體積縮小，減少控制接觸器和電阻器的成本支出，最大限度節(jié)約了煤礦井生產(chǎn)的成本投入。
2.6 有極好的節(jié)能效果，在煤礦井下使用的絞車為單滾筒。液壓絞車使用液壓的回路傳動(dòng)方式，在工況下放之時(shí)，系統(tǒng)為發(fā)電制動(dòng)的狀態(tài)，可以有效幫助重力勢(shì)能，得以轉(zhuǎn)換成電能，從而回饋給電網(wǎng)，以這樣的方式進(jìn)行操作，解決液壓系統(tǒng)的發(fā)熱情況，也可以節(jié)約電能的使用，一舉多得。
2.7 操作簡(jiǎn)單，且靈敏，只需要用一個(gè)手柄就可以將整個(gè)絞車的操作完成。可以選擇遠(yuǎn)方操作、手動(dòng)操作兩種，能夠讓絞車的操作簡(jiǎn)單、可靠，并且操作反應(yīng)靈敏。
2.8 極佳的安全保護(hù)裝置，使得絞車安全可靠。在防爆液壓絞車中，安全裝置有：超速、欠電壓、超負(fù)荷、過卷、閘瓦間隙等，與國(guó)家相關(guān)安全規(guī)定符合。
3 使用注意事項(xiàng)
3.1 防爆液壓絞車對(duì)部件的精準(zhǔn)度要求極高，因此，在使用過程中，一定要對(duì)部件和安裝情況進(jìn)行全面檢查。
3.2 液壓油必須要保持清潔，存放之時(shí)需要進(jìn)行良好的密封，以免在使用中出現(xiàn)堵塞閥件，對(duì)工作運(yùn)轉(zhuǎn)造成影響。
3.3 絞車必須有良好的冷卻條件，一旦油溫升高，系統(tǒng)泄漏會(huì)加大，導(dǎo)致運(yùn)作異常。
3.4 必須要對(duì)絞車進(jìn)行每日檢查，對(duì)于安全部件和其他系統(tǒng)組成部分都必須要確保是正常狀態(tài)。定期進(jìn)行保養(yǎng)，將所有設(shè)備組成部分都保持在最佳運(yùn)行狀態(tài)。
4 結(jié)語(yǔ)
煤礦井是一個(gè)極度危險(xiǎn)的環(huán)境，為了避免出現(xiàn)電力機(jī)械爆炸事故，使用防爆液壓絞車是最為明智的選擇。其優(yōu)良的操作性能和安全性能，必將是我國(guó)未來(lái)煤礦井生產(chǎn)設(shè)備的發(fā)展方向。
【摘 要】絞車廣泛應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)的人員升降、矸石運(yùn)輸、設(shè)備轉(zhuǎn)移、以及礦渣填充等作業(yè)中，目前我國(guó)煤礦絞車在實(shí)際使用中還存在著費(fèi)用高、能耗大和調(diào)速過程中經(jīng)常出現(xiàn)不動(dòng)作、誤動(dòng)作等問題，運(yùn)用PLC對(duì)絞車進(jìn)行改造，可以很好地解決這一問題。本文對(duì)PLC 電控系統(tǒng)的組成、運(yùn)行過程及對(duì)絞車運(yùn)行狀態(tài)的改善效果進(jìn)行了介紹。
【關(guān)鍵詞】煤礦；絞車；PLC控制；應(yīng)用
0 引言
絞車是一種通過卷筒纏繞鋼絲繩或鏈條來(lái)牽引或提升重物的起重設(shè)備，由于具有重量輕、體積小、起重量高、移動(dòng)方便等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)的人員升降、矸石運(yùn)輸、設(shè)備轉(zhuǎn)移、以及礦渣填充等作業(yè)中，并因牽引力大、適用性強(qiáng)的特性，極大地減輕了在礦井作業(yè)中工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。調(diào)查表明，目前我國(guó)煤礦絞車在實(shí)際使用中的問題主要集中在以下兩個(gè)方面：首先，費(fèi)用過高、能耗過大是煤礦絞車運(yùn)行的明顯缺陷，由于傳統(tǒng)絞車常利用串聯(lián)電阻進(jìn)行調(diào)速操作，而串聯(lián)電阻系統(tǒng)的耗電量高，其能耗成本接近設(shè)備運(yùn)行整體成本的80%，但耗電量中有很大一部分都由于井下軌道實(shí)際負(fù)載的變化而損失了；另一方面，調(diào)速電阻的控制需要技術(shù)人員在掌握其工作原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)各種運(yùn)行情況進(jìn)行判斷，而由于誤判造成的鋼絲繩被拉斷、翻矸斗過卷或拉翻等問題均較為常見，加之串聯(lián)電阻電路的接點(diǎn)多，往往會(huì)造成與行程開關(guān)配合困難的問題，導(dǎo)致不動(dòng)作、誤動(dòng)作等問題的發(fā)生，造成運(yùn)輸過程的安全生產(chǎn)得不到保障。此外，為確保設(shè)備運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，通常要求絞車維修養(yǎng)護(hù)人員的數(shù)量多、技術(shù)高，這又使人力資源成本進(jìn)一步提高。可見，串聯(lián)電阻等傳統(tǒng)的電控方式既不利于礦山生產(chǎn)安全性和經(jīng)濟(jì)性的實(shí)現(xiàn)，也不符合國(guó)家節(jié)能降耗的“綠色煤礦工業(yè)”的發(fā)展思路。而要改變這一現(xiàn)實(shí)，達(dá)到優(yōu)化系統(tǒng)、節(jié)能增效和凈化環(huán)境的效果，將PLC 變頻技術(shù)作為首選，對(duì)絞車電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造勢(shì)在必行。
1 PLC 電控系統(tǒng)的組成
組成PLC電控系統(tǒng)的單元主要有：電源模塊、中央處理器（CPU）、外部設(shè)備編程器、存貯器、以及包括擴(kuò)展接II與外部設(shè)備接口在內(nèi)的輸入/輸出接口，并由電源總線、數(shù)據(jù)總線、地址總線與控制總線將各單元相連接，外部則配置相應(yīng)的控制對(duì)象與控制裝置。PLC電控系統(tǒng)可因其結(jié)構(gòu)的柔性而分為固定式（包括CPU板、I/0板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等）與組合式（包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊等）兩種，前者是一個(gè)不可拆卸的整體，而后者可以根據(jù)實(shí)際需要按一定的規(guī)則進(jìn)行組合，可擴(kuò)展性更高，因而也具有更加廣泛的應(yīng)用空間。
目前，我國(guó)煤礦絞車所選用的PLC 變頻控制系統(tǒng)多選用660V、50Hz 的電源，電壓的波動(dòng)范圍控制在±10%，允許的頻率波動(dòng)范圍通常為±2.5%。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行需要，可將輸出功率設(shè)置在200kW，并確保0～50Hz 的輸出頻率，從而保證絞車作業(yè)能安全、高效地進(jìn)行。系統(tǒng)應(yīng)為實(shí)際生產(chǎn)中不同的運(yùn)行環(huán)境設(shè)置保護(hù)功能，以解決設(shè)備的過流、過壓、欠壓等常見問題，且應(yīng)以自動(dòng)轉(zhuǎn)矩提升功能的設(shè)置，確保處于低頻運(yùn)轉(zhuǎn)的絞車能夠滿足額定轉(zhuǎn)矩的規(guī)定要求。
電氣控制可采用雙PLC 全數(shù)字控制系統(tǒng)，兩套PLC 與硬件電路互相冗余，完成絞車的提升控制與數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，并同時(shí)在PLC 故障時(shí)能夠分別完成臨時(shí)應(yīng)急提升。其中防止過卷裝置、過速裝置、限速裝置和減速功能保護(hù)應(yīng)設(shè)置為相互獨(dú)立的雙線形式。系統(tǒng)的聲光信號(hào)與控制回路應(yīng)具有閉鎖功能，并以30天作為標(biāo)準(zhǔn)，保留信號(hào)發(fā)出的次數(shù)以及時(shí)間記錄。檢修時(shí)將絞車運(yùn)行速度設(shè)置在0.3m/s～0.5m/s 為宜，并應(yīng)可調(diào)整為手動(dòng)操作狀態(tài)。為確保檢修工作的順利進(jìn)行，操作臺(tái)還應(yīng)設(shè)置深度、速度、電壓、電流、油壓溫度等指示，以確保工作人員獲得的數(shù)據(jù)全面、準(zhǔn)確、直觀。
2 電控系統(tǒng)的運(yùn)行過程
絞車的啟動(dòng)要求滿足開車信號(hào)、開車方向、速度給定信號(hào)、與使能信號(hào)都具備的條件，并打開工作閘。而電控系統(tǒng)的控制原理正是基于這一要求，其運(yùn)行過程由初始化開始，主要包括允許同步位的設(shè)置，絞車正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、以及運(yùn)行等關(guān)鍵位的設(shè)置，進(jìn)行一系列的計(jì)算，如上、下同步點(diǎn)的脈沖數(shù)，油壓零位等。其次，系統(tǒng)開始邏輯操作和集中控制，并判斷安全回路是否正常。若軟件安全回路出現(xiàn)錯(cuò)誤，系統(tǒng)將利用安全閘斷開液壓站的電源，使其無(wú)法無(wú)法開機(jī)。
