煤矿矿井提升机安全可靠技术的应用

煤矿矿井提升机安全可靠技术的应用
【摘要】对于煤矿开采工作而言，矿井提升机是一种关键性的设备，承担着井下作业提升工作人员和物料的责任，素来被看做是矿井的咽喉。

煤矿矿井提升机在使用的过程中，一直把安全、可靠作为基本原则和宗旨，是开采工作进行的前提条件和保障。

笔者结合多年的工作经验，从实际情况出发，对煤矿矿井提升机进行了研究，尤其是对其薄弱环节的安全性进行了探析，为矿井提升机安全可靠技术的研发提供参考。

【关键词】煤矿矿井；矿井提升机；安全可靠技术；应用
1 煤矿矿井提升机的安全可靠性分析
煤矿矿井提升机的安全特性主要表现在两个方面，其一是提升机本身的安全功能；其二是提升机相应安全功能的安全可靠性。

1.1 安全功能
煤矿矿井提升机的安全功能比较广泛，主要有超速、过卷保护、防坠保护、过载过压保护、防爆等方面。

矿井提升机对使用环境有一定的要求，不管是在各种金属、非金属矿山上，还是在含有易燃、易爆气体和煤尘的矿井口或井下，只有具有较高的安全可靠性，矿井提升机的安全功能才能发挥出来，避免作业过程中安全事故的发生。

1.2 安全可靠性
齐全的安全功能和较高的安全可靠性，是保证矿井提升机道道理想工作状态的连个基本条件，缺一不可。

提升机主要依靠各个子系统的安全可靠程度和安全措施来实现安全功能。

矿井提升机的安全可靠性指标，也就是我们通常所说的安全可靠度R（t），指的是提升机在规定的时间内和特定条件下完成安全可靠功能的概率，它包括两个方面，即提升机固有的安全可靠度Ri（t）和使用安全可靠度Ru（t）。

1.3 安全可靠性设计
为了保证煤矿矿井作业的安全性，狂性提升机的安全可靠性设计要重点考虑以下几个方面：确定标准的提升机安全可靠性指标；明确提升机各个子系统以及整体的安全可靠性框图；对提升机元部件的安全可靠性进行预测，并对安全可靠性指标进行合理分配。

简单来说，矿井提升机的安全可靠性设计包括两个方面：安全可靠性预计和安全可靠性分配。

安全可靠性预计主要是结合已有的工作经验和一些安全故障记录、提升机目前的安全技术水平以及元件的失效率等作为参照依据，对提升机设
计系统所能达到的安全可靠程度进行预报。

安全可靠性分配是把整个提升机的安全可靠性指标分配给每个子系统，同时要确保各个子系统的安全可靠性符合规定指标要求，从而保证提升机整体的安全可靠性指标。

安全可靠性指标的分配方法不一，需要根据约束条件和目标函数选择适合的方法，常见的有相对失效概率法、等同分配法等。

2 煤矿矿井提升机安全可靠技术的应用
2.1 提升机过卷过放缓冲装置
煤矿矿井提升机的过卷过放缓冲装置，依据缓冲元件和吸能进行分类，主要包括摩擦吸能、弹性缓冲、塑性变形吸能以及液压阻尼吸能等。

摩擦吸能是利用提升机吸能元件在相对运动的过程中，接触面之间产生的摩擦力做功来消耗过卷容器内的能量。

弹性缓冲是通过提升机弹性元件把过卷容器的能量进行转化，其主要形式有两种：即橡胶缓冲和弹簧，可以减少冲击力的峰值、增大冲击力的作用时间。

塑性变形主要利用吸能元件的塑性变形来消耗能量，主要有拉伸钢制杆件、本质型罐道、柔性罐座、线性塑性要变钢带和未拉伸尼龙绳等结构。

液压阻尼吸能主要通过阻尼孔内产生的阻尼来消耗能量，其形式有气动和液力两种。

2.2 钢丝绳张力自动平衡装置
煤矿矿井提升机的钢丝绳张力自动平衡装置，利用的是液压联通装置器工作的原理，并结合悬挂器进行使用，使得多根钢丝绳之间相互摩擦，在提升中达到一种自动平衡的状态。

