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摘 要:矿井提升机作为煤矿开采体系中最为重要的组成部分,其运行的效率和稳定性直接影响到了煤矿企业的营运收益,同时也关系到了煤矿开采工作人员的人身安全。为了保证煤矿开采工作人员的安全以及煤矿的开采效益,就需要加强对矿井提升机制动机构存在的问题进行详细的分析并加以改进,降低安全事故的发生概率的同时保证矿井开采的稳定性。
关键词:矿井提升机;制动机构;存在问题;改进方案
引言:
矿井提升机作为联系井上和井下的核心运输设备,其运行状况对于煤矿的开采有着直接的影响作用。该设备通过钢丝绳的转动为提升机提供动力,将施工人员、材料设备以及煤炭进行运送,维持煤矿的正常运转。相对于其他地区的煤矿开采环境而言,刘庄煤矿的矿井环境显得更为复杂,危险性较高,为了有效的降低安全事故的发生概率,保护施工人员的安全,就需要重视提升机制动机构的问题解决。本文就刘庄煤矿提升机制动机构存在的问题和改进措施进行简单地分析。
1. 矿井提升机的基本概述
刘庄煤矿的两台主井提升机是由德国西马格公司生产的六绳内装电机式提升机,型号为 Koepe Winder,该型号的提升机直径为4.65米,提升高度为774.080米,最大静张力差为420kn,采用 ST3-D 型液压站的液压制动系统可以有效地对提升机进行制动[1]。该提升机的控制部分采用数字控制系统以及 PROFIBUS 通讯的提升机控制器,借助双通道控制技术对其进行制动,也可以切换至半速运行,为矿井提升机的运行提供了有力的保障。一般而言,执行机构和传动机构两部分组成了提升机的制动机构, 执行机构主要作用于制动轮或者制动盘上,传动机构则调整或者控制动力矩,对矿井提升机进行操控。
提升机的主要作用就在于运送各种材料、煤炭以及人员设备,对于煤矿开采工作的运转与实施有着深入的影响作用,在提升机的制动机构发生故障或者问题时就需要切换至手动操控模式,通过对传送机构的制动和控制,对提升机的运行进行调整。
2. 矿井提升机制动机构存在的问题分析
矿井提升机的工作负荷较大,尤其是现阶段各行业的发展对于煤炭资源的需求逐渐增大,长时间的工作使得提升机得不到及时的维护和修整,尤其是对提升机制动机构而言,液压站电液调压装置、液压管路以及电磁阀等都会发生一定的故障或者问题,影响到矿井提升机的正常工作, 甚至于会造成严重的事故和损害。
2.1 液压站电液调压装置出现的问题。液压站是矿井提升机制动系统的主要动力来源,液压系统通过溢流阀调节压力,灵活地控制提升机的制动效果和准确性,一旦液压系统不稳定,就需要对溢流阀内部进行检测,确定其是否发生堵塞状况,并针对性的进行清理。长期处于高压负荷以及粉尘的环境下,矿井提升机的制动结构极易受到粉尘入侵和高负荷运转的影响,发生液压电液调节装置故障的问题。
2.2 制动机构中的液压管路问题。对于矿井提升机制动机构而言,液压管路故障的发生概率较高,最为常见的就是回油管堵塞问题,回油芯堵塞或者回油管线的阀门故障灯,由于调节阀的开启压力过大以及回油节流阀等调节开口过小等问题造成的,一旦出现了矿井提升机制动机构的液压管路问题,就会造成制动机构的稳定性下降以及维系到矿井提升机整体的运营效率[2]。
2.3 制动机构中的电磁阀。制动机构的问题主要出现在线圈和阀体两方面上,一旦出现故障只需要从这两方面入手即可。
2.4 制动机构中的液压系统残留压力较大。矿井提升机制动结构中最为重要的就是制动器,盘型制动器通过蝶形弹簧的压力对传送装置造成影响,达成相应的制动效果,液压系统中的盘型制动器保持在松闸状态,但长期的高负荷运转会导致内部的残留压力超过0.5Mpa,液压站供油停止,压力保持在0.5Mpa 可以使得液压站保持在给油状态,但无法发挥出相应的制动效果[3]。