如判斷為輕故障，則施工作閘，且發(fā)不出開車信號(hào)和使能信號(hào)，設(shè)備同樣處于不能開機(jī)的狀態(tài)。若安全回路一切正常，則檢查是否收到開車信號(hào)。在有開車信號(hào)、開車方向且硬件安全回路正常的條件下，開工作閘信號(hào)分為三種情況：①手動(dòng)和檢修方式下，工作閘手把不為零位；②半自動(dòng)方式下選上/下按鈕和選擇提升/下放；③自動(dòng)方式下的確定按鈕。在有開車信號(hào)和硬件安全回路正常的條件下，速度給定信號(hào)也分為三種情況：①手動(dòng)和檢修不提人方式下，主零手把后拉并選擇提升或主零手把前掛并選擇下放；②檢修且為提人方式下直接輸出；③半自動(dòng)方式和自動(dòng)方式下，沒有停車按鈕且絞車速度>0.6 m/s。使能輸出信號(hào)送到變流器柜，變流器根據(jù)它才允許主電流輸出，啟動(dòng)絞車。絞車啟動(dòng)后，將按照既定的速度曲線運(yùn)行。再次，應(yīng)判斷是否到同步點(diǎn)并判斷是否校正系數(shù)，此時(shí)系統(tǒng)開始執(zhí)行燈顯示、燈測(cè)試等程序。并把前面所作的工作，輸出到指示燈，為操作和維護(hù)人員工作和維護(hù)作指示。最后，系統(tǒng)將判斷是否到定時(shí)中斷時(shí)間。如到則執(zhí)行程序完成軸編碼器的計(jì)算速度后返回，如未到則重新開始。
3 PLC的應(yīng)用對(duì)絞車運(yùn)行狀態(tài)的改善效果
從將上述技術(shù)應(yīng)用于煤礦絞車電控改造的實(shí)際效果來(lái)看，PLC 變頻技術(shù)主要在以下幾方面具有突出的優(yōu)點(diǎn)：首先，新系統(tǒng)大大降低了絞車的運(yùn)行成本。變頻技術(shù)使運(yùn)輸循環(huán)中調(diào)速運(yùn)行時(shí)間所占的比例相對(duì)增加，直接降低了設(shè)備運(yùn)行的能源成本35% 以上，并因減少電流沖擊而降低了設(shè)備的故障率，有效減少了設(shè)備的更換、維修及時(shí)間成本。其次，絞車負(fù)載隨電機(jī)轉(zhuǎn)速而變化，而變頻技術(shù)具有精確的負(fù)載控制功能，可以確保負(fù)載量與設(shè)備輸出相匹配，因此，絞車電氣控制的精確程度也得到了大幅提高。此外，通過對(duì)設(shè)備停啟、加減速的控制，設(shè)備機(jī)械部件與電氣元件所受到的沖擊都得到了緩解，煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性也得到了進(jìn)一步的提升。
4 結(jié)束語(yǔ)
作為我國(guó)煤礦工業(yè)技術(shù)革新的重要標(biāo)志之一，PLC 變頻技術(shù)在煤礦絞車電氣控制中體現(xiàn)出的種種成效都說(shuō)明了進(jìn)行設(shè)備節(jié)能改造的必要性和可行性。改進(jìn)中應(yīng)將變頻系統(tǒng)的性能與煤礦生產(chǎn)的具體情況相結(jié)合，根據(jù)實(shí)際運(yùn)輸需要對(duì)PLC 模塊進(jìn)行靈活組合，使其充分發(fā)揮與作業(yè)條件相匹配的先進(jìn)控制功能。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)真研究PLC 變頻的工作原理與技術(shù)特點(diǎn)，將之逐步應(yīng)用于礦山風(fēng)機(jī)、水泵等其他設(shè)備的電氣控制中，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)煤礦工業(yè)技術(shù)的全面發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
【摘 要】本文介紹了煤礦用絞車控制信號(hào)裝置的結(jié)構(gòu)組成、功能特點(diǎn)、工作原理及應(yīng)用體會(huì)，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用中遇到的問題給出改進(jìn)建議，對(duì)絞車運(yùn)輸控制、人員識(shí)別類產(chǎn)品開發(fā)提供了參考。
【關(guān)鍵詞】絞車控制；人員識(shí)別；通信信號(hào)
0 概述
目前煤礦，井下輔助運(yùn)輸系統(tǒng)基本上都是采用絞車運(yùn)輸方式，而絞車運(yùn)輸信號(hào)、開啟操作沒有嚴(yán)格的控制系統(tǒng)，沒有防護(hù)閉鎖設(shè)施，可以說(shuō)任何人都可以隨意操作。如：不是絞車司機(jī)可以開絞車，不是信號(hào)工可以發(fā)信號(hào)，不是當(dāng)班安排的專職崗位工也可以發(fā)信號(hào)、開絞車。由此給絞車運(yùn)輸安全造成不可控的風(fēng)險(xiǎn)因素，給絞車運(yùn)輸?shù)墓芾碓斐衫щy，經(jīng)常發(fā)生絞車運(yùn)輸系統(tǒng)事故。
為了實(shí)現(xiàn)絞車運(yùn)輸安全管理，規(guī)范崗位人員操作行為，有效保證持證上崗，落實(shí)專職崗位責(zé)任，控制運(yùn)輸事故。研究開發(fā)絞車操作人員識(shí)別、絞車控制和通信信號(hào)為一體的絞車信號(hào)控制裝置（以下簡(jiǎn)稱控制裝置），是完善絞車運(yùn)輸安全和管理的有效手段。
1 組成及工作原理
控制裝置主要由隔爆兼本安型絞車控制信號(hào)裝置主機(jī)、本安型絞車控制信號(hào)裝置輔機(jī)、本安型絞車控制信號(hào)裝置用識(shí)別卡及屏蔽電纜等組成。
當(dāng)識(shí)別卡距離主機(jī)0-5米范圍之內(nèi)時(shí)，控制裝置主機(jī)（輔機(jī)）讀取識(shí)別卡的信息，通過和設(shè)定信息比較，確認(rèn)該卡有效時(shí)，可以對(duì)控制裝置主機(jī)（輔機(jī)）進(jìn)行操作，控制裝置主機(jī)輸出3個(gè)觸點(diǎn)來(lái)控制絞車的驅(qū)動(dòng)防爆開關(guān)和語(yǔ)音報(bào)警裝置；控制裝置主機(jī)和控制裝置輔機(jī)具有語(yǔ)音通訊、打點(diǎn)和急停功能，當(dāng)控制裝置主機(jī)或控制裝置輔機(jī)按下急停按鈕時(shí)，控制裝置主機(jī)輸出點(diǎn)斷開，控制絞車驅(qū)動(dòng)防爆開關(guān)的斷開。
2 裝置特點(diǎn)
（1）防：裝置功能的實(shí)現(xiàn)，把輔助運(yùn)輸?shù)陌踩Ｗo(hù)工作由以前的人防提高到技防的層面，由主觀的人為的遵章提升到客觀的設(shè)備的限制。
（2）管：裝置通過人員識(shí)別的手段，把當(dāng)班班長(zhǎng)、安監(jiān)員、絞車司機(jī)、信號(hào)工的崗位管理及資格認(rèn)證做到了有效管理。實(shí)現(xiàn)了切實(shí)的持證上崗，解決了崗位工的年審問題，由被動(dòng)管理提升為主動(dòng)管理。
（3）查：裝置的記錄功能保證了每一次操作都有據(jù)可查，為數(shù)據(jù)的追溯提供了可能，打消操作工違章的僥幸心理，降低絞車事故的隱患。
3 裝置功能
（1）識(shí)別：主機(jī)內(nèi)設(shè)有識(shí)別模塊，當(dāng)識(shí)別卡距離主機(jī)0-5米范圍之內(nèi)時(shí)，主機(jī)即可讀取識(shí)別卡的信息，通過和設(shè)定信息比較，來(lái)確認(rèn)該卡是否有效，當(dāng)有效時(shí)，才可對(duì)主機(jī)進(jìn)行操作。識(shí)別卡的有效性可以通過鍵盤進(jìn)行設(shè)定。
（2）輸出：主機(jī)具有控制輸出功能，輸出3個(gè)觸點(diǎn)來(lái)控制絞車的驅(qū)動(dòng)防爆開關(guān)。
（3）管理：通過專用軟件對(duì)識(shí)別卡的管理，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)操作工、崗位工的資格認(rèn)證及時(shí)效管理。
（4）控制：通過人員識(shí)別的手段，做到當(dāng)班班長(zhǎng)、安監(jiān)員、絞車司機(jī)三位一體的確認(rèn)，每班必須滿足該條件方可開車。
（5）通訊：主機(jī)和輔機(jī)之間具有單工語(yǔ)音通訊功能，采用音頻線直接音頻傳輸，提高了音頻傳輸?shù)目垢蓴_性。
（6）記錄：主機(jī)具有至少999次的操作記錄，記錄內(nèi)容包含操作時(shí)間、操作項(xiàng)、操作源、操作卡號(hào)等內(nèi)容。
（7）顯示：主機(jī)和輔機(jī)可顯示系統(tǒng)時(shí)間、顯示識(shí)別卡號(hào)、打點(diǎn)次數(shù)、打點(diǎn)來(lái)源、輸出觸點(diǎn)狀態(tài)及閉鎖狀態(tài)。
（8）沿線廣播功能
4 技術(shù)參數(shù)
（1）額定工作電壓Ue：AC127V（允許波動(dòng)范圍：75%～110%Ue）；
（2）工作頻率：2.4GHz；
（3）識(shí)別距離：≤5m；
（4）輸出信號(hào)為非本安型，2路無(wú)源接點(diǎn)輸出，接點(diǎn)容量為AC36V/5A；
（5）傳輸方式為直連傳輸，最大傳輸距離2km；
（6）通話及打點(diǎn)響度不小于85dB；
（7）通訊電纜：六芯屏蔽電纜。
5 安裝使用方法
根據(jù)煤礦井下斜巷運(yùn)輸布置形式，絞車信號(hào)控制裝置安裝方式有兩種。
5.1 布置方式一
（1）安裝方式見圖1。
圖1 方式一
（2）控制說(shuō)明
主機(jī)控制磁力開關(guān)，從而控制絞車的工作狀況。開動(dòng)絞車的條件為：1#輔機(jī)打點(diǎn)，將打點(diǎn)信息傳送給主機(jī)，主機(jī)進(jìn)行回點(diǎn)確認(rèn)，將信息返回給1#輔機(jī)（即1#輔機(jī)打點(diǎn)，主機(jī)必須要回點(diǎn)），此時(shí)主機(jī)才可開啟絞車。實(shí)現(xiàn)二級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)的功能。
（3）以下情況不能開動(dòng)絞車：
①2#輔機(jī)打點(diǎn)，將信息傳送給主機(jī)，主機(jī)不能開動(dòng)絞車；
②主機(jī)打點(diǎn)，但沒有得到1#輔機(jī)的確認(rèn)（即1#輔機(jī)沒有打點(diǎn)），主機(jī)不能開動(dòng)絞車；
