一种5m绞车的提升速度及安全管理

一种5m绞车的提升速度及安全管理

六安矿务局王庄煤矿主采井于1966年12月竣工，设计能力90万吨。1986年实际提煤288万t,1988年主斜井胶带投产后,全矿总产量达500万t,建成了中国第一个最大的地下开采矿井。王庄煤矿主立井提升为SKODA2X4X1.2型绞车,除主电机在建井时由原配470kW改为国产710kW外,其余设备捷克进口。井筒提升高度为244m,提升容器为J—6型标准箕斗,提升速度为6.1m/s。一部4m绞车在基本结构、提升速度等参数没有变动的情况下,在不同时期完成如此繁重的提升任务,并始终处于完好状态,渗透了局、矿机电工作者的大量心血。剖析其成功之处,主要做了以下几个方面的工作。1减少薄环节，加强绞车结构1.1对筒壳进行了改造绞车的原滚筒筒壳为三道T型支环薄壁结构12mm厚钢板,投产3a就发现筒壳产生裂纹,且逐渐延长。并发现T型支环也产生了裂纹,开动时不断发出声响,几次利用节日检修,采取补焊、打圆孔阻止裂纹发展,挖块补焊,将筒壳改为弹性伸缩结构等办法进行处理,均无济于事。在深入研究讨论的基础上,1983年春节期间由局机修厂对筒壳进行了改造,全部割掉三道支环和筒壳,改为26mm厚的16Mn钢板无支环筒壳,用126条M20螺栓固定于支轮上运转至今,没有发生任何问题,解决了该绞车的一大难题。钢丝绳在滚筒上的固定,原采用一个直径约150mm的桃形环,通过一销轴固定于滚筒辐板上,因钢丝绳直径较粗,弯曲成150mm的桃形环非常费时费力,每次换绳工序就需要4人2h,1979年将钢丝绳固定方式改为3付方形钢夹直接固定于滚筒辐板上,不再制作桃形环,仅需15min可完成,省时省力,提高功效15倍,大大减少了工人的劳动强度。1.2原制动系统液压弹簧闸绞车的制动系统原为气动径向瓦块式结构,使用年久,结构陈旧,易发生以下故障。a)制动器主拉杆断裂、脱扣造成容器坠落隐患。b)闸瓦磨损严重时不能产生足够的制动力。c)制动系统环节多、维护量大、空行程时间长。d)操作难度大、劳动强度高,且不易实现二级制动。鉴于存在上述弊端,为此,进行了深入研究讨论,从不改变滚筒结构形式,方便施工,工期短,造价低考虑。1989年将原制动系统改为直推式液压弹簧闸,控制系统采用TY3A型液压站。该制动系统安全、可靠,具有二级制动功能,制动平稳、操作灵活,大大减轻了司机的劳动强度,更重要的是为今后的自动化改造创造了条件。1.3配重吊链法研究提升系统的装载设备溜嘴返回配重采用的是定量配重,但溜嘴转轴的力矩是正弦变化趋势,根据这一规律进行研究,实施配重吊链法,经计算,在配重箱上方加装适量刮板机大链。当配重箱抬起时,吊链分配给配重箱重量逐渐增加,反之逐渐减少,减小溜嘴开合时的冲击力,降低了因溜嘴对箕斗冲击造成的损坏,改进后事故大大减少,确保了主井提井系统的安全运行。1.4摩擦阻力小,影响性能提升系统天轮的轴承原为滑动轴承,轴在轴承中运转,如果缺油,就会因金属之间直接摩擦造成轴和轴承的迅速磨损,同时因摩擦阻力增大,加大电机负荷,使轴承急剧发热而与轴径胶接发生严重事故。轴承磨损严重需重新浇注,为保持工作性能需加工刮研,且轴承间隙确定调整难度大。为此1996年更换为摩擦阻力小、机械效率高、工作可靠、维护简便的滚动轴承天轮。使用至今,未发生任何故障。