这种装置的最大特点是，可以及时发现提升机钢丝绳张力的不平衡问题并进行维修，与此同时还能够减少或消除提升过程中各钢丝绳之间不平衡的张力。

矿井提升机的实验和使用表明，钢丝绳张力自动平衡装置不仅可以降低钢丝绳摩擦衬垫底部遭受的磨损，很大程度上提高钢丝绳的适用寿命，而且还能有效预防由钢丝绳张力不平衡引发安全事故的发生。

2.3 副井井口联动闭锁装置
副井井口操车联动作为井底、井口和有关机械、电器、设备的设计程序，它可以实现在规定的闭锁条件下，自动进行循环动作，帮助罐笼顺利完成提升作业。

FCZ-I型副井井口操车系统采用的是可编程控制器进行集中控制的工作模式，井底、井口的设备和机械普遍采用全液压的传动方式，煤矿矿井提升机的副井井口联动封闭装置可以有效预防副井井口事故的发生。

2.4 提升机防范制动失灵装置
煤矿矿井提升机的盘式制动器补偿增压装置，只有当提升机的安全回路节点发生动作之后才可以启动油泵，同时还可以对提升机测速电机的电压进行监测。

如果发现矿井提升机工作时没有按照预先的设定值进行减速制动，就必须立刻采取补偿制动的措施，还要马上把原来使用制动器的盘式制动器补偿增压装置和松闸压力油的油箱接通，从而保证闸门可以贴近制动器并对正压力进行补偿，通过
比较设定减速度和测量减速来控制和补偿控制力的大小，确保煤矿矿井提升机减速停车。

如果煤矿矿井提升机正在按照设定的减速值进行减速制动，在这种情况之下盘式制动器补偿增压装置则不需要实施补偿。

2.5 提升机摩擦提升滑动监控装置
矿井提升机的摩擦提升滑动监控装置主要包括消除滑动和滑动监测等装置。

煤矿矿井作业时，在提升机运行的过程中，可以通过单片机和光电编码器共同组成的检测仪监测和判断滑动的速度，如果提升机发生了滑动，就会进行报警，并且断开安全回路，实现利用摩擦轮进行制动，以此实施滑动保护。

提升机摩擦提升滑动监控装置属于后备保护装置的范围，同时也可以辅助提升系统的制动，实现了钢丝绳制动和滑动报警。

2.6 提升机的定重装载装置
煤矿矿井提升机的定重装载装置是为了防止箕斗超载的发生，主要有核子称、皮带电子、液压式和压磁式等类型。

在这里主要对具有PLC控制的液压密封式定重装载装置进行探讨，这种装置采用的是测量亦换传感器与主受力元件相分离的结构，主受力元件的受力结构和密封性能都比较好，可以满足对定量箕斗承力的要求。

主受力元件以液压能的形式向测量传感器传输定量斗的装载量，测量传感器再以电信号的方式把信息传给可编程控制设备。

2.7 提升机提升状态监控装置
煤矿矿井提升机的提升状态监控装置不仅具有后备保护的功能，而且还可以对提升盘式制动系统的性能进行监测，具有对制动缸工作阻力、制动系统最大工作油压、工作残压、空动时间、闸瓦开合状态等方面的在线监测，对制动系统的超限状态进行预警。

这种装置不但可以对提升机进行安全监护，还能够引导技术人员操作的规范性，把安全监护的作用发挥的淋漓尽致，可以有效提高生产效率和安全可靠性。

3 结语
综合上文关于煤矿矿井提升机安全可靠技术应用的分析，我们要清醒的认识到，提升机机械对于煤矿开采工作的重要性，它担负着下放物料、升降人员和设备、提升矿石等任务。

为了保证提升机在矿井作业的安全使用，必须保证其具有较高的安全可靠性能，最大限度的降低检修实践和安全事故发生频率。

煤矿矿井提升机安全可靠技术的应用，不但可以为整个矿井作业提供便利，同时也为作业人员的安全添加了保护层，应该作为矿井作业的一项重要工作来抓。

对于我国的煤矿开采作业而言，仍然存在很多不安全因素，安全事故的发生造成了人员伤亡和财力损失，所以，加强煤矿提升机安全可靠技术的研发和应用任重道远。

参考文献：
[1]王春晖.煤矿矿井提升机安全可靠技术的应用[J].科技创业家，2012（09）.
[2]彭佑多，张永忠，刘德顺，郭迎福.矿井提升机的安全可靠性分析与设计[J].中国安全科学学报，2012（12）.
[3]臧大进，刘增良.矿井提升机安全技术综述[J].煤矿机械，2009（09）.。