③1#輔機(jī)打點(diǎn)，主機(jī)沒有回點(diǎn)，主機(jī)不能開動(dòng)絞車；
④開動(dòng)絞車的條件滿足，但允許操作超時(shí)（時(shí)間可設(shè)置），主機(jī)不能開動(dòng)絞車。需重新打點(diǎn)確定，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)操作。
5.2 布置方式二
（1）安裝方式見圖2。
圖2 方式二
（2）控制說(shuō)明：
主機(jī)控制磁力開關(guān)，從而控制絞車的工作狀況。開動(dòng)絞車的條件為：1#輔機(jī)打點(diǎn)，將打點(diǎn)信息傳送給主機(jī)，主機(jī)進(jìn)行回點(diǎn)確認(rèn)，將信息返回給1#輔機(jī)（即1#輔機(jī)打點(diǎn)，主機(jī)必須要回點(diǎn)），此時(shí)主機(jī)才可開啟絞車。實(shí)現(xiàn)二級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)的功能。
（3）以下情況不能開動(dòng)絞車：
①2#、3#、4#輔機(jī)打點(diǎn)，將信息傳送給主機(jī)，主機(jī)不能開動(dòng)絞車；
②主機(jī)打點(diǎn)，但沒有得到1#輔機(jī)的確認(rèn)（即1#輔機(jī)沒有打點(diǎn)），主機(jī)不能開動(dòng)絞車；
③1#輔機(jī)打點(diǎn)，主機(jī)沒有回點(diǎn)，主機(jī)不能開動(dòng)絞車；
④開動(dòng)絞車的條件滿足，但允許操作超時(shí)（時(shí)間可設(shè)置），主機(jī)不能開動(dòng)絞車，需重新打點(diǎn)確定，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)操作。
6 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及效果
2012年10月份，在濟(jì)寧二號(hào)煤礦北翼進(jìn)風(fēng)大巷第一斜巷安裝了1套煤礦用絞車控制信號(hào)裝置。該斜巷全長(zhǎng)176米，上變坡點(diǎn)至絞車房35米，絞車型號(hào)為JD-5型調(diào)度絞車。控制裝置布置方式見圖1，安裝方案為絞車附近位置安裝一臺(tái)控制裝置主機(jī)，斜巷上變坡點(diǎn)信號(hào)硐室安裝一臺(tái)控制裝置輔機(jī)（1#輔機(jī)），斜巷下變坡點(diǎn)信號(hào)硐室安裝一臺(tái)控制裝置輔機(jī)（2#輔機(jī)），識(shí)別卡12個(gè)（每臺(tái)設(shè)備配4個(gè)識(shí)別卡），按三八制出勤考慮，每班配備3個(gè)識(shí)別卡，剩余3個(gè)識(shí)別卡備用。
作業(yè)人員經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)后，很快就掌握了控制裝置的使用和設(shè)置方法，能夠完全替代現(xiàn)有打點(diǎn)信號(hào)裝置，實(shí)現(xiàn)了絞車控制、人員識(shí)別、通訊信號(hào)和打點(diǎn)記錄等功能，消除了一人多崗和無(wú)證上崗的現(xiàn)象。與原信號(hào)聯(lián)系方式相比，還增加了絞車司機(jī)的回點(diǎn)確認(rèn)，很好的避免了聽錯(cuò)信號(hào)誤行車的行為。同時(shí)還可以通過對(duì)識(shí)別卡的交接，實(shí)現(xiàn)作業(yè)人員的現(xiàn)場(chǎng)交接班。該裝置切實(shí)做到了對(duì)絞車運(yùn)輸?shù)姆馈⒐堋⒉椋艽蟪潭壬舷诉\(yùn)輸事故的發(fā)生。
7 改進(jìn)建議
（1）由于運(yùn)輸作業(yè)人員多為老弱病、素質(zhì)相對(duì)較低的一類人員，絞車控制信號(hào)裝置主機(jī)上按鈕應(yīng)該盡量減少、一目了然，把不常用的系統(tǒng)設(shè)置按鈕改為觸摸屏式，讓絞車司機(jī)不可見，使裝置更加安全、便于操作。
（2）行車打點(diǎn)信號(hào)應(yīng)實(shí)現(xiàn)物理上的二級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)，即斜巷所有打點(diǎn)信號(hào)都要通過上車場(chǎng)信號(hào)硐室進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，斜巷其他所有信號(hào)源不可直接向絞車房發(fā)出開車信號(hào)，減少司機(jī)不必要的確認(rèn)。
（3）控制裝置主、輔機(jī)應(yīng)該具備打點(diǎn)信號(hào)源的識(shí)別功能，避免因打點(diǎn)與回點(diǎn)間隔太短，出現(xiàn)信號(hào)累加的現(xiàn)象，使裝置的記錄功能更加準(zhǔn)確無(wú)誤。
（4）識(shí)別卡應(yīng)具備低電壓報(bào)警功能，提示管理人員及時(shí)更換電池，避免使用過程中出現(xiàn)電壓不足影響作業(yè)的現(xiàn)象。
摘 要：永安煤業(yè)有限責(zé)任公司煤礦在用的提升絞車多數(shù)采用繞線電機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速，存在調(diào)速不勻，發(fā)熱，能耗大，機(jī)械、電氣沖擊大，運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用高等缺點(diǎn)。變頻調(diào)速可以實(shí)現(xiàn)提升絞車的無(wú)級(jí)調(diào)速控制，具有自動(dòng)控制，消除電阻器發(fā)熱，降低能耗，故障少，維護(hù)方便，降低維護(hù)費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)。文章敘述煤礦提升絞車變頻調(diào)速的改造及應(yīng)用效果。
關(guān)鍵詞：提升絞車；變頻調(diào)速；改造；效果
我公司有八對(duì)煤炭生產(chǎn)礦井，均采用斜井開拓方式，主要安裝GKT、JT和JK型提升絞車擔(dān)負(fù)著斜井的提升運(yùn)輸任務(wù)，這些絞車均采用繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速，已經(jīng)不能滿足礦山運(yùn)輸?shù)陌踩浴⒖煽啃砸螅浑娍鼐褂美^電器結(jié)構(gòu)原理，電控被國(guó)家煤監(jiān)局列入第三批禁用和淘汰的設(shè)備和工藝名錄中，期限至2012年底禁止使用。
從2009年開始公司共投入約202萬(wàn)元資金對(duì)公司下屬各礦井井上下在用低壓提升絞車進(jìn)行變頻調(diào)速技術(shù)及PLC技術(shù)改造，至2012年改造16臺(tái)（我司近幾年提升絞車變頻調(diào)速改造如表1所示），解決了上述問題。本文以小華煤礦主提升GKT1.6×1.2-24絞車為例對(duì)絞車變頻改造原理進(jìn)行敘述，并對(duì)效果進(jìn)行了分析。
1 變頻器的選擇
提升絞車變頻器應(yīng)選擇具有失量控制方式及四象限運(yùn)行能力的能量回饋功能變頻器。我公司各礦井主要采用華騰V5-H系列高性能矢量控制變頻器對(duì)絞車電控系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，除豐海煤礦斑二井2 m提矸雙滾筒絞車和東坑仔礦主提升1.6m提煤雙滾筒絞車由于是雙鉤提升，重車下放不經(jīng)常，電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)時(shí)間不長(zhǎng)，采用價(jià)格比較低廉的IPC能耗制動(dòng)單元的制動(dòng)方式外，其余絞車變頻器均帶能量回饋單元。
2 變頻調(diào)速系統(tǒng)和能量回饋單元工作原理
2.1 變頻調(diào)速系統(tǒng)工作原理
V5-H型變頻調(diào)速器提供完善的接口電路和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，內(nèi)設(shè)PLC與計(jì)算機(jī)編程接口，采用最新WINDOWS 版本編程軟件進(jìn)行編程，既可以與新裝系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配套使用，也可以對(duì)老系統(tǒng)進(jìn)行改造， 可以接受DC 0～5 V、DC 0～10 V 和4～20 mA 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。用于系統(tǒng)改造時(shí)，增加遠(yuǎn)控裝置就可以實(shí)現(xiàn)工頻與變頻的相互轉(zhuǎn)換，監(jiān)視系統(tǒng)的操作和運(yùn)行狀況等功能。接口電路實(shí)現(xiàn)了變頻調(diào)速器與控制系統(tǒng)的連接，具有正、反轉(zhuǎn)控制，速度調(diào)節(jié)（可以采用檔位調(diào)節(jié)方式，也可以采用模擬量輸入方式），制動(dòng)系統(tǒng)連鎖，安全回路連鎖，監(jiān)視操作、自動(dòng)運(yùn)行、狀態(tài)提示等功能。
變頻調(diào)速器依據(jù)提升機(jī)控制系統(tǒng)的不同，采用不同的接線方式及控制程序，可以實(shí)現(xiàn)靈活的操作運(yùn)行方式。變頻調(diào)速系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行和手動(dòng)運(yùn)行兩種方式。
