煤矿井下无极绳绞车的使用与维护研究

煤矿井下无极绳绞车的使用与维护研究
发布时间：2021-01-11T07:55:06.551Z 来源：《中国科技人才》2021年第1期作者：楚小康[导读] 本文对无极绳绞车进行了选型，研究了无极绳绞车运输系统以及无极绳绞车运输的综合保护装置。

研究为矿井安全运输提供了技术支持。

河南能源义煤公司孟津煤矿机电运输科摘要：中国煤矿开采机械化程度的不断提高，要求煤矿运输逐渐向智能化发展，国内学者对此进行了一定的研究。

依据无极绳绞车运输系统已知量，获得了数学模型传递函数的相关参数，然后采用Matlab软件，对其模型进行了仿真分析，使用PID控制器校正了张紧系统，
得到了较好动态特性的张紧系统.采用PLC设计分析了无极绳绞车保护系统，使无极绳绞车的使用运行符合《煤矿安全规程》要求，节约了成本，具有推广使用价值;在首采工作面安装中采用了可调速无极绳绞车和泄漏通信等装置构成的辅助运输系统，该系统能解决综采工作面安装和回采过程中设备及材料的运输难题，具有较好的经济和安全效益;通过增设停车平台和起吊梁转换装置，将需要的2个运输系统简化为1个运输系统，解决了停车平台转换和高抽巷借助起吊梁转换装置运输系统的问题。

鉴于此，本文对无极绳绞车进行了选型，研究了无极绳绞车运输系统以及无极绳绞车运输的综合保护装置。

研究为矿井安全运输提供了技术支持。

关键词：无极绳绞车;运输系统;控制功能；维护
引言
随着科学技术的发展，为了满足现代化开采的需求，施工各阶段的运输量明显增加，无极绳索绞车的投入大大缓解了运输压力。

无极绳绞车由于主机部分轮廓大小较大，现有工艺施工需要沿插槽一侧建造安装室，施工安装硐室增加了辅助施工量，增大了巷道控顶面积。

由于安装硐室和导轨的相对位置和布绳的需要，需要使用导轮组、分绳轮组及两侧尾轮配合，开挖其基础坑、浇筑基础。

安装工程量增加、零部件增加、结构复杂，可靠性受到威胁，导轮套、绳索套安装位置、维护不便等因素导致资金和人力投入增加，安全生产控制度降低。

1无极绳牵引绞车工作原理
以煤矿中使用的无极绳牵引绞车为例，SQ-60/55B模型。

交通距离为1.2公里，行车道坡度小于10。

行车道的轨道距离为600毫米，拖拉机的最大牵引和有效载荷分别为60kN和18t。

电缆类型为6 × 19-φ 22，直径和单位长度重量分别为22mm和1.8kg/m，最大静应力和最小断裂应力分别为76.5kN和268kN。

牵引速度和距离分别为0.67m/s和550 ~ 1500m。

航天飞机的质量约为1.8t，所用发动机功率55kW，驱动滚筒的直径1.2m。

在运行过程中，无极绳牵引绞车可能存在钢丝断裂等问题出现这些故障时，无极绳牵引绞车失去控制，钢丝工作越来越快，最终导致煤矿安全事故。

因此，有必要设计一个防滑制动系统，以便在紧急情况下自动检测上述问题，并抑制钢缆。

2无极绳绞车变频控制方案 SQ-120/132P长途运输系统主要由以下部分组成:绳索、穿梭器、夹紧装置、尾部、绳索、张力和转速120kn液压马达设定值1320kw驱动马达设定值132kw驱动马达设定值132kw驱动钢丝绳绕线；张力通过张紧轮驱动钢丝绳；调节线速度；穿梭器由钢丝绳驱动，并通过穿梭器引导油箱输送振荡器、材料或设备，在辊与绳之间摩擦运输。

以提高无极无线通信的效率，并防止诸如以下事故的发生。

b.钢丝绳跌落或掉落时，必须根据负载(空、轻、重负载)、段条件(车道、折弯和拐点)和拔模方向调整钢丝绳的吊挂。

对于驱动电机，必须通过能量反馈和制动控制、能量反馈和制动、降低功率和增加功率因素，驱动在实际流量和电机状态的象限内运行。

3煤矿井下无极绳绞车的使用与维护措施 3.1应用综合保护装置
综合保护装置用于无极绳绞车运输的保护，具有绞车速度显示、绞车牵引车位置显示、正反向起动、沿线急停闭锁、机头机尾防止过卷、泄漏通信、语音广播报警以及岔道弯道报警功能。