2重视挖潜改造，不断提高生产能力2.1女件、板板件维护绞车一直用底卸式的扇形闸门普通箕斗,箕斗靠曲轨强行卸载,自重大、运行部件极易损坏,箕斗钢板磨损锈蚀快,一年更换一次,维护量大。1991年春节将原箕斗设计更换为QJS—6轻型箕斗,并采用动力底卸式扇形闸门,结构简单、自重轻,设计容积为7.1m3,装载方式不变,达到了下列目的。2.1.1简化结构,减轻责任与原箕斗相比,去掉了卸载部分卸载轮和活动溜槽部件,结构简化,自重减轻了1000kg。降低了钢丝绳静张力及电机负荷,年节电费6.2万元。2.1.2外部动力负载减少了因曲轨卸载对井架造成的冲击负荷,克服了旧箕斗卸载过卷、卡斗等事故。2.1.3采用楔形连接装置连接混凝土和钢丝绳，采用与旧箕斗绳卡固定、夹紧钢丝绳相比,具有安全可靠、拆卸方便的优点。降低箕斗总高度,增加过卷距离。消除绳卡处理钢丝绳易断丝现象。3完善保护装置，确保安全运营3.1tkd—电控系统的改造绞车原配套电控系统为纯时间控制方式,运行靠司机手动操作,电机拖动减速,为满足安全生产的要求,1996年春节期间,将电控系统改为TKD—A系统,控制方式以电流为主,时间为辅,制动方式为低频制动、低频爬行,可调闸全行程闭环,实现半自动开车,完善了《煤矿安全规程》第403条规定的所有保护防倒转保护等功能。提升时间较改造前缩短6s,降低了电耗,改善了电机的工作状况。3.2过卷保护装置主立井投产后,多次因司机困倦等原因发生过卷事故,造成井底装载设备的平衡绳口止口止敦断而中断提升。1976年一次过卷事故,口止口止敦断坠砣绳导致满仓煤涌向箕斗和井底,造成罐道弯曲、罐道梁断裂的特大事故,影响生产9h。尽管提升电控自动保护技术不断进步和完善,但仍不能完全排除发生过卷的可能。实际上过卷事故仍然是提升安全的重大威胁,因此在提升系统中除装设必要的防过卷装置外,还必须具备过卷保护。过卷保护装置的成功使用,实现了超速容器过卷的缓冲制动、托罐、防撞功能。该装置正常提升不参与工作,过卷不需操作,动作准确,具有完全的独立性。安装调试方便,动作后恢复时间少,可重复使用,从根本上解决了立井提升过卷问题。4加强技术监督，防止设备突然运行4.1正常润滑状态1993年7月23日曾成功地监测到该绞车轴瓦润滑油中正常磨损颗粒少量,球型颗粒中量,判定该轴处于非正常润滑状态;7月26日跟踪监测,出现50～60μm金属颗粒,轴瓦可能有剥落现象;7月28日出现大量深色氧化物和红色氧化物;7月29日开盖检查,发现轴瓦有大量滑痕和剥落。轴瓦严重擦伤。经及时刮瓦处理,更换全部润滑油,避免了一次重大事故的发生。4.2定期维修和损坏，及时发现设备表面和内部缺陷根据《煤矿安全规程》,每年组织一次天轮轴、连接装置、主轴装置的无损探伤,把隐患消灭在萌芽状态。4.3设备更换不当定期对绞车的性能进行测定,保证设备的可靠性、安全性、经济性要求,对不符合正常运行条件的部件进行更换,使绞车始终满足“三性”状态。5创造新记录,基本保障依靠科技进步,经过多年的技术改造,在提升系统方面取得了丰硕的成果,其中多项获得局级以上科学技术进步奖,取得了明显的经济效益和社会效益。该绞车1999年7月29日创造了日提升1221斗的新记录,为王庄煤矿今后集约化生产创造了条件,使老绞车焕发了青春。今后还有许多工作要做,主要有以下几方面:a)提升系统目前还没有实现定重装载,致使绞车经常超负荷运行