①自動(dòng)運(yùn)行方式。利用變頻調(diào)速器內(nèi)部的PLC 控制系統(tǒng)，設(shè)置閉環(huán)速度控制軟件參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)從起步、加速、等速、減速、停車等全過程自動(dòng)調(diào)速運(yùn)行方式。提升機(jī)運(yùn)行過程中，除開、停機(jī)外，可以不需要人工干預(yù)。同時(shí)在控制臺(tái)顯示不同的運(yùn)行狀態(tài)。
②手動(dòng)運(yùn)行方式。在設(shè)置手動(dòng)運(yùn)行方式下，操作人員通過改變主令控制器輸出量（根據(jù)用戶要求變頻器內(nèi)部可預(yù)置五個(gè)速度段，分別對(duì)應(yīng)于變頻器運(yùn)行頻率6 Hz、15 Hz、25 Hz、35 Hz、50 Hz，以適應(yīng)控制系統(tǒng)對(duì)提升機(jī)不同運(yùn)轉(zhuǎn)速度的要求），來(lái)控制變頻調(diào)速器，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的爬行、加速、減速、等速運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。在系統(tǒng)給出減速信號(hào)后，變頻調(diào)速器同樣會(huì)啟動(dòng)機(jī)內(nèi)部自動(dòng)減速程序。有效防止人工誤操作的發(fā)生，保障系統(tǒng)運(yùn)行安全。
2.2 能量回饋單元工作原理
當(dāng)電機(jī)進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)階段產(chǎn)生的再生電能將會(huì)回饋到上級(jí)變頻設(shè)備，從而導(dǎo)致設(shè)備直流母線電壓升高，影響設(shè)備安全及正常運(yùn)行。我司絞車變頻改造能量回饋單元，主要采用深圳市合興加能科技有限公司生產(chǎn)的PFH型重載回饋單元，PFH重載回饋單元通過直流母線端子直接連接至變頻器上。當(dāng)直流母線電壓達(dá)到一個(gè)設(shè)定閥值時(shí)，PFH自動(dòng)開通以防止直流母線電壓繼續(xù)增長(zhǎng)，即PFH采用電壓自適應(yīng)控制，無(wú)論電網(wǎng)電壓如何波動(dòng)，當(dāng)提升機(jī)機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能送入直流回路電容中時(shí)，能量回饋單元及時(shí)將電容中的儲(chǔ)能回送電網(wǎng)，解決了能量回饋。PFH的電子器件由直流母線電壓供電。
2.3 變頻調(diào)速及工頻調(diào)速系統(tǒng)的切換及互為備用
提升絞車為單機(jī)運(yùn)行設(shè)備，可否正常運(yùn)行，直接關(guān)系采區(qū)或整個(gè)礦井生產(chǎn)能否順利進(jìn)行，為確保提升絞車的安全正常運(yùn)行，絞車除安裝變頻調(diào)速方式外，還保留工頻運(yùn)轉(zhuǎn)方式，只要進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作就能實(shí)現(xiàn)工頻、變頻切換運(yùn)轉(zhuǎn)。工頻調(diào)速系統(tǒng)只在應(yīng)急情況下使用。變頻、工頻切換如圖1所示。
3 絞車變頻改造的安全效果及節(jié)能效益分析
①提升絞車安全可靠性得以提高，操作更加容易簡(jiǎn)便。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)和軟停車，能方便控制絞車提升速度，安全得到保證，極大地降低絞車的操縱難度；減速時(shí)采用電力制動(dòng)自動(dòng)減速，操作工無(wú)需再用施閘手段控制絞車速度，避免了超速、過卷的發(fā)生，杜絕了人工操作失誤。同時(shí)盤形閘閘瓦或工作閘輪的磨損消耗大幅度減少。
②提升系統(tǒng)電能消耗明顯下降。變頻調(diào)速時(shí)轉(zhuǎn)子電阻被短接，節(jié)約了加、減速階段消耗在電阻上的電能。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，提升絞車變頻調(diào)速可節(jié)約電能達(dá)20%～30%。
③電機(jī)發(fā)熱大幅減輕。與轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速相比，變頻調(diào)速改造后電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子溫度有較大幅度的降低，電機(jī)故障率大大降低。
④人員和設(shè)備工作環(huán)境得到改善。電機(jī)轉(zhuǎn)子調(diào)速電阻的停止使用，大大降低現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度，根據(jù)實(shí)測(cè)絞車變頻改造后絞車房溫度可下降2～3 ℃。減速過程用電力制動(dòng)代替機(jī)械閘瓦制動(dòng)，消除機(jī)械制動(dòng)閘瓦或閘皮磨損造成的飛塵，司機(jī)的工作環(huán)境得到明顯改善。
⑤無(wú)諧波污染，不干擾其他設(shè)備。變頻調(diào)速本質(zhì)上幾乎不存在諧波污染，也不會(huì)對(duì)生產(chǎn)、安全通訊等其他設(shè)備，造成任何干擾，不需增加治理投資。
⑥節(jié)能效果和材料消耗分析。以小華煤礦為例：小華煤礦+746 m主斜井GKT1.6×1.2-24絞車擔(dān)負(fù)全礦煤炭、矸石提升任務(wù)，全年煤炭產(chǎn)量11萬(wàn)t，掘進(jìn)進(jìn)尺5 000米，折成裝1 t U型標(biāo)準(zhǔn)礦車，年提升重車13.1萬(wàn)車（其中矸石3.75萬(wàn)車），每鉤提煤5部或提矸4部，下放6部空車，斜巷坡度20°，最長(zhǎng)提升斜長(zhǎng)719 m（+746 m至+500 m水平），電機(jī)功率155 kW，日運(yùn)行時(shí)間達(dá)16 h。根據(jù)電表及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定改造前絞車年耗電量253 200 kW·h，改造后年耗電量200 400 kW·h（改造前后提升量相差不大），節(jié)電率達(dá)20%。改造后每年節(jié)約電費(fèi)253 200 kW·h×20%×0.65元/ kW·h=32 916元。絞車變頻改造后每臺(tái)絞車每年起動(dòng)電阻器、接觸器、盤形閘閘瓦或工作閘輪等材料消耗據(jù)統(tǒng)計(jì)也可節(jié)省近2萬(wàn)元，合計(jì)年節(jié)約費(fèi)用約為5.29萬(wàn)元。本變頻調(diào)速方案公司投入資金為109 600元，按測(cè)算2年就可以回收投入成本。
4 結(jié) 語(yǔ)
我公司16臺(tái)提升絞車經(jīng)變頻改造后的，操作簡(jiǎn)單方便，維護(hù)量少，控制系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性提高，節(jié)能效果較明顯。由此可見，變頻器在絞車上的應(yīng)用具有很好效果，值得推廣。
【摘 要】 近年來(lái)由于煤礦機(jī)械化裝備水平不斷提高，特別是在斜巷輔助運(yùn)輸方面，無(wú)極繩絞車投入使用逐步推廣，但由于無(wú)極繩絞車梭車自身設(shè)計(jì)的特點(diǎn)導(dǎo)致其不能與車場(chǎng)道岔合理配合使用，因而提出了一系列的車場(chǎng)道岔改進(jìn)方案，通過在我礦實(shí)踐運(yùn)行，無(wú)極繩絞車與道岔配合使用效果良好，達(dá)到了優(yōu)化效果。
【關(guān)鍵詞】 無(wú)極繩絞車運(yùn)輸 車場(chǎng)道岔 曲連接軌 氣動(dòng)
無(wú)極繩絞車采用拋物線式單滾筒驅(qū)動(dòng)，機(jī)尾固定導(dǎo)向滾筒，中間有無(wú)極循環(huán)鋼絲繩通過分繩器（學(xué)名牽引板）固定在梭車上作為牽引，牽引板固定在梭車兩端底部，最低點(diǎn)略低于軌面。因而，造就了無(wú)極繩絞車在梭車運(yùn)行軌跡中不能有超過軌面的設(shè)施，包括車場(chǎng)道岔。這樣就大大限制了無(wú)極繩絞車在煤礦井下使用的優(yōu)勢(shì)，井下運(yùn)輸巷道不能使用車場(chǎng)，不能進(jìn)行料車倒換，降低了無(wú)極繩絞車的效率和使用價(jià)值。
1 道岔改進(jìn)設(shè)計(jì)優(yōu)化
由于無(wú)極繩絞車梭車自身設(shè)計(jì)的特點(diǎn)導(dǎo)致其不能與車場(chǎng)道岔合理配合使用。一直以來(lái)，我們機(jī)電人員也根據(jù)無(wú)極繩所在巷道不同的現(xiàn)場(chǎng)情況針對(duì)性的進(jìn)行了設(shè)計(jì)與處理。
1.1 優(yōu)化方案一
以采用“驢尾巴”道為代表的方法，采取處理機(jī)頭道岔的方法是在集團(tuán)公司沒取締“驢尾巴”道的前提下。其主要弊端有：
（1）“驢尾巴”道已不符合煤礦斜巷運(yùn)輸?shù)南嚓P(guān)規(guī)定，易出現(xiàn)安全事故，安全系數(shù)低；
（2）在進(jìn)、出料車時(shí)，需要人工拔“驢尾巴”道，對(duì)操作人員的安全不利，存在安全隱患；
（3）在進(jìn)、出料車時(shí)，“驢尾巴”道是要拔到另一側(cè)，壓在主、副鋼絲繩上的，對(duì)無(wú)極繩的鋼絲繩有很大的損傷。
1.2 優(yōu)化方案二
以截掉標(biāo)準(zhǔn)道岔的曲連接軌為代表的方法，我們采取處理道岔的方法是：
（1）在無(wú)極繩梭車鋼絲繩通過標(biāo)準(zhǔn)道岔的曲連接軌處對(duì)軌道進(jìn)行兩端截?cái)啵?