3. 矿井提升机制动机构的问题改进方向
3.1 定期的进行设备构建的维护和更换,保证设备的稳定高效运转
对于煤矿开采而言,矿井提升机的工作时间和负荷远远超出其承载能力,如果不能进行及时的维护和修整,就会造成制动系统故障,影响到提升机的正常运行,甚至于威胁到施工人员的生命安全。为了保证煤矿开采作业的顺利实施,保护施工人员的人身安全,就需要定期的对提升机制动机构进行及时的养护和维修,严格按照煤矿开采生产安全的标准进行作业,定期进行液压系统的养护,调整监控和管理系统,将安全隐患及时的消除,保证提升机可以稳定高效的运转。
3.2 采用PLC 和变频器控制系统相结合的模式进行提升机制动
刘庄煤矿提升机采用的双置 PLC 控制系统,用以适应复杂的矿井环境,保证提升机的高效稳定运转,但随着时代的发展和技术的进步,就需要对原有的控制系统进行升级和完善,采用矿用 PLC 和变频器结合的控制系统就显得势在必行了。该控制系统模式可以有效地保证提升机制动机构的稳定性、拓展性和抗干扰性,在复杂的矿井开采环境下保持稳定的运行状态。显示单元、控制单元、制动单元以及辅助单元之间相互配合,数字信号的控制指令发出后通过变频系统进行转变,根据提升机的运行状况进行合理的制动,并且将反馈信息传回数字中心,各监控系统以及制动回馈机构相互配合,保证矿井提升机的制动机构的平稳高效。
4. 结束语
科学技术的进步以及能源结构的调整都推动力矿井提升机的改进,尤其是在提升机制动结构存在问题的情况下,就需要对原有的护理模式进行调整,实施全新的制动控制模式,保证提升机的稳定性和安全性。
参考文献:
[1] 张传.矿井提升机制动机构存在的问题及改进措施[J].世界有色金属,2019(10):288+290.
[2] 张亚运.矿井提升机制动液压系统的设计及特性研究[D].中国矿业大学,2019.
[3] 趙强.提升机制动系统动态特性仿真及试验研究[D].太原理工大学,2017.
关键词:矿井提升机;制动机构;存在问题;改进方案
引言:
矿井提升机作为联系井上和井下的核心运输设备,其运行状况对于煤矿的开采有着直接的影响作用。该设备通过钢丝绳的转动为提升机提供动力,将施工人员、材料设备以及煤炭进行运送,维持煤矿的正常运转。相对于其他地区的煤矿开采环境而言,刘庄煤矿的矿井环境显得更为复杂,危险性较高,为了有效的降低安全事故的发生概率,保护施工人员的安全,就需要重视提升机制动机构的问题解决。本文就刘庄煤矿提升机制动机构存在的问题和改进措施进行简单地分析。
1. 矿井提升机的基本概述
刘庄煤矿的两台主井提升机是由德国西马格公司生产的六绳内装电机式提升机,型号为 Koepe Winder,该型号的提升机直径为4.65米,提升高度为774.080米,最大静张力差为420kn,采用 ST3-D 型液压站的液压制动系统可以有效地对提升机进行制动[1]。该提升机的控制部分采用数字控制系统以及 PROFIBUS 通讯的提升机控制器,借助双通道控制技术对其进行制动,也可以切换至半速运行,为矿井提升机的运行提供了有力的保障。一般而言,执行机构和传动机构两部分组成了提升机的制动机构, 执行机构主要作用于制动轮或者制动盘上,传动机构则调整或者控制动力矩,对矿井提升机进行操控。
提升机的主要作用就在于运送各种材料、煤炭以及人员设备,对于煤矿开采工作的运转与实施有着深入的影响作用,在提升机的制动机构发生故障或者问题时就需要切换至手动操控模式,通过对传送机构的制动和控制,对提升机的运行进行调整。
2. 矿井提升机制动机构存在的问题分析
