煤矿提升系统的安全管理.ppt

煤矿提升系统的 安全管理 二一一年五月.济源,煤矿主要机电运输系统,提升系统 排水系统 通风系统（主通风机） 压风系统 供电系统 运输系统（包括轨道运输、刮板机、胶带输送机）,第一节 提升机的安全管理,一、矿井提升机分类、型号及性能参数 1、可以按用途、拖动方式、缠绳机构、提升容器型式及制动闸型式等多种方法来分类。 按用途分：主井提升机、副井提升机和辅助提升机； 按缠绳机构分：缠绕式提升机、摩擦式提升机； 缠绕式提升机：是指在提升过程中提升钢丝绳缠绕在滚筒表面，依靠缠放绳进行传动。有单滚筒、双滚筒之分。 摩擦式提升机：是指在提升过程中提升钢丝绳紧压在摩擦轮表面，依靠提升钢丝绳和摩擦轮之间的摩擦力进行传动。 按拖动类型分：交流提升机，直流提升机和液压提升机； 按制动闸型式分：平移式提升机、角移式提升机及盘形闸提升机。,单绳缠绕式提升机,摩擦式（落地式）提升机,2、型号：目前常用的有JK系列（洛阳产）、 GKT 系列（重庆产）以及JKM (D）系列（洛阳、上海产）。 型号举例： 2JK-3/20A；2-双滚筒； J-卷扬机； K-矿用； 3-滚筒直径； 20-减速器名义速比； A-改进序号。 GKT21.820；G-改进型； K-矿用； T-提升； 2-滚筒直径； 1.8-滚筒宽度； 20-减速器名义速比。 JKMD-2.84；J-卷扬机； K-矿用； M-摩擦式； D-落地式； 2.8-主导轮直径； 4-提升钢丝绳根数。 3、提升机的性能参数 最大静张力：指提升机负荷侧钢丝绳的最大静张力。 最大静张力差：指提升机负荷侧与另一侧钢丝绳的最大静张力之差值。,二、提升机的基本组成 提升机主轴装置，包括制动器（一般用盘型制动器）等； 减速器（主要有平行轴和行星齿轮减速器）； 驱动电动机（直流电动机、交流绕线式电动机）； 电气控制系统（直流控制系统、交流控制系统）； 提升容器（罐笼、箕斗）； 其它附属装置（主要包括液压站、深度指示器、操作台等）。,三、对提升机制动系统的要求（384条） 1、制动力矩的要求（432条）： 提升绞车的常用闸和保险闸制动时，所产生的力矩与实际提升最大静荷重旋转力矩之比K值不得小于3。 对质量模数较小的绞车，上提重载保险闸的制动减速度超过本规程第433条所规定的限值时，可将保险闸的K值适当降低，但不得小于2。 在调整双滚筒绞车滚筒旋转的相对位置时，制动装置在各滚筒闸轮上所发生的力矩，不得小于所悬荷重的1.2倍。 2、对制动器的要求： 常用闸和保险闸共同使用1套闸瓦制动时，操纵和控制机构必须分开。 提升绞车除设有机械制动闸外，还应设有电气制动装置。 保险闸必须采用配重式或弹簧式的制动装置，并同时自动切断提升装置电源。常用闸必须采用可调节的机械制动装置。 保险闸由保护回路断电时起至闸瓦接触到闸轮上的空动时间不得超过0.3s（盘式制动闸）；制动闸的闸瓦与制动盘之间的间隙应不大于2mm。,四、提升机安全保护的要求（427条） 防止过卷装置：当提升容器超过正常终端停止位置（或出车平台）0.5m时，必须能自动断电，并能使保险闸发生制动作用。 防止过速装置：当提升速度超过最大速度15时，必须能自动断电，并能使保险闸发生作用。 过负荷和欠电压保护装置。 限速装置：提升速度超过3m/s时，必须装设限速装置。如果限速装置为凸轮板，其在1个提升行程内的旋转角度应不小于270。 深度指示器失效保护装置：当指示器失效时，能自动断电并使保险闸发生作用。 闸间隙保护装置：当闸间隙超过规定值时，能自动报警或自动断电。 松绳保护装置：缠绕式绞车必须设置松绳保护装置并接入安全回路和报警回路，在钢丝绳松弛时能自动断电并报警。箕斗提升时，松绳保护装置动作后，严禁受煤仓放煤。 满仓保护装置：箕斗提升的井口煤仓仓满时能报警和自动断电。 减速功能保护装置：当提升容器到达设计减速位置时，能示警并开始减速。 防止过卷装置、防止过速装置、限速装置和减速功能保护装置应设置为相互独立的双线型式。,五、提升机PLC电控的功能特点 1、系统特点：主回路控制器件真空化、无触点化，采用PLC控制单元，硬件配置简单，软件编程灵活；系统动静态性能好，具有良好的闭环性能。 