（2）將截掉的軌道進(jìn)行打眼、割豁改造，利用道夾板穿螺絲縫合；
（3）當(dāng)梭車通過或正常運(yùn)行時(shí)，將其拿掉，當(dāng)料車需要進(jìn)出車場(chǎng)時(shí)，再將拿掉的曲連接軌利用道夾板縫合上，無(wú)極繩主副鋼絲繩正好壓在割好的豁口內(nèi)，不影響料車通行。
但通過使用我們發(fā)現(xiàn)這種處理方法依然存在不足：①通過改造的曲連接軌在使用過程中暴露出強(qiáng)度不夠的缺點(diǎn)，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，主要是縫合的道夾板容易變形，軌道下沉，顯出高低不平，車輛通過時(shí)容易掉道，影響運(yùn)行安全。②操作不方便，每次進(jìn)、出車時(shí)都要進(jìn)行頻繁安拆改造的曲連接軌，以免磨損無(wú)極繩絞車鋼絲繩。
1.3 優(yōu)化方案三
以無(wú)極繩機(jī)頭采用鋼絲繩從軌道下方穿越，且不設(shè)置道岔為代表的方法。無(wú)極繩絞車為了避免使用道岔，往往在機(jī)頭等合適地點(diǎn)采用這種方法。鋼絲繩從軌道的一側(cè)穿過再?gòu)牧硪粋?cè)翻上來(lái)，這樣對(duì)無(wú)極繩絞車的運(yùn)行和鋼絲繩的受力等方面帶來(lái)不利：
（1）這種方法需在鋼絲繩翻上來(lái)的地方安設(shè)托繩輪，鋼絲繩與托繩輪結(jié)合點(diǎn)受力大，磨損設(shè)備嚴(yán)重。
（2）鋼絲繩在軌道下方運(yùn)行時(shí)，上方磨軌道，下方磨道木，鋼絲繩磨損嚴(yán)重。
2 方案設(shè)計(jì)優(yōu)化分析
通過對(duì)以上三種處理道岔與無(wú)極繩梭車配合使用的情況總結(jié)分析，最終得出了設(shè)計(jì)思路，即設(shè)計(jì)一套符合管理規(guī)定、方便操作、能減少設(shè)備鋼絲繩的磨損、能切實(shí)起到梭車和物料車運(yùn)行安全的無(wú)極繩梭車與車場(chǎng)道岔合理配合使用的方案。
（1）根據(jù)設(shè)計(jì)思路，我們?nèi)匀徊捎镁率褂玫臉?biāo)準(zhǔn)道岔進(jìn)行改造設(shè)計(jì)。把標(biāo)準(zhǔn)道岔曲連接軌的一段（無(wú)極繩絞車主副鋼絲繩運(yùn)行時(shí)通過曲連接軌的一段）截掉，一端截成三角口，一端截齊，并對(duì)兩端頭進(jìn)行打磨。因此，解決了無(wú)極繩梭車正常通過車場(chǎng)道岔，道岔曲連接軌不再阻礙梭車牽引板正常運(yùn)行的問題，另外，通過對(duì)截?cái)嗟能壍蓝祟^打磨，有效的減少了鋼絲繩通過時(shí)與軌道之間的磨損。
（2）對(duì)截掉的曲連接軌能夠再次與曲連接軌本身完好連接，并能實(shí)現(xiàn)活動(dòng)連接的效果進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)。我們采用對(duì)需要連接的軌道兩端進(jìn)行打眼，并利用道夾板進(jìn)行縫合連接，其主要的優(yōu)秀技術(shù)就在于對(duì)連接道夾板的設(shè)計(jì)。即將道夾板從中間割斷，并焊接上能夠起到左右活動(dòng)、上下縫合的連接扣。曲連接軌使用這種設(shè)計(jì)改造的道夾板進(jìn)行縫合連接后，形成了一條完整的、能夠左右活動(dòng)的曲連接軌。通過這樣的設(shè)計(jì)改進(jìn)后，實(shí)現(xiàn)了曲連接軌的分、合自如，既能使無(wú)極繩絞車正常通行，又能使物料車正常進(jìn)、出車場(chǎng)。真正發(fā)揮了車場(chǎng)道岔的作用。
（3）對(duì)改造后的道岔曲連接軌進(jìn)行完善，增強(qiáng)使用過程中的安全性和穩(wěn)定性，并實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)化。首先，利用拉條一端固定在活動(dòng)的曲連接軌上，一端固定氣缸，實(shí)現(xiàn)曲連接軌分、合氣動(dòng)化。其次，分別在活動(dòng)的曲連接軌兩端安裝兩塊特制的滑床板，滑床板采用與道木同等寬度和長(zhǎng)度的鐵板制成，并固定在道木上，道木正好安裝在活動(dòng)拉條和帶有活動(dòng)扣的道夾板下方。增強(qiáng)活動(dòng)曲連接軌的穩(wěn)定性和減少曲連接軌活動(dòng)摩擦力。一方面使車輛通過時(shí)改造的曲連接軌不會(huì)變形，車輛不會(huì)掉道，另一方面實(shí)現(xiàn)了操作氣動(dòng)化，操作安全、簡(jiǎn)便。
3 應(yīng)用效果
朱莊煤礦無(wú)極繩絞車使用車場(chǎng)道岔優(yōu)化設(shè)計(jì)方案實(shí)施并投入運(yùn)行后，徹底解決了全礦乃至整個(gè)集團(tuán)公司使用無(wú)極繩絞車與車場(chǎng)道岔之間配合使用存在的所有問題。降低了機(jī)電事故，節(jié)省了材料的投入，提高了安全生產(chǎn)的效率，若能廣泛推廣效益將更加可觀。
摘要:
結(jié)合煤礦礦井運(yùn)輸專業(yè)管理實(shí)踐，研究探討了對(duì)煤礦有極繩絞車的安全技術(shù)管理，介紹了有極繩小絞車的安裝要求和技術(shù)管理要求，認(rèn)為小絞車作為軌道運(yùn)輸調(diào)度作業(yè)的必需裝備，還將長(zhǎng)久存在，研究探討對(duì)小絞車的技術(shù)管理，還將是煤礦運(yùn)輸安全工作中持久的課題。
關(guān)鍵詞:
煤礦;有極繩絞車;安全管理;技術(shù)管理
礦用絞車一般可分為提升絞車和運(yùn)搬絞車，提升絞車是指滾筒直徑1．2m(通常為1．6m)以上的大型雙滾筒絞車，其具有滾筒直徑大、電機(jī)功率大的特點(diǎn)，主要用于立井重型貨載提升和斜井重型貨載或者串車貨載的提升運(yùn)輸。運(yùn)搬絞車俗稱小絞車，通常是指在井上下軌道線路上牽引車輛用于物料和設(shè)備運(yùn)輸?shù)母鞣N內(nèi)齒輪絞車，這類絞車的滾筒直徑一般為1．2m及以下。長(zhǎng)期以來(lái)，煤礦井上下的物料運(yùn)輸，主要是依靠小絞車牽引運(yùn)輸，近30年來(lái)，尤其是隨著近10年來(lái)煤礦的兼并重組，礦井的規(guī)模和生產(chǎn)能力得到了很大的提高，用于煤礦井下物料運(yùn)輸?shù)男〗g車，逐漸為現(xiàn)代化的、高效率的新型輔助運(yùn)輸裝備單軌吊、卡軌車、無(wú)軌膠輪車等所替代，使得礦井運(yùn)輸裝備得到了跨越式的發(fā)展。煤礦輔助運(yùn)輸裝備的發(fā)展，使得采煤、掘進(jìn)、運(yùn)輸同步進(jìn)入先進(jìn)技術(shù)行列，不僅提高了煤礦的生產(chǎn)效率，同時(shí)也使過去煤礦井下臟、亂、差的形象，得到了很大的改觀。但是，小絞車在煤礦生產(chǎn)中仍然具有不可替代的作用，短距離的材料運(yùn)輸和車場(chǎng)及交叉點(diǎn)的車輛調(diào)運(yùn)，仍然離開不了小絞車。這使得對(duì)小絞車的安全技術(shù)管理還須加強(qiáng)，按照小絞車應(yīng)用實(shí)踐，還需加強(qiáng)小絞車安裝和技術(shù)管理，才能適應(yīng)煤礦現(xiàn)代化發(fā)展條件下對(duì)小絞車安全管理的要求。
1有極繩小絞車安裝固定的要求
小絞車又有有極繩小絞車和無(wú)極繩小絞車兩種，在煤礦井下現(xiàn)場(chǎng)使用中，有極繩小絞車應(yīng)用較多。按照安裝固定的方式不同，有極繩小絞車(以下統(tǒng)稱為小絞車)又分為固定小絞車和臨時(shí)小絞車兩種。通常大多數(shù)煤礦把使用期在6個(gè)月及以上的小絞車稱為“固定絞車”，而將使用期在6個(gè)月以下與其它經(jīng)常移動(dòng)的小絞車確定為“臨時(shí)絞車”。為了確保小絞車運(yùn)輸過程中的安全，根據(jù)行業(yè)安全技術(shù)規(guī)定，煤礦通常會(huì)結(jié)合本礦實(shí)際情況，對(duì)小絞車的安裝要求做出具體嚴(yán)格規(guī)定。雖然各礦有關(guān)規(guī)定內(nèi)容稍有不同，但是大體管理原則是一致的。
1．1小絞車硐室或壁龕化安裝要求
對(duì)煤礦采區(qū)上山和下山安裝的固定小絞車，一般均要求實(shí)行硐室或壁龕化管理。要求在進(jìn)行采區(qū)上山和下山的設(shè)計(jì)時(shí)，在設(shè)計(jì)中要將用于安裝固定小絞車的硐室或壁龕同步設(shè)計(jì)好;施工時(shí)也應(yīng)該按設(shè)計(jì)規(guī)定的參數(shù)，同時(shí)施工好小絞車的安裝固定的硐室或壁龕。此外，安裝固定小絞車的硐室或壁龕，還應(yīng)該符合以下幾項(xiàng)規(guī)定:1)安裝在采區(qū)上山和下山巷道中進(jìn)行運(yùn)輸作業(yè)的小絞車時(shí)，安裝小絞車的壁龕的長(zhǎng)、深、高等參數(shù)，應(yīng)在設(shè)計(jì)中明確確定。一般要保證絞車擋繩板后方留有0．7m以上的操作空間，安裝在壁龕內(nèi)的小絞車只允許單向牽引車輛，壁龕出繩端應(yīng)有可旋轉(zhuǎn)的撥繩器具。2)在井下各個(gè)巷道的交叉口安裝需向絞車前左右兩個(gè)方向，分別變向進(jìn)行牽引作業(yè)的小絞車，其硐室的寬、高、深等參數(shù)應(yīng)在設(shè)計(jì)中明確確定。如果安裝絞車的峒室深度超過6m時(shí)，還要有獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。為了方便操作和檢修作業(yè)，絞車擋繩板后方和不安裝電機(jī)的一側(cè)，要求留有不小于7cm寬度的操作空間或通路，電機(jī)與同側(cè)巷道壁之間的間距，應(yīng)在2cm及以上。需要在巷道中變向牽引運(yùn)輸物料車輛的小絞車，為了方便變向撥繩，應(yīng)在前方車輛運(yùn)行一側(cè)的軌道中心合適位置安裝變向撥繩輪，以控制鋼絲繩的牽引方向。3)在煤礦井底大巷及車場(chǎng)巷道的一側(cè)安裝小絞車時(shí)，要保證小絞車(包括壓車柱)最突出的部分，與最近一側(cè)的軌道必須保持不小于5cm的間距。
1．2小絞車固定安裝的技術(shù)要求
