主提升系统托尾绳保护装置设计与应用的探讨

精品文档-下载后可编辑主提升系统托尾绳保护装置设计与应用的探讨【摘要】主提升机托尾绳保护装置一直是绞车保护装置中的一个空白课题，虽然有很多理论上的研究，但始终没有较好的成型产品在实践中应用。本文叙述的托尾绳保护装置是根据实际的工作经验设计完成的。由于各矿井的结构不同，我们只针对小青矿的矿井结构进行设计，并对其应用效果进行探讨。

【关键词】提升机；托尾绳保护

在摩擦式提升系统中，提升机的尾绳起到平衡负荷、改善提升机的受力情况并减小张力差的作用，从而保证提升机的安全运行，提高提升机的运行寿命。在实际运行中如果因为人为原因或突发条件下造成尾绳断丝、磨损，会有造成尾绳断裂危险。由于主井装、卸载的设备的结构特点，在装、卸煤过程中必然会出现一定量的煤撒落入井底，造成井底堆煤现象。如果不能及时清理井底堆煤，堆煤量达到一定程度，尾绳就会被堆煤托起。另外，由于信号工等人员的操作失误或设备突发其它故障时，如装重斗、扇形们关不上等均会向井底短时间内大量撒煤，从而造成井底堆煤。一旦尾绳被堆煤托起，就会出现扭转的危险，从而尾绳急剧断丝甚至断裂，发生重大提升事故。为了预防此类事故的发生，必须研制一种有效的托尾绳保护装置装置，以确保提升安全。

1.小青矿主井应用环境

小青矿主井为摩擦式多绳提升系统，提升高度587.5米，井深603米，主付箕斗额定载重13吨，在主付箕斗底部安装两根尾绳用来平衡箕斗和提升系统的负荷。装载硐室设在主井井筒-477米处，其上方设有集中煤仓。集中煤仓下口为两台K-4型往复式给煤机。集中煤仓原煤通过给煤机到定量斗，再到箕斗完成整个装煤过程。当箕斗运行到达主井井塔三楼后，原煤卸入地面煤仓内，完成卸煤过程。由于装载定量斗采用扇形门风动开启、原煤靠自重下落的方式完成对箕斗装煤动作，定量斗下口与箕斗授煤口必须要存在一定的高差，以确保原煤的装入，一旦扇形门发生变形或磨损，箕斗首绳绳长变化对位不准确及装煤时产生的冲击，箕斗受力下沉等，都会产生一定的洒煤量。在卸煤过程中也是如此，因箕斗卸煤口与地面煤仓的高差等，在卸煤过程中也会造成一些原煤洒落坠入井底。虽然我们能够做到定期清理井底积煤，但在一些特殊情况时，如由于主井首绳伸长不及时调整使定量斗和箕斗之间的高度差超限或因为装载信号操作人员人为失误等会使定量斗内大量原煤不能装入箕斗而洒落到主井井底造成井底堆煤量急剧增多，堆煤高度急剧加大，短时间内就会造成托尾绳的危险，存在井筒设施损坏和尾绳被拉坏的重大隐患。为防止此类事故的发生，我矿每班均安排人员到主井底部清煤斜巷检查堆煤量，但这种方法存在一定的漏洞和弊端。因为主井每天除检修两小时外，其余时间均连续运转，而人工检查受时间和次数的影响做不到时时掌握堆煤情况。如在特殊情况发生时，井底堆煤过多不能及时被发现，不能及时清理还会发生因堆煤过高，托起尾绳的提升事故。为了防止此类事故的发生，就要对井筒底部的堆煤情况做到时时掌控，因此，必须要有一套较为实用的托尾绳保护装置，时时监测井底煤量。

2.设计原理及结构

通过对现场的不断观察和研究，根据主井井筒的条件，在不影响主井装载现有信号系统的前提下，我们设计并安装了一套提升机托尾绳电气保护装置。

该装置的结构为：

由（1）电源和电缆；（2）堆煤保护监测控制元件；（3）声光报警装置；（4）报警解除装置等组成。如图1所示。

利用装载站的照明综保ZBZ-4.0/660提供交流127V工作电源，在距井底尾绳下2米处安装一套由KYCX矿用一般型永磁限位开关和磁钢组成的监测装置。KYCX矿用一般型永磁限位开关和磁钢都安装在自制一个金属框架上，磁钢固定在框架侧面，KYCX矿用一般型永磁限位开关安在框架的一个可转动的杠杆上，杠杆长1米垂直安装上面固定永磁限位开关，下面装有一个5公斤的配重保证杠杆垂直。正常时KYCX矿用一般型永磁限位开关对应磁钢，KYCX矿用一般型永磁限位开关的常闭点处于断开状态。当井底堆煤积累至尾绳下2米时，堆煤会推动安装有KYCX矿用一般型永磁开关的杠杆，杠杆带动KYCX矿用一般型永磁限位开关离开磁钢当间距达到20cm时永磁限位开关常闭结点闭合，接通127V电源使安装在装载硐室内的声光报警装置发出声光信号，提醒操作人员采取措施。在需要解除报警声光时，可扳动报警解除装置解除。此开关正常时应处与闭合位置，严禁处于分断位置，只有在报警需要解除时才能扳动此开关，并在堆煤清理之后及时处于闭合位置。本装置由于采用照明综合保护装置作为电源，由于照明综合保护具有漏电、短路和过载保护，所以也可以为托尾绳保护提供保护。可以不间断的监测线路的绝缘情况，因为本装置安装在井筒底部，而井筒淋水较大和洒煤容易对线路和设备的绝缘造成损坏，当绝缘降低时照明综合保护装置动作从而起到保护作用。为了防止电缆和设备因淋水绝缘下降和因洒煤而砸伤电缆和设备，我们采取了三种措施避免，第一、在永磁限位开关的选用上，我们采用的永磁限位开关为树脂浇注，密封性好可耐水，工作性能可靠，可在恶劣的环境内工作。第二、对于洒煤对电缆的砸伤我们采用穿管的方法，在井底开关到装载之间把电缆穿入钢管防护并把钢管焊接固定，有效的防止洒煤砸伤电缆。第三、在安有磁钢和永磁限位的金属框架上，我们为了防止洒煤砸坏磁钢和永磁限位开关，在框架上方加装了一个厚5mm的护罩，作为对磁钢和永磁限位开关的防护。通过上述的措施有效的避免了洒煤和淋水对本装置的损坏，提高工作的可靠性。

为保证本装置的可靠动作，我们规定对保护装置须每班试验。而井底淋水湿滑，人员去试验时存在较大的安全隐患，为便于在保证人员安全的情况下进行有效的试验，我们又在安装永磁限位开关的杠杆下部固定了一根粗5mm的尼龙绳到装载的梯子口处，在试验时只须拽一下绳子即可。如保护动作可放下绳子，如不动作人员再穿好防护用具下去处理即可，减少了劳动强度和危险性。

3.应用效果

托尾绳电气保护装置在安装使用三个多月的时间里，工作可靠、运转正常、故障非常少，对装载站硐室的其他电气设备无影响。尤其是在淋水比较大的井底环境中性能可靠，能有效的对井底堆煤量进行监控，从而减少堆煤对提升机尾绳的影响，保证了提升系统的安全运行。

总之，由于目前没有较好的成型产品，为此项设计提供参考依据，此项设计还存在很多不足之处，尤其是其无法进行实际的应用检测，其应用仅停留在试验阶段