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【摘 要】随着矿山开采中复杂的地质条件和有限的资金投入，使得基建期矿山发展出现放缓现象，设备管理不到位严重存在安全隐患。安全生产要有安全保护来依托，安全保护对基建矿山发展发挥着重大作用。在此对基建矿山提升系统安全保护进行了分析和阐述，以供大家学习参考。
【关键词】矿井提升机；安全保护装置
一、矿井提升机的影响及危害
矿井提升机是金属矿中的重要运输设备是沟通井下生产与地表生产的纽带，矿井提升系统具有环节多、控制复杂、运行速度快、惯性质量大、运行特性复杂的特点且工作状况经常交替转换虽然矿井提升系统本身有一些安全保护措施但是由于现场使用环境条件恶劣造成了各种机械零件和电气元件的功能失效以及操作者的人为过失和对行程监测研究的局限性使得现有保护未能达到预期的效果致使提升系统的事故至今仍未能消除，一旦提升机的行程失去控制没有按照给定速度曲线运行就会发生提升机超速过卷等事故造成罐道箕斗的损坏影响矿井正常生产甚至造成重大人员伤亡给生产带来极大的经济损失，提升机控制系统在很大程度上决定了提升机能否实现平稳安全可靠地起制动运行，避免了严重的机械磨损防止较大的机械冲击减少机械部分维修的工作量延长提升机械的使用寿命，所以提升机控制系统的研究一直是社会各届人士共同关注的一个重大课题。由于工作性质的局限性以下就针对滦县司家营矿南区矿井提升系统安全保护进行简单介绍。
二、提升系统的安全保护装置
矿井提升机应具有良好的机械特性，齐全的控制设备，和完善的保护装置。它的性能和安全性直接影响生产和工人生命安全。矿井提升机本身带有一些保护装置，但由于监控方法和手段的局限性以及矿井中相对恶劣的环境，常使这些保护装置失效，人们为了增强对提升机的保护，做出了许多尝试，经理论与实践的证明，为提升机增加一套后备保护装置是提高其安全性的非常有效的方法，且应具备以下基本保护：
1.显示装置
（1）提升容器位置显示：对容器在井筒中运行位置进行动态显示。
（2）速度显示：动态显示提升容器在整个过程中的瞬时速度。
（3）提升次数显示：自动记录显示提升机次数。
显示装置能够使操作工及相关人员能最直观了解施工现场的情况，在井筒周围和井筒内应安装必要的监控设施来时刻观察生产中存在并能够发生的安全隐患及时排除，不定期检查，保障生产安全顺利进行。
2.机械装置
（1）过卷保护装置
为防止提升容器升至停车位而未停车，继续向上提升或提升容器下放到井底而未减速停车，与井底承接装置或井窝发生撞击造成事故而设置的保护。
过卷保护装置是将串联在保护回路内的过卷保护开关安装在井架和深度指示器上，起到双重保护，井架上的限位装置需套装在钢丝绳上防止刮风等恶劣天气摆动而影响保护效果。当提升容器超过正常终端停止位置时过卷开关触点断开，保护回路线圈失电，安全制动器发生作用而制动。
主要原因为：机械的原因——抱闸紧度不够，极限立尺摆动而造成的“过卷”；电气的原因——操作线路短路，接地、接线有误，接触器主触头粘连，控制器组件损坏或配合间隙超差所造成的“过卷”；操作的原因——控制器手柄摆位有误，造成的“过卷”等等
过卷装置应定期进行试验一般每月一次，在做井架过卷保护试验时要设定合适的过卷高度，使提升机以缓慢的速度通过过卷位置，首先应实现内部过卷保护，当提升容器到达过卷位置时计算机程序设定值报警，卷筒停止运动闸抱紧。其次深度指示器过卷保护，当内过卷失效时深度指示器过卷保护动作，丝杠带动螺母碰压过卷限位开关，进行安全制动。以上保护失效时，最后到达井架上的外部过卷保护。当提升容器防护帽触碰到最后过卷保护限位装置时观察保险闸是否动作，三个连续的过卷保护是依次动作，若第一次保护能实现报警制动则后面保护不动作，各级保护安全开关报警或闸抱紧，则表明保护装置完好。同时对三重保护间距离视情况设定且应不大于正常停车位0.5m以上。
提升速度与过卷高度应符合下列规定：