小絞車有固定安裝和臨時(shí)安裝兩種安裝方式，使用期限在6個(gè)月及以上時(shí)，一般規(guī)定必須采用固定方式安裝。小絞車固定安裝時(shí)，通常要求遵守下列有關(guān)規(guī)定:1)小絞車安裝固定時(shí)，應(yīng)該根據(jù)安裝地點(diǎn)的底板條件，決定安裝固定的方式，安裝固定方式通常有地錨固定或打混凝土底座固定兩種方式。小絞車在巖巷和巖石等地板比較堅(jiān)硬的巷道中安裝時(shí)，可采用地錨方式固定，在地板相對(duì)比較軟的煤巷或半煤巖巷中安裝固定時(shí)，應(yīng)采用打混凝土底座的方式固定小絞車。2)在巖巷和巖石等地板比較堅(jiān)硬的巷道中，用地錨固定小絞車時(shí)，電機(jī)功率小于25kW時(shí)，要求所使用的錨桿的桿體直徑，不應(yīng)小于1．6cm;電機(jī)功率在25kW以上時(shí)，要求所使用的錨桿的桿體直徑，不得小于1．8cm。同時(shí)，要求錨固錨桿的深度不能小于14cm，錨桿與機(jī)座垂直，所使用的螺母、墊圈要齊全有效，螺桿在螺母緊固后還應(yīng)留有不少于三個(gè)螺距。3)在地板相對(duì)比較軟的煤巷或半煤巖巷中安裝固定小絞車時(shí)，要求采用澆注鋼筋混凝土底座方式固定小絞車，其基礎(chǔ)坑的深度要大于14cm，基礎(chǔ)坑應(yīng)呈現(xiàn)下口大、上口小形狀，螺桿的下部要求呈倒楔型，以滿足絞車牽引貨載重量的要求。機(jī)座緊固時(shí)螺母、墊圈應(yīng)齊全、有效，螺桿在螺母緊固后應(yīng)留有不少于三個(gè)螺距。4)使用期限在兩年以上的固定小絞車，為了加強(qiáng)小絞車的穩(wěn)固性，還應(yīng)該護(hù)繩板側(cè)再各打兩根壓柱，以保證鋼筋混凝土底座的牢固性。
1．3小絞車臨時(shí)安裝的技術(shù)要求
對(duì)于使用期限在6個(gè)月以下，臨時(shí)使用的小絞車的安裝，可以根據(jù)使用地點(diǎn)巷道坡度的不同，選擇采用“4壓2戧”(4根壓柱，2根戧柱)式或“2壓2戧”(2根壓柱，2根戧柱)式固定。當(dāng)絞車牽引區(qū)間的巷道坡度在5°以下時(shí)，允許采用“2壓2戧”方式固定。即:在絞車機(jī)座后部?jī)蛇吀鞔蛞桓鶋很囍g車前部機(jī)座的兩邊各打一根戧柱來(lái)穩(wěn)固絞車。當(dāng)絞車牽引區(qū)間巷道坡度為5°及以上時(shí)，為了很好地穩(wěn)固絞車，必須采用在絞車前部、后部?jī)蛇吀鞔蛞桓鶋很囍诮g車前部?jī)蛇呍俑髟龃蛞桓鶓曛摹?壓2戧”固定方式。此外，對(duì)于小絞車打設(shè)的戧柱和壓柱的強(qiáng)度，也有嚴(yán)格的要求:1)絞車的戧柱和壓柱，必須使用優(yōu)質(zhì)坑木，其柱徑應(yīng)不小于14cm。2)戧柱、壓柱下方均應(yīng)支承在絞車底盤上，底盤上應(yīng)該設(shè)置有牢固可靠的柱窩。3)戧柱應(yīng)前傾與底板成(80±5)°，柱頂應(yīng)設(shè)置有不小于10cm深的柱窩或柱坎。4)壓車柱要垂直絞車底座打設(shè)。5)所有戧柱、壓柱均不得影響司機(jī)的視線和操作。
2有極繩小絞車的技術(shù)管理要求
2．1有極繩小絞車的管理要求
大多數(shù)煤礦都將小絞車的管理，視為礦井運(yùn)輸技術(shù)管理工作的重點(diǎn)。根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，在煤礦發(fā)生的礦井運(yùn)輸事故中，1/3以上是因?yàn)樾〗g車操作不當(dāng)而引發(fā)的。因此，加強(qiáng)煤礦小絞車的管理，在現(xiàn)代化的、高效率的新型輔助運(yùn)輸裝備尚未廣泛應(yīng)用時(shí)，仍然是煤礦礦井運(yùn)輸管理工作的重點(diǎn)，只能加強(qiáng)不能削弱，通常礦井運(yùn)輸專業(yè)對(duì)在用小絞車的管理有以下要求:1)礦主管運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)部門，應(yīng)配備專人負(fù)責(zé)小絞車的技術(shù)管理業(yè)務(wù)工作，負(fù)責(zé)組織對(duì)管轄范圍內(nèi)小絞車設(shè)置、安裝、固定質(zhì)量等，進(jìn)行定期檢查和專業(yè)技術(shù)指導(dǎo)。2)小絞車管理權(quán)責(zé)要明晰，是做好技術(shù)管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為了消滅小絞車技術(shù)管理上的死角，普遍的共識(shí)是實(shí)行“誰(shuí)主管、誰(shuí)負(fù)責(zé)，技術(shù)業(yè)務(wù)歸口統(tǒng)一管理”的原則。3)下井安裝或進(jìn)行軌道運(yùn)輸作業(yè)的各種類型小絞車，首先應(yīng)該經(jīng)過檢查驗(yàn)收，符合《煤礦礦井機(jī)電設(shè)備完好標(biāo)準(zhǔn)》的技術(shù)要求。否則，一律不得投入運(yùn)輸作業(yè)。4)要建立在用小絞車技術(shù)檔案，凡從事軌道運(yùn)輸?shù)男〗g車，投入使用前應(yīng)由礦運(yùn)輸主管部門及機(jī)電、安全、生產(chǎn)等有關(guān)部門共同組織驗(yàn)收，在確認(rèn)絞車裝設(shè)地點(diǎn)和設(shè)備配置符合安全運(yùn)輸和操作要求，固定合格、擋繩板合格有效，信號(hào)、各種按扭設(shè)置符合有關(guān)規(guī)定后，方可批準(zhǔn)投入使用。5)驗(yàn)收資料經(jīng)參加驗(yàn)收部門負(fù)責(zé)人和參加人簽字后，由礦運(yùn)輸主管部門和使用單位分別存檔保管致該絞車停止使用之日。
2．2有極繩小絞車的技術(shù)要求
小絞車是礦井運(yùn)輸工作離不開的運(yùn)輸工具，按照技術(shù)操作規(guī)定認(rèn)真進(jìn)行操作作業(yè)，是保證小絞車運(yùn)輸安全的關(guān)鍵，同時(shí)，小絞車的技術(shù)狀況也應(yīng)滿足安全作業(yè)要求:1)在用小絞車的信號(hào)裝置，必須聲光兼?zhèn)洌軐?shí)現(xiàn)雙打?qū)Υ颉?)小絞車安裝地點(diǎn)采用支架支護(hù)時(shí)，支護(hù)必須合格。安裝小絞車硐室的前后5m范圍內(nèi)，支架必須保證硐室或作業(yè)地點(diǎn)不片幫、不漏矸，無(wú)“積水、淤泥、雜物”，巷道要通暢。3)各個(gè)涉及運(yùn)輸作業(yè)的隊(duì)組，應(yīng)建立小絞車日常檢查、維護(hù)和定期檢查、檢修制度。4)同一巷道多部絞車進(jìn)行接力牽引運(yùn)輸作業(yè)時(shí)，每個(gè)絞車都應(yīng)有獨(dú)立的信號(hào)系統(tǒng)，不得串聯(lián)。5)兩部及以上小絞車，不得同時(shí)在同一軌道線路區(qū)間進(jìn)行運(yùn)輸作業(yè)。
3結(jié)語(yǔ)
隨著煤礦現(xiàn)代化的、高效率的新型輔助運(yùn)輸裝備單軌吊、卡軌車、無(wú)軌膠輪車的逐步應(yīng)用，礦井運(yùn)輸裝備必將得到跨越式的發(fā)展，但是，小絞車作為軌道運(yùn)輸調(diào)度作業(yè)的必需裝備，還將長(zhǎng)久存在。因此，研究探討對(duì)小絞車的技術(shù)管理，還將是煤礦運(yùn)輸技術(shù)管理部門持久的課題。
作者:韓志遠(yuǎn) 單位:大同煤礦集團(tuán)
摘要：主要從目前傳統(tǒng)煤礦絞車電氣控制方式存在的問題出發(fā)，詳細(xì)地分析了煤礦絞車電氣控制中變頻技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用。這種應(yīng)用變頻技術(shù)的煤礦絞車電氣控制系統(tǒng)可以有效地提升絞車調(diào)速范圍，具有控制精度高、系統(tǒng)體積小、節(jié)約能源等多種優(yōu)勢(shì)。
關(guān)鍵詞：煤礦絞車；電氣控制；變頻技術(shù)；應(yīng)用
引言
煤礦絞車電氣控制系統(tǒng)是絞車安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障，隨著煤礦生產(chǎn)工作的不斷深入，傳統(tǒng)的絞車電氣控制技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中逐漸不能滿足生產(chǎn)的需求，其中存在著的問題也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，而變頻技術(shù)的應(yīng)用不僅可以有效提升電氣控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力，還可以進(jìn)一步提升絞車運(yùn)行過程中的可靠性、安全性以及經(jīng)濟(jì)性。
1傳統(tǒng)煤礦絞車電氣控制方式的弊端
1.1運(yùn)行成本過高
傳統(tǒng)的煤礦絞車調(diào)節(jié)方式運(yùn)行成本高主要提現(xiàn)在兩個(gè)方面：第一，絞車的運(yùn)行需要消耗大量的能源。由于絞車的調(diào)速是通過串聯(lián)電阻進(jìn)行，不僅不利于提高能源的利用率，而且還會(huì)造成電能的浪費(fèi)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，這樣的絞車調(diào)速方式所消耗的電量占據(jù)了絞車全部成本的80%以上。第二，維護(hù)和保養(yǎng)成本過高。通常情況下，煤礦絞車的保養(yǎng)與維護(hù)都需要3到5個(gè)人進(jìn)行，在一定的程度上加大了人力資源的投入成本，與煤礦工業(yè)“綠色”發(fā)展的基礎(chǔ)理念相違背。
1.2安全可靠性低
調(diào)速電阻是傳統(tǒng)煤礦絞車電氣控制系統(tǒng)的主要工作原理，由于受到操作者的經(jīng)驗(yàn)影響煤礦絞車運(yùn)行過程中的安全性與穩(wěn)定性變得難以操控。在實(shí)際的使用中也經(jīng)常出現(xiàn)由人為因素所引起的安全事故，例如：翻矸斗過卷或拉翻、絞車?yán)|繩被拉斷等。不僅如此，傳統(tǒng)的煤礦絞車調(diào)速方式還存在著電路接點(diǎn)過多的缺點(diǎn)，這也與引起動(dòng)作失誤或不動(dòng)作等問題，這也在很大的程度上加大了絞車運(yùn)行過程中安全問題的不可控制性[1]。