矿井提升机的工作负荷较大,尤其是现阶段各行业的发展对于煤炭资源的需求逐渐增大,长时间的工作使得提升机得不到及时的维护和修整,尤其是对提升机制动机构而言,液压站电液调压装置、液压管路以及电磁阀等都会发生一定的故障或者问题,影响到矿井提升机的正常工作, 甚至于会造成严重的事故和损害。
2.1 液压站电液调压装置出现的问题。液压站是矿井提升机制动系统的主要动力来源,液压系统通过溢流阀调节压力,灵活地控制提升机的制动效果和准确性,一旦液压系统不稳定,就需要对溢流阀内部进行检测,确定其是否发生堵塞状况,并针对性的进行清理。长期处于高压负荷以及粉尘的环境下,矿井提升机的制动结构极易受到粉尘入侵和高负荷运转的影响,发生液压电液调节装置故障的问题。
2.2 制动机构中的液压管路问题。对于矿井提升机制动机构而言,液压管路故障的发生概率较高,最为常见的就是回油管堵塞问题,回油芯堵塞或者回油管线的阀门故障灯,由于调节阀的开启压力过大以及回油节流阀等调节开口过小等问题造成的,一旦出现了矿井提升机制动机构的液压管路问题,就会造成制动机构的稳定性下降以及维系到矿井提升机整体的运营效率[2]。
2.3 制动机构中的电磁阀。制动机构的问题主要出现在线圈和阀体两方面上,一旦出现故障只需要从这两方面入手即可。
2.4 制动机构中的液压系统残留压力较大。矿井提升机制动结构中最为重要的就是制动器,盘型制动器通过蝶形弹簧的压力对传送装置造成影响,达成相应的制动效果,液压系统中的盘型制动器保持在松闸状态,但长期的高负荷运转会导致内部的残留压力超过0.5Mpa,液压站供油停止,压力保持在0.5Mpa 可以使得液压站保持在给油状态,但无法发挥出相应的制动效果[3]。
3. 矿井提升机制动机构的问题改进方向
3.1 定期的进行设备构建的维护和更换,保证设备的稳定高效运转
对于煤矿开采而言,矿井提升机的工作时间和负荷远远超出其承载能力,如果不能进行及时的维护和修整,就会造成制动系统故障,影响到提升机的正常运行,甚至于威胁到施工人员的生命安全。为了保证煤矿开采作业的顺利实施,保护施工人员的人身安全,就需要定期的对提升机制动机构进行及时的养护和维修,严格按照煤矿开采生产安全的标准进行作业,定期进行液压系统的养护,调整监控和管理系统,将安全隐患及时的消除,保证提升机可以稳定高效的运转。
3.2 采用PLC 和变频器控制系统相结合的模式进行提升机制动
刘庄煤矿提升机采用的双置 PLC 控制系统,用以适应复杂的矿井环境,保证提升机的高效稳定运转,但随着时代的发展和技术的进步,就需要对原有的控制系统进行升级和完善,采用矿用 PLC 和变频器结合的控制系统就显得势在必行了。该控制系统模式可以有效地保证提升机制动机构的稳定性、拓展性和抗干扰性,在复杂的矿井开采环境下保持稳定的运行状态。显示单元、控制单元、制动单元以及辅助单元之间相互配合,数字信号的控制指令发出后通过变频系统进行转变,根据提升机的运行状况进行合理的制动,并且将反馈信息传回数字中心,各监控系统以及制动回馈机构相互配合,保证矿井提升机的制动机构的平稳高效。
4. 结束语
科学技术的进步以及能源结构的调整都推动力矿井提升机的改进,尤其是在提升机制动结构存在问题的情况下,就需要对原有的护理模式进行调整,实施全新的制动控制模式,保证提升机的稳定性和安全性。
参考文献:
[1] 张传.矿井提升机制动机构存在的问题及改进措施[J].世界有色金属,2019(10):288+290.
[2] 张亚运.矿井提升机制动液压系统的设计及特性研究[D].中国矿业大学,2019.
[3] 趙强.提升机制动系统动态特性仿真及试验研究[D].太原理工大学,2017.