提升速度m/s <3 3-6 6-10 >10 凿井期吊桶提升时
过卷高度m ≥4 ≥6 ≥最高提速下1s的提升高度 ≥10 ≥4
（2）闸间隙保护装置
闸间隙保护是指提升机制动闸头的闸皮磨损后闸瓦间隙大于规程要求，会带来制动时间长、制动力下降等不利因素，其作用是在间隙过大（大于2mm）时报警。
①盘形闸失效因素
一台提升机设计安装好后，制动盘摩擦半径及闸瓦个数是确定的，因而制动力矩主要与作用在制动盘上的正压力与制动盘间的摩擦系数有关，影响制动力矩的主要因素有：
碟形弹簧的刚度 施加于制动盘上的正压力是依靠碟形弹簧组储积的压力能产生的。碟形弹簧失效形式有两种，一是在频繁使用中由于金属的疲劳现象引起使用应力即刚度急剧下降，致使制动力有较大变化；二是碟形弹簧串联的碟簧组一旦有损坏将影响碟簧组的刚度。因此碟簧是影响盘形闸能否正常工作的重要因素。
弹簧预压量和闸瓦间隙 弹簧预压量直接决定着闸瓦作用于制动盘上的正压力大小，制动器在运行一段时间后闸瓦由于磨损，如不及时调整将使闸瓦间隙变大，弹簧预压量将随着间隙的增大而减小，制动力也随之减小。
制动盘偏摆度 制动盘偏摆度过大使闸瓦与制动盘不能很好的贴合且接触面积减小，造成制动力不稳定，同时加剧碟形弹簧的疲劳。
②盘形闸间隙调整：
将油压升至系统最大工作油压，将制动器松开，拧松定位螺栓，用专用钩头扳手旋转调整螺母，使闸间隙调整到1—1.5mm，每次调整时均应保证由大间隙往小间隙调整，否则会造成实际间隙比调整时大，故每次调节要让调节螺母的前端和螺纹的后端分别于油缸和制动体接触，这样可确保其间隙准确。 ③闸间隙维护
在日常使用中闸间隙需要岗位工每天观测闸瓦磨损、偏摆情况，否则抱闸时会对闸盘施加单侧抱紧力而导致闸盘变形。当闸瓦运动不灵敏时可能油缸中存留气体，转动放气阀排出气体。
在做闸间隙试验时可在停车状态下调节任意一只传感器使其间隙大于2mm，动车运行，由于所调间隙大于设定值，车动作时安全回路断，系统报警为保护正常。
（3）深度指示器失效保护装置
①深度指示器的作用：
能够向提升司机指示提升容器在井筒的相对位置；深度指示器上装有发出减速信号的装置，当提升容器接近井口停车位置时，发出减速声、光信号，提醒司机注意操作；深度指示器上装有过卷开关，当司机操作失误，深度指示器过卷保护装置立即切断安全保护回路，电动机断电，保险闸制动；深度指示器上装有限速装置，当提升容器到达减速阶段，通过限速装置能将提升机速度限制在2米/秒内。
②深度指示器保护
深度指示器上装有减速、限速、过卷装置当深度指示器失效时将会造成减速保护，限速保护，过卷保护及深度指示一并失效。
实验时最简便方法是手触各行程开关，目的是验证当深度指示器显示刻度与提升容器设定高度一致时触碰行程开关确定各保护是否报警。也可以人为的将深度指示器探头偏离磁阀，低速开车当运行距离超过3m时井中开始报警，在接近井口位置时安全继电器立即掉电报警。或在停车状态下断开联轴器即断开输出信号，车动作时安全保护装置抱闸报警。
减速：由于提升速度快提升容器物料等质量大惯性大，要求在距离井口一定位置设立减速装置避免飞罐等现象发生。
试验时可人为将程序中参数调小，提升机空载下通过减速点能立即安全跳闸。
限速：提升速度超过3m/s的提升机必须安装限速装置，以保证提升容器（或平衡锤）到达终端位置时的速度不超过2m/s。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°。
实验中使提升机运行到接近停车位置5m时速度超过2m/s保护装置报警。
三、结论
矿山的基建期由于基建单位对资金的有限投入及设备的陈旧落后，安全生产已成为各单位关注的焦点，要做好安全防护工作确保稳定运行是经济发展的需要。以上安全保护装置是基建矿山提升系统必备的保护装置。其基本功能均可以在最简单实验中得到实现，操作方便。
参考文献：
[1]煤炭矿井采矿设计手册编写组煤炭矿井采矿设计手册[M].北京：煤炭工业出版社2002.