2變頻煤礦絞車電氣控制的優(yōu)勢(shì)
在近些年中，我國(guó)的煤礦事業(yè)迅速發(fā)展，許多新設(shè)備、新技術(shù)都運(yùn)用到了煤礦生產(chǎn)工作中，例如：電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等。在煤礦企業(yè)的不斷發(fā)展過程中，煤礦絞車電氣控制的方式也有了一定的改變，以往的電氣控制技術(shù)已經(jīng)逐漸被變頻技術(shù)所取代，并且在實(shí)際的應(yīng)用中有著良好的成績(jī)。
2.1延長(zhǎng)絞車使用壽命，降低實(shí)際運(yùn)行成本
變頻技術(shù)的應(yīng)用可以有效地避免煤礦絞車實(shí)際運(yùn)行過程中的沖擊情況，不僅降低了機(jī)械設(shè)備啟動(dòng)和停止過程中所造成的損傷，更好地保證設(shè)備的安全和完整，不僅起到了延長(zhǎng)絞車使用壽命的效果，還大大地降低了煤礦絞車的保養(yǎng)維護(hù)成本。煤礦絞車的控制運(yùn)營(yíng)成本在絞車的全部投入資金中占有很高的比例，而變頻技術(shù)的應(yīng)用則可以有效地降低能源的損害，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中得到的統(tǒng)計(jì)信息，變頻技術(shù)的應(yīng)用可以使絞車能源損耗量下降35%。除此之外，變頻技術(shù)還起到了一定的設(shè)備保護(hù)效果，使得在其檢查維修成本上也有著較為明顯的下降[2]。
2.2提高電氣控制精度，保證生產(chǎn)工作安全
在煤礦絞車的實(shí)際使用過程中，如果保證其精準(zhǔn)度也是一個(gè)重點(diǎn)研究的內(nèi)容。而變頻技術(shù)的應(yīng)用不僅可以加大電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制范圍，還可以在很大的程度上提示絞車工作的精度，使絞車的輸出量符合負(fù)載基本量，有效地提升煤礦生產(chǎn)的效率。不僅如此，在提升絞車電氣控制精準(zhǔn)度的同時(shí)，還可以為煤礦的生產(chǎn)運(yùn)行過程帶來(lái)安全保障，避免絞車運(yùn)行過程中安全事故的發(fā)生，為企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。
3變頻技術(shù)在煤礦絞車電氣控制中的應(yīng)用
3.1變頻調(diào)速系統(tǒng)
變頻調(diào)速系統(tǒng)主要是利用改變電動(dòng)機(jī)定子的供電頻率去實(shí)現(xiàn)設(shè)備轉(zhuǎn)速的改變，以便更好地實(shí)現(xiàn)煤礦絞車的調(diào)速效果。在目前的煤礦絞車電氣控制變頻調(diào)速系統(tǒng)中，主要采用的是交直交變頻技術(shù)，交直交變頻技術(shù)主要包括了以下兩個(gè)部分：第一，正常逆變。正常逆變的過程包括了整流、濾波以及逆變?nèi)齻€(gè)內(nèi)容，其中逆變是整個(gè)過程中優(yōu)秀工作，通過有效地進(jìn)行電動(dòng)機(jī)定子供電頻率的改變進(jìn)而改變絞車輸出電壓，從而起到良好的調(diào)速效果。第二，能量回饋逆變。能量回饋逆變包含了整流、回饋逆變以及輸出濾波三個(gè)內(nèi)容。其中整流主要是由IGBT來(lái)進(jìn)行，而回饋逆變則是依靠電解電容來(lái)提供電壓源，更好地保證了絞車的運(yùn)行穩(wěn)定。輸出濾波的使用可以減少逆變過程中調(diào)制波對(duì)電網(wǎng)的干擾，讓整個(gè)電氣控制系統(tǒng)變得更好安全可靠[3]。
3.2絞車電氣控制系統(tǒng)的改造
傳統(tǒng)的煤礦絞車電氣控制系統(tǒng)都是采用工頻調(diào)速系統(tǒng)，而變頻調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用可以在不影響原本調(diào)速系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行更新和改進(jìn)，這樣煤礦絞車可以同時(shí)擁有兩套調(diào)控系統(tǒng)，在其中一套出現(xiàn)問題時(shí)，另一套可以帶來(lái)來(lái)良好的備用功效，從而更好地保障煤礦絞車電氣控制工作的穩(wěn)定性。為了可以讓兩套系統(tǒng)的共同存在變得更加和諧，還必須做出進(jìn)一步的完善與改造，其改造工作可以適當(dāng)?shù)脑黾庸ゎl—變頻轉(zhuǎn)換功能，同時(shí)還可以在控制系統(tǒng)啟動(dòng)前，把主回路和控制回路都更換到變頻位置。通過這樣的改造與應(yīng)用，煤礦絞車就可以同時(shí)擁有自動(dòng)與手動(dòng)兩種控制方式。自動(dòng)控制主要是通過PLC進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的，可以有效地提升絞車的運(yùn)行效率。一般情況下，只有絞車的啟停需要人工操作，其他皆為自動(dòng)控制，優(yōu)勢(shì)在突發(fā)情況中也需要人工進(jìn)行操作[4]。
4絞車電氣控制變頻技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例
較為老舊的煤礦絞車控制系統(tǒng)不僅需要消耗大量的能源，而且安全穩(wěn)定性也無(wú)法保障。通過都煤礦絞車控制的分析和研究，決定對(duì)該絞車控制系統(tǒng)進(jìn)一步地升級(jí)和改造，將變頻調(diào)速控制系統(tǒng)應(yīng)用在原來(lái)的工頻控制系統(tǒng)中。初步估算，在進(jìn)行控制系統(tǒng)的改造與升級(jí)之后，至少到達(dá)以下幾點(diǎn)效果：第一，在絞車提升過程中，實(shí)際使用的能量至少節(jié)約16.4%。第二，在絞車下降過程中，假設(shè)原有控制系統(tǒng)是采用三檔進(jìn)行下降，其下降速度大約為1.5m/s，部分能量會(huì)回饋回電網(wǎng)，再加上摩擦等問題上所消耗的能量，難以對(duì)其實(shí)際消耗情況進(jìn)行估算，但使用變頻技術(shù)的煤礦絞車控制系統(tǒng)，在進(jìn)行絞車下降工作時(shí)，會(huì)將80%以上的重力勢(shì)能回饋給電網(wǎng)，所以至少可以節(jié)約80%的電能。
5結(jié)語(yǔ)
煤礦絞車電氣控制系統(tǒng)中變頻技術(shù)的應(yīng)用是煤礦企業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，不僅提升了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率，還有著節(jié)約能源、保護(hù)設(shè)備安全和工作人員生命安全的效果，為企業(yè)的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展帶來(lái)非常大的促進(jìn)作用，所以必須加大對(duì)煤礦絞車電氣控制變頻技術(shù)的應(yīng)用研究，使煤礦生產(chǎn)更加安全穩(wěn)定。
作者：馬志強(qiáng) 單位：西山煤電集團(tuán)公司設(shè)備租賃分公司
摘要:結(jié)合煤礦礦井運(yùn)輸專業(yè)管理實(shí)踐，研究探討了對(duì)煤礦有極繩絞車的安全技術(shù)管理，介紹了有極繩小絞車的安裝要求和技術(shù)管理要求，認(rèn)為小絞車作為軌道運(yùn)輸調(diào)度作業(yè)的必需裝備，還將長(zhǎng)久存在，研究探討對(duì)小絞車的技術(shù)管理，還將是煤礦運(yùn)輸安全工作中持久的課題。
關(guān)鍵詞:煤礦;有極繩絞車;安全管理;技術(shù)管理
礦用絞車一般可分為提升絞車和運(yùn)搬絞車，提升絞車是指滾筒直徑1．2m(通常為1．6m)以上的大型雙滾筒絞車，其具有滾筒直徑大、電機(jī)功率大的特點(diǎn)，主要用于立井重型貨載提升和斜井重型貨載或者串車貨載的提升運(yùn)輸。運(yùn)搬絞車俗稱小絞車，通常是指在井上下軌道線路上牽引車輛用于物料和設(shè)備運(yùn)輸?shù)母鞣N內(nèi)齒輪絞車，這類絞車的滾筒直徑一般為1．2m及以下。長(zhǎng)期以來(lái)，煤礦井上下的物料運(yùn)輸，主要是依靠小絞車牽引運(yùn)輸，近30年來(lái)，尤其是隨著近10年來(lái)煤礦的兼并重組，礦井的規(guī)模和生產(chǎn)能力得到了很大的提高，用于煤礦井下物料運(yùn)輸?shù)男〗g車，逐漸為現(xiàn)代化的、高效率的新型輔助運(yùn)輸裝備單軌吊、卡軌車、無(wú)軌膠輪車等所替代，使得礦井運(yùn)輸裝備得到了跨越式的發(fā)展。煤礦輔助運(yùn)輸裝備的發(fā)展，使得采煤、掘進(jìn)、運(yùn)輸同步進(jìn)入先進(jìn)技術(shù)行列，不僅提高了煤礦的生產(chǎn)效率，同時(shí)也使過去煤礦井下臟、亂、差的形象，得到了很大的改觀。但是，小絞車在煤礦生產(chǎn)中仍然具有不可替代的作用，短距離的材料運(yùn)輸和車場(chǎng)及交叉點(diǎn)的車輛調(diào)運(yùn)，仍然離開不了小絞車。這使得對(duì)小絞車的安全技術(shù)管理還須加強(qiáng)，按照小絞車應(yīng)用實(shí)踐，還需加強(qiáng)小絞車安裝和技術(shù)管理，才能適應(yīng)煤礦現(xiàn)代化發(fā)展條件下對(duì)小絞車安全管理的要求。
1有極繩小絞車安裝固定的要求