2、控制功能：根据提升工艺要求及信号指示，控制提升机的启动、运行、减速、停车等过程；实现提升机的行程监视和位置闭环控制，具有深度、速度显示及控制功能。 3、安全保护：有过速、限速保护、深度指示器失效保护、松绳保护等。 4、综合后备保护功能：安全回路双冗余，一路软件安全回路，一路硬件安全回路；重要的点如减速、过卷等有两路以上共同起作用；采用包络线连续速度保护与定点速度保护。速度、深度利用双光电编码器形成完全独立的两路，并进行相互比较。 5、闭锁功能：开车条件闭锁：外部设备运行正常时，才允许提升机启动；重故障闭锁：一旦发生重故障，提升机立即进行安全制动；轻故障闭锁：允许完成本次提升后排除故障。 6、电气制动：相对独立的数字化动力制动电源或数字化低频制动电源装置。 7、上位监控功能：由PLC与工控机之间的通讯实现。具有提升信号种类显示、具有基本静态和动态画面、调试期间在显示器上以梯形图形式显示PLC控制程序等功能。,六、对提升机性能测试的要求（435条） 1、测试时间：新安装或使用中； 2、使用中测试周期：每年进行次测试，每年进行次检查； 3、测试内容： 规程第427条所规定的各保险装置。天轮的垂直和水平程度、有无轮缘变形和轮辐弯曲现象。电气、机械传动装置和控制系统的情况。各种调整和自动记录装置以及深度指示器的动作状况和精密程度。检查常用闸和保险闸的各部间隙及连接、固定情况，并验算其制动力矩和防滑条件。测试保险闸空动时间和制动减速度。测试盘形闸的贴闸压力。井架的变形、损坏、锈蚀和震动情况。井筒罐道的垂直度及固定情况。,第二节 井筒、容器及附属装备的管理,一、罐笼、防坠器与连接装置要求（381、412、413条） 进出口必须装设罐门或罐帘，高度不得小于1.2m。罐门或罐帘下部边缘至罐底的距离不得超过250mm，罐帘横杆的间距不得大于200mm。罐门不得向外开，门轴必须防脱。 提升矿车的罐笼内必须装有阻车器。 罐笼内每人占有的有效面积应不小于0.18m2。 新安装或大修后的防坠器，必须进行脱钩试验； 使用中的罐笼防坠器，每6个月进行1次不脱钩试验，每年进行1次脱钩试验。 立井提升容器与提升钢丝绳的连接，应采用楔形连接装置； 每次更换钢丝绳时，必须对连接装置的主要受力部件进行探伤； 楔形连接装置的使用期限：单绳不超过10年；多绳不超过15年。,二、井口（井底）的闭锁要求（384条） 立井罐笼提升，井口、井底安全门必须与罐位和提升信号联锁： 罐笼到位并发出停车信号后安全门才能打开； 安全门未关闭，只能发出调平信号，但发不出开车信号； 安全门关闭后才能发出开车信号；发出开车信号后，安全门打不开。 井口、井底都应设置摇台，并与罐笼停止位置、阻车器和提升 信号系统联锁： 罐笼未到位，放不下摇台，打不开阻车器； 摇台未抬起，阻车器未关闭，发不出开车信号。 立井井口和井底使用罐座时，必须对罐座设置闭锁装置，罐座未打开，发不出开车信号。 升降人员时，严禁使用罐座。,三、罐耳与罐道的要求（385、386条） 新安装的要求（385条）： 使用滑动罐耳的刚性罐道每侧不得超过5mm，木罐道每侧不得超过10mm； 钢丝绳罐道的罐耳滑套直径与钢丝绳直径之差不得大于5mm； 采用滚轮罐耳的组合钢罐道的辅助滑动罐耳，每侧间隙应保持1015mm。 使用中罐道和罐耳的要求（386条）： 木罐道任一侧磨损量超过15mm或其总间隙超过40mm。 钢轨罐道轨头任一侧磨损量超过8mm，或轨腰磨损量超过原有厚度的25%；罐耳的任一侧磨损量超过8mm，或在同一侧罐耳和罐道的总磨损量超过10mm，或者罐耳与罐道的总间隙超过20mm。 组合钢罐道任一侧的磨损量超过原有厚度的50%。 钢丝绳罐道与滑套的总间隙超过15mm。,四、提升信号的要求（393条） 每一提升装置，必须装有从井底信号工发给井口信号工和从井口信号工发给绞车司机的信号装置。 井口信号装置必须与绞车的控制回路相闭锁，只有在井口信号工发出信号后，绞车才能启动。 除常用的信号装置外，还必须有备用信号装置。 井底车场与井口之间，井口与绞车司机台之间，除有上述信号装置外，还必须装设直通电话。 