[2]矿井深度指示器应用现状[J].煤矿机械；2008年04期.
[3]矿井提升机可靠性技术[M].徐州：中国矿业大学出版社，1994.
【关键词】矿井提升机；安全保护装置
一、矿井提升机的影响及危害
矿井提升机是金属矿中的重要运输设备是沟通井下生产与地表生产的纽带，矿井提升系统具有环节多、控制复杂、运行速度快、惯性质量大、运行特性复杂的特点且工作状况经常交替转换虽然矿井提升系统本身有一些安全保护措施但是由于现场使用环境条件恶劣造成了各种机械零件和电气元件的功能失效以及操作者的人为过失和对行程监测研究的局限性使得现有保护未能达到预期的效果致使提升系统的事故至今仍未能消除，一旦提升机的行程失去控制没有按照给定速度曲线运行就会发生提升机超速过卷等事故造成罐道箕斗的损坏影响矿井正常生产甚至造成重大人员伤亡给生产带来极大的经济损失，提升机控制系统在很大程度上决定了提升机能否实现平稳安全可靠地起制动运行，避免了严重的机械磨损防止较大的机械冲击减少机械部分维修的工作量延长提升机械的使用寿命，所以提升机控制系统的研究一直是社会各届人士共同关注的一个重大课题。由于工作性质的局限性以下就针对滦县司家营矿南区矿井提升系统安全保护进行简单介绍。
二、提升系统的安全保护装置
矿井提升机应具有良好的机械特性，齐全的控制设备，和完善的保护装置。它的性能和安全性直接影响生产和工人生命安全。矿井提升机本身带有一些保护装置，但由于监控方法和手段的局限性以及矿井中相对恶劣的环境，常使这些保护装置失效，人们为了增强对提升机的保护，做出了许多尝试，经理论与实践的证明，为提升机增加一套后备保护装置是提高其安全性的非常有效的方法，且应具备以下基本保护：
1.显示装置
（1）提升容器位置显示：对容器在井筒中运行位置进行动态显示。
（2）速度显示：动态显示提升容器在整个过程中的瞬时速度。
（3）提升次数显示：自动记录显示提升机次数。
显示装置能够使操作工及相关人员能最直观了解施工现场的情况，在井筒周围和井筒内应安装必要的监控设施来时刻观察生产中存在并能够发生的安全隐患及时排除，不定期检查，保障生产安全顺利进行。
2.机械装置
（1）过卷保护装置
为防止提升容器升至停车位而未停车，继续向上提升或提升容器下放到井底而未减速停车，与井底承接装置或井窝发生撞击造成事故而设置的保护。
过卷保护装置是将串联在保护回路内的过卷保护开关安装在井架和深度指示器上，起到双重保护，井架上的限位装置需套装在钢丝绳上防止刮风等恶劣天气摆动而影响保护效果。当提升容器超过正常终端停止位置时过卷开关触点断开，保护回路线圈失电，安全制动器发生作用而制动。
主要原因为：机械的原因——抱闸紧度不够，极限立尺摆动而造成的“过卷”；电气的原因——操作线路短路，接地、接线有误，接触器主触头粘连，控制器组件损坏或配合间隙超差所造成的“过卷”；操作的原因——控制器手柄摆位有误，造成的“过卷”等等
过卷装置应定期进行试验一般每月一次，在做井架过卷保护试验时要设定合适的过卷高度，使提升机以缓慢的速度通过过卷位置，首先应实现内部过卷保护，当提升容器到达过卷位置时计算机程序设定值报警，卷筒停止运动闸抱紧。其次深度指示器过卷保护，当内过卷失效时深度指示器过卷保护动作，丝杠带动螺母碰压过卷限位开关，进行安全制动。以上保护失效时，最后到达井架上的外部过卷保护。当提升容器防护帽触碰到最后过卷保护限位装置时观察保险闸是否动作，三个连续的过卷保护是依次动作，若第一次保护能实现报警制动则后面保护不动作，各级保护安全开关报警或闸抱紧，则表明保护装置完好。同时对三重保护间距离视情况设定且应不大于正常停车位0.5m以上。
提升速度与过卷高度应符合下列规定：
提升速度m/s <3 3-6 6-10 >10 凿井期吊桶提升时
过卷高度m ≥4 ≥6 ≥最高提速下1s的提升高度 ≥10 ≥4
（2）闸间隙保护装置