小絞車又有有極繩小絞車和無(wú)極繩小絞車兩種，在煤礦井下現(xiàn)場(chǎng)使用中，有極繩小絞車應(yīng)用較多。按照安裝固定的方式不同，有極繩小絞車(以下統(tǒng)稱為小絞車)又分為固定小絞車和臨時(shí)小絞車兩種。通常大多數(shù)煤礦把使用期在6個(gè)月及以上的小絞車稱為“固定絞車”，而將使用期在6個(gè)月以下與其它經(jīng)常移動(dòng)的小絞車確定為“臨時(shí)絞車”。為了確保小絞車運(yùn)輸過程中的安全，根據(jù)行業(yè)安全技術(shù)規(guī)定，煤礦通常會(huì)結(jié)合本礦實(shí)際情況，對(duì)小絞車的安裝要求做出具體嚴(yán)格規(guī)定。雖然各礦有關(guān)規(guī)定內(nèi)容稍有不同，但是大體管理原則是一致的。
1．1小絞車硐室或壁龕化安裝要求
對(duì)煤礦采區(qū)上山和下山安裝的固定小絞車，一般均要求實(shí)行硐室或壁龕化管理。要求在進(jìn)行采區(qū)上山和下山的設(shè)計(jì)時(shí)，在設(shè)計(jì)中要將用于安裝固定小絞車的硐室或壁龕同步設(shè)計(jì)好;施工時(shí)也應(yīng)該按設(shè)計(jì)規(guī)定的參數(shù)，同時(shí)施工好小絞車的安裝固定的硐室或壁龕。此外，安裝固定小絞車的硐室或壁龕，還應(yīng)該符合以下幾項(xiàng)規(guī)定:1)安裝在采區(qū)上山和下山巷道中進(jìn)行運(yùn)輸作業(yè)的小絞車時(shí)，安裝小絞車的壁龕的長(zhǎng)、深、高等參數(shù)，應(yīng)在設(shè)計(jì)中明確確定。一般要保證絞車擋繩板后方留有0．7m以上的操作空間，安裝在壁龕內(nèi)的小絞車只允許單向牽引車輛，壁龕出繩端應(yīng)有可旋轉(zhuǎn)的撥繩器具。2)在井下各個(gè)巷道的交叉口安裝需向絞車前左右兩個(gè)方向，分別變向進(jìn)行牽引作業(yè)的小絞車，其硐室的寬、高、深等參數(shù)應(yīng)在設(shè)計(jì)中明確確定。如果安裝絞車的峒室深度超過6m時(shí)，還要有獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。為了方便操作和檢修作業(yè)，絞車擋繩板后方和不安裝電機(jī)的一側(cè)，要求留有不小于7cm寬度的操作空間或通路，電機(jī)與同側(cè)巷道壁之間的間距，應(yīng)在2cm及以上。需要在巷道中變向牽引運(yùn)輸物料車輛的小絞車，為了方便變向撥繩，應(yīng)在前方車輛運(yùn)行一側(cè)的軌道中心合適位置安裝變向撥繩輪，以控制鋼絲繩的牽引方向。3)在煤礦井底大巷及車場(chǎng)巷道的一側(cè)安裝小絞車時(shí)，要保證小絞車(包括壓車柱)最突出的部分，與最近一側(cè)的軌道必須保持不小于5cm的間距。
1．2小絞車固定安裝的技術(shù)要求
小絞車有固定安裝和臨時(shí)安裝兩種安裝方式，使用期限在6個(gè)月及以上時(shí)，一般規(guī)定必須采用固定方式安裝。小絞車固定安裝時(shí)，通常要求遵守下列有關(guān)規(guī)定:1)小絞車安裝固定時(shí)，應(yīng)該根據(jù)安裝地點(diǎn)的底板條件，決定安裝固定的方式，安裝固定方式通常有地錨固定或打混凝土底座固定兩種方式。小絞車在巖巷和巖石等地板比較堅(jiān)硬的巷道中安裝時(shí)，可采用地錨方式固定，在地板相對(duì)比較軟的煤巷或半煤巖巷中安裝固定時(shí)，應(yīng)采用打混凝土底座的方式固定小絞車。2)在巖巷和巖石等地板比較堅(jiān)硬的巷道中，用地錨固定小絞車時(shí)，電機(jī)功率小于25kW時(shí)，要求所使用的錨桿的桿體直徑，不應(yīng)小于1．6cm;電機(jī)功率在25kW以上時(shí)，要求所使用的錨桿的桿體直徑，不得小于1．8cm。同時(shí)，要求錨固錨桿的深度不能小于14cm，錨桿與機(jī)座垂直，所使用的螺母、墊圈要齊全有效，螺桿在螺母緊固后還應(yīng)留有不少于三個(gè)螺距。3)在地板相對(duì)比較軟的煤巷或半煤巖巷中安裝固定小絞車時(shí)，要求采用澆注鋼筋混凝土底座方式固定小絞車，其基礎(chǔ)坑的深度要大于14cm，基礎(chǔ)坑應(yīng)呈現(xiàn)下口大、上口小形狀，螺桿的下部要求呈倒楔型，以滿足絞車牽引貨載重量的要求。機(jī)座緊固時(shí)螺母、墊圈應(yīng)齊全、有效，螺桿在螺母緊固后應(yīng)留有不少于三個(gè)螺距。4)使用期限在兩年以上的固定小絞車，為了加強(qiáng)小絞車的穩(wěn)固性，還應(yīng)該護(hù)繩板側(cè)再各打兩根壓柱，以保證鋼筋混凝土底座的牢固性。
1．3小絞車臨時(shí)安裝的技術(shù)要求
對(duì)于使用期限在6個(gè)月以下，臨時(shí)使用的小絞車的安裝，可以根據(jù)使用地點(diǎn)巷道坡度的不同，選擇采用“4壓2戧”(4根壓柱，2根戧柱)式或“2壓2戧”(2根壓柱，2根戧柱)式固定。當(dāng)絞車牽引區(qū)間的巷道坡度在5°以下時(shí)，允許采用“2壓2戧”方式固定。即:在絞車機(jī)座后部?jī)蛇吀鞔蛞桓鶋很囍g車前部機(jī)座的兩邊各打一根戧柱來(lái)穩(wěn)固絞車。當(dāng)絞車牽引區(qū)間巷道坡度為5°及以上時(shí)，為了很好地穩(wěn)固絞車，必須采用在絞車前部、后部?jī)蛇吀鞔蛞桓鶋很囍诮g車前部?jī)蛇呍俑髟龃蛞桓鶓曛摹?壓2戧”固定方式。此外，對(duì)于小絞車打設(shè)的戧柱和壓柱的強(qiáng)度，也有嚴(yán)格的要求:1)絞車的戧柱和壓柱，必須使用優(yōu)質(zhì)坑木，其柱徑應(yīng)不小于14cm。2)戧柱、壓柱下方均應(yīng)支承在絞車底盤上，底盤上應(yīng)該設(shè)置有牢固可靠的柱窩。3)戧柱應(yīng)前傾與底板成(80±5)°，柱頂應(yīng)設(shè)置有不小于10cm深的柱窩或柱坎。4)壓車柱要垂直絞車底座打設(shè)。5)所有戧柱、壓柱均不得影響司機(jī)的視線和操作。
2有極繩小絞車的技術(shù)管理要求
2．1有極繩小絞車的管理要求
大多數(shù)煤礦都將小絞車的管理，視為礦井運(yùn)輸技術(shù)管理工作的重點(diǎn)。根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，在煤礦發(fā)生的礦井運(yùn)輸事故中，1/3以上是因?yàn)樾〗g車操作不當(dāng)而引發(fā)的。因此，加強(qiáng)煤礦小絞車的管理，在現(xiàn)代化的、高效率的新型輔助運(yùn)輸裝備尚未廣泛應(yīng)用時(shí)，仍然是煤礦礦井運(yùn)輸管理工作的重點(diǎn)，只能加強(qiáng)不能削弱，通常礦井運(yùn)輸專業(yè)對(duì)在用小絞車的管理有以下要求:1)礦主管運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)部門，應(yīng)配備專人負(fù)責(zé)小絞車的技術(shù)管理業(yè)務(wù)工作，負(fù)責(zé)組織對(duì)管轄范圍內(nèi)小絞車設(shè)置、安裝、固定質(zhì)量等，進(jìn)行定期檢查和專業(yè)技術(shù)指導(dǎo)。2)小絞車管理權(quán)責(zé)要明晰，是做好技術(shù)管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為了消滅小絞車技術(shù)管理上的死角，普遍的共識(shí)是實(shí)行“誰(shuí)主管、誰(shuí)負(fù)責(zé)，技術(shù)業(yè)務(wù)歸口統(tǒng)一管理”的原則。3)下井安裝或進(jìn)行軌道運(yùn)輸作業(yè)的各種類型小絞車，首先應(yīng)該經(jīng)過檢查驗(yàn)收，符合《煤礦礦井機(jī)電設(shè)備完好標(biāo)準(zhǔn)》的技術(shù)要求。否則，一律不得投入運(yùn)輸作業(yè)。4)要建立在用小絞車技術(shù)檔案，凡從事軌道運(yùn)輸?shù)男〗g車，投入使用前應(yīng)由礦運(yùn)輸主管部門及機(jī)電、安全、生產(chǎn)等有關(guān)部門共同組織驗(yàn)收，在確認(rèn)絞車裝設(shè)地點(diǎn)和設(shè)備配置符合安全運(yùn)輸和操作要求，固定合格、擋繩板合格有效，信號(hào)、各種按扭設(shè)置符合有關(guān)規(guī)定后，方可批準(zhǔn)投入使用。5)驗(yàn)收資料經(jīng)參加驗(yàn)收部門負(fù)責(zé)人和參加人簽字后，由礦運(yùn)輸主管部門和使用單位分別存檔保管致該絞車停止使用之日。
2．2有極繩小絞車的技術(shù)要求
小絞車是礦井運(yùn)輸工作離不開的運(yùn)輸工具，按照技術(shù)操作規(guī)定認(rèn)真進(jìn)行操作作業(yè)，是保證小絞車運(yùn)輸安全的關(guān)鍵，同時(shí)，小絞車的技術(shù)狀況也應(yīng)滿足安全作業(yè)要求:1)在用小絞車的信號(hào)裝置，必須聲光兼?zhèn)洌軐?shí)現(xiàn)雙打?qū)Υ颉?)小絞車安裝地點(diǎn)采用支架支護(hù)時(shí)，支護(hù)必須合格。安裝小絞車硐室的前后5m范圍內(nèi)，支架必須保證硐室或作業(yè)地點(diǎn)不片幫、不漏矸，無(wú)“積水、淤泥、雜物”，巷道要通暢。3)各個(gè)涉及運(yùn)輸作業(yè)的隊(duì)組，應(yīng)建立小絞車日常檢查、維護(hù)和定期檢查、檢修制度。4)同一巷道多部絞車進(jìn)行接力牽引運(yùn)輸作業(yè)時(shí)，每個(gè)絞車都應(yīng)有獨(dú)立的信號(hào)系統(tǒng)，不得串聯(lián)。5)兩部及以上小絞車，不得同時(shí)在同一軌道線路區(qū)間進(jìn)行運(yùn)輸作業(yè)。
3結(jié)語(yǔ)
隨著煤礦現(xiàn)代化的、高效率的新型輔助運(yùn)輸裝備單軌吊、卡軌車、無(wú)軌膠輪車的逐步應(yīng)用，礦井運(yùn)輸裝備必將得到跨越式的發(fā)展，但是，小絞車作為軌道運(yùn)輸調(diào)度作業(yè)的必需裝備，還將長(zhǎng)久存在。因此，研究探討對(duì)小絞車的技術(shù)管理，還將是煤礦運(yùn)輸技術(shù)管理部門持久的課題。
作者：韓志遠(yuǎn) 單位：大同煤礦集團(tuán)煤峪口礦