井底车场的信号必须经由井口信号工转发，不得越过井口信号工直接向绞车司机发信号；但在紧急情况下应能直接向绞车司机发出停车信号。,五、过卷、过放距离及防撞梁与缓冲托罐装置（396、397条） 立井提升过卷、过放距离的要求（397条）： 提升速度（m/s） 3 4 6 8 10 过卷高度、过放距离/m 4.0 4.75 6.5 8.25 10.0 在过卷高度或过放距离内缓冲装置的要求： 缓冲装置应能将全速过卷（过放）的容器或平衡锤平稳地停住；并保证不再反向下滑（或反弹）。 防撞梁与托罐装置的要求（396条）： 在速度大于3m/s的提升系统内，必须设防撞梁和托罐装置； 防撞梁必须能够挡住过卷后上升的容器或平衡锤； 托罐装置必须能够将撞击防撞梁后再下落的容器或配重托住，并保证其下落的距离不超过0.5m。,六、提升装置的日常检查要求（391条） 提升装置的各部分，包括提升容器、连接装置、防坠器、罐耳、罐道、阻车器、罐座、摇台、装卸设备、天轮和钢丝绳； 提升绞车各部分，包括滚筒、制动装置、深度指示器、防过卷装置、限速器、调绳装置、传动装置、电动机和控制设备以及各种保护和闭锁装置等； 每天必须由专职人员检查1次，每月还必须组织有关人员检查1次。发现问题，必须立即处理，检查和处理结果都应留有记录。,第三节 提升钢丝绳的管理,一、提升钢丝绳的结构与性能参数 1、公称强度 钢丝绳的强度有1470、1570、1670、1770和1870MPa等级，矿井主要提升绳一般选用1570、1670、1770MPa钢丝绳（斜井一般用强度稍低的1470、1570MPa等级绳）。 2、钢丝的韧性分为特号、号和号三种，矿井提人时必须用特号钢丝绳，提物时可以用号钢丝绳。 3、股的形状：矿用钢丝绳主要有圆股（67、619）和三角股（6V30、6V36，指每股36丝）。三角股有强度高、外层钢丝承压面积大、寿命长等特点。 4、捻向：分为左捻、右捻；细分为左交互捻、右交互捻、左同向捻和右同向捻四种。,二、设计与选用 新绳的安全系数(400条) 单绳提升：专为升降人员：9；专为升降物料：6.5； 混合提升时，升降人员：9; 升降物料：6.5。 摩擦提升：专为升降人员或混合提升时：9.2-0.0005H； 专为升降物料：7.2-0.0005H。 选用原则 淋水大、酸碱度高时，宜选镀锌绳； 在磨损严重条件下，应选用外层钢丝较粗绳； 以弯曲疲劳为主要损坏形式时，可选用三角股钢丝绳； 立井缠绕式宜选用同向捻（目前单绳缠绕多为右螺旋，故一般选右同向捻钢丝绳）； 斜井串车提升宜选用交互捻（右交互捻）； 摩擦式主绳采用对称左、右捻。,三、钢丝绳的检验与检查 钢丝绳的检验 检验周期： 凡升降人员：每6个月一次； 升降物料：第一次12个月，以后每6个月一次； 检验内容：拉断、弯曲和扭转。 检验标准：按MT717-1997煤矿重要用途在用钢丝绳性能测定方法及判定规则。 钢丝绳的日常检查 每天必须设专人检查一次； 检查内容应包括钢丝绳的外观、直径变化、断丝情况（总断丝和一个捻距内的断丝）和锈蚀等； 检查结果以报表形式，由主管人员审核、签字后，分送有关部门和领导。,四、钢丝绳的报废依据（标准） 按试验数据考核（401、402条） 安全系数：升降人员7、物料6；专为升降物料5； 不合格钢丝断面积与钢丝总断面积之比达到25%； 按锈蚀程度考核：升降人员达到级、升降物料达到级； 按韧性指标考核：升降人员及物料，低于级；专为升降物料低于级。 按钢丝绳的断丝考核（405条） 钢丝绳在1个捻距内断丝断面积与钢丝总断面积之比，达到下列数值时，必须更换： 升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳为5%。 专为升降物料用的钢丝绳、防坠器的制动钢丝绳等为10%。 罐道钢丝绳为15%。, 按钢丝绳的直径考核（406条） 提升钢丝绳或制动钢丝绳为10%。 罐道钢丝绳为15%。 按钢丝绳的锈蚀情况考核（408条） 钢丝有变黑、锈皮、点蚀麻坑等损伤时，不得用作升降人员。 钢丝绳锈蚀严重，或点蚀麻坑形成沟纹，或外层钢丝松动时，不论断丝数 多少或绳径是否变