闸间隙保护是指提升机制动闸头的闸皮磨损后闸瓦间隙大于规程要求，会带来制动时间长、制动力下降等不利因素，其作用是在间隙过大（大于2mm）时报警。
①盘形闸失效因素
一台提升机设计安装好后，制动盘摩擦半径及闸瓦个数是确定的，因而制动力矩主要与作用在制动盘上的正压力与制动盘间的摩擦系数有关，影响制动力矩的主要因素有：
碟形弹簧的刚度 施加于制动盘上的正压力是依靠碟形弹簧组储积的压力能产生的。碟形弹簧失效形式有两种，一是在频繁使用中由于金属的疲劳现象引起使用应力即刚度急剧下降，致使制动力有较大变化；二是碟形弹簧串联的碟簧组一旦有损坏将影响碟簧组的刚度。因此碟簧是影响盘形闸能否正常工作的重要因素。
弹簧预压量和闸瓦间隙 弹簧预压量直接决定着闸瓦作用于制动盘上的正压力大小，制动器在运行一段时间后闸瓦由于磨损，如不及时调整将使闸瓦间隙变大，弹簧预压量将随着间隙的增大而减小，制动力也随之减小。
制动盘偏摆度 制动盘偏摆度过大使闸瓦与制动盘不能很好的贴合且接触面积减小，造成制动力不稳定，同时加剧碟形弹簧的疲劳。
②盘形闸间隙调整：
将油压升至系统最大工作油压，将制动器松开，拧松定位螺栓，用专用钩头扳手旋转调整螺母，使闸间隙调整到1—1.5mm，每次调整时均应保证由大间隙往小间隙调整，否则会造成实际间隙比调整时大，故每次调节要让调节螺母的前端和螺纹的后端分别于油缸和制动体接触，这样可确保其间隙准确。 ③闸间隙维护
在日常使用中闸间隙需要岗位工每天观测闸瓦磨损、偏摆情况，否则抱闸时会对闸盘施加单侧抱紧力而导致闸盘变形。当闸瓦运动不灵敏时可能油缸中存留气体，转动放气阀排出气体。
在做闸间隙试验时可在停车状态下调节任意一只传感器使其间隙大于2mm，动车运行，由于所调间隙大于设定值，车动作时安全回路断，系统报警为保护正常。
（3）深度指示器失效保护装置
①深度指示器的作用：
能够向提升司机指示提升容器在井筒的相对位置；深度指示器上装有发出减速信号的装置，当提升容器接近井口停车位置时，发出减速声、光信号，提醒司机注意操作；深度指示器上装有过卷开关，当司机操作失误，深度指示器过卷保护装置立即切断安全保护回路，电动机断电，保险闸制动；深度指示器上装有限速装置，当提升容器到达减速阶段，通过限速装置能将提升机速度限制在2米/秒内。
②深度指示器保护
深度指示器上装有减速、限速、过卷装置当深度指示器失效时将会造成减速保护，限速保护，过卷保护及深度指示一并失效。
实验时最简便方法是手触各行程开关，目的是验证当深度指示器显示刻度与提升容器设定高度一致时触碰行程开关确定各保护是否报警。也可以人为的将深度指示器探头偏离磁阀，低速开车当运行距离超过3m时井中开始报警，在接近井口位置时安全继电器立即掉电报警。或在停车状态下断开联轴器即断开输出信号，车动作时安全保护装置抱闸报警。
减速：由于提升速度快提升容器物料等质量大惯性大，要求在距离井口一定位置设立减速装置避免飞罐等现象发生。
试验时可人为将程序中参数调小，提升机空载下通过减速点能立即安全跳闸。
限速：提升速度超过3m/s的提升机必须安装限速装置，以保证提升容器（或平衡锤）到达终端位置时的速度不超过2m/s。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°。
实验中使提升机运行到接近停车位置5m时速度超过2m/s保护装置报警。
三、结论
矿山的基建期由于基建单位对资金的有限投入及设备的陈旧落后，安全生产已成为各单位关注的焦点，要做好安全防护工作确保稳定运行是经济发展的需要。以上安全保护装置是基建矿山提升系统必备的保护装置。其基本功能均可以在最简单实验中得到实现，操作方便。
参考文献：
[1]煤炭矿井采矿设计手册编写组煤炭矿井采矿设计手册[M].北京：煤炭工业出版社2002.
[2]矿井深度指示器应用现状[J].煤矿机械；2008年04期.
[3]矿井提升机可靠性技术[M].徐州：中国矿业大学出版社，1994.