保护装置主机主要技术参数:①额定工作电压Ue为AC127V(允许波动范围(75%～110%)Ue)。

②工作电流不大于0.5A。

③本安电源额定输出电压DC12V，最高开路电压12.2V，额定输出电流1.2A，过流动作值1.8A，最大短路电流55mA。

④输入信号12路开关量信号，1路频率量信号;输出信号4路常开节点输出，节点容量为220V/3A。

⑤含泄漏通信的机型。

发射频率48.942MHz;接收频率34.950MHz;调制方式为调频制;工作方式为异频单工;发射载波功率为160～320mW;发射载频误差≤1±50×10－6;发射调制灵敏度为5～15mA;接收单工可用灵敏度为≤0.5μV;接收音频输出功率为350mW;接收寄生响应抗扰≥60dB;接收互调抗扰性≥50dB。

⑥表达方式为故障语音报警，声响度≥85dB(A);汉字显示绞车运行状态。

梭车碰头牵引串车后，一方面由用户设置串车接入信号，根据牵引运输材料和负载状态选择空载、轻载或重载运行方式；另一方面通过泄露通信/打点确认串车接入无极绳牵引系统。

3.2工作量分析
对于传统的技术安装，需要通过挖掘主要部件、导引头、车轮组、两侧拉杆和混凝土基础来增加构造块的数量。

施工现场破坏了路面整体支护和上部区域，从而使上部板支护更加困难。

辅助部件(如导向装置、导光板、双面轮等)数量的增加会增加资本和工作量，从而提高可靠性并降低安全性控制，因为导向装置、车轮组靠近底板。

这将减少车间建设项目的数量，不会影响原有车道的完整性。

提高了复杂结构的可靠性，降低了可维护性，降低了资本和人员成本，提高了生产率，提高了安全性。

3.3PID速度控制
当控制器中的PLC逻辑编程在各个单片机和手柄指定的目标转速之间分割时，单片机会将分割的目标转速值转换为每个转速状态下的目标转速，并将其与驱动电机转速传感器监控的电机转速进行比较，以计算当前范围内的转速与目标转速之间的差值。

如果差值被转换，模拟信号会传送到PID控制器，电机转速会传送到目标转速。

如果转速设置在(i+1)范围内，电机转速设置为控制手柄的信号转速，则被动冷却的转速对应于被动绳的转速完成。

3.4扩展主要设备的安装设计
安装时必须用一定的初始张力将未绑定的拉杆固定在绳子上，因此必须配备夹具。

其中由外力产生的弹性变形吸收了钢丝绳长度，从而使钢丝绳的张力保持在设计范围内。

此外，在装置中专门设置了拉伸应力，以确保钢丝绳和摩擦盘之间的均匀压力。

这将使两个元素之间的摩擦保持稳定，并且拉杆将永久可靠地运行，从而使绳索和车轮之间不会发生碰撞。

无粘结悬架的最大优点是可以根据不同的坡度和坡度进行调整。

但是，为了确保拉杆的平稳运行，必须在发生折弯的位置设置折弯链。

上下运动需要绳索牵引。

若要降低操控盘的阻抗，您还必须以间隔设定一组操控盘。

所有携带的张紧轮必须用螺钉和密封件固定在轨道的底部。

不仅提高了组件的可靠性，而且方便了随后的扩展和维护。

3.5控制系统控的工作流程
无极绳索牵引车的防滑制动系统的基本功能是，在特殊条件下制动钢丝绳，确保牵引车的安全运行。

防滑制动系统应在整个过程中实时监控无杆绳索牵引车的运行状态，主要监控其滑动问题。

当无极绳索车机处于正常运行状态时，防滑制动系统的液压杆处于待机状态，可进行缩回。

防滑制动系统不会干扰无极绳索牵引车的正常运行。

当系统发现牵引车风管有问题时，如滚轮表面线速大于钢丝绳运行速度、尾轮功率突变等，系统确定牵引车风管存在滑动问题。

此时，通过PLC控制中心对赢得牵引和防滑制动系统同时发出指令，一方面对牵引提示进行紧急停止处理，另一方面启动防滑制动系统制动钢丝绳。

整个防滑制动过程完成，直到螺纹绳的运行速度降至零。

然而，防滑制动系统仍然需要用力粘住钢丝绳，知道问题解决后，摩擦袋可以放松僵硬的动作。

结束语
极绳牵引绞车是煤矿生产中的重要辅助运输设备，主要作用是运送井下工作人员，可显著提升煤矿作业效率，并且降低井下人员的劳动强度。

将无极绳牵引绞车在煤矿工程实践中能够取得良好的效果，为煤矿企业创造了较大的社会效益、安全效益和经济效益。

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