矿井提升机综合后备保护装置探讨

魏永胜

冀中股份公司东庞矿，河北邢台 054201

煤矿作为一种不可再生的能源主要作为固体燃料被使用，一般可以分为两种开采方式：露天开采和地下开采。而我国露天开采的煤矿不是很多，大多都是在地下开采，地下开采的危险性比较高，需要的设备也比较多。提升机作为开采煤矿的必要设备之一，主要是用于对煤矿的运输，工作人员的运输，工具的运输等。它是进行往复运动的大型机械，惯性大，负载的变化也比较大。提升机一般都会自带保护装置，但由于提升机对于煤矿的开采很重要，而且会影响到工作人员的生命安全和煤矿的生产能力，对提升机配备后备的保护装置也是非常必要的。因此，研发出经济、实用，并且安全系数高的提升机综合后备保护装置是我国矿产业的重要课题之一。

1 矿井提升机综合后备保护装置分析

矿井提升机设备主要是由提升容器、提升钢丝绳、提升机、井架、装卸设备和保护装置组成。矿井提升机是由电动机、减速器、主轴装置、制动装置、深度指示器、电控系统和操纵台等组成，它主要是用于对煤矿的运输、工作人员的运输和生产工具的运输。其系统可以分为两大类：主井的提升系统和副井罐笼提升系统，副井的罐笼提升系统主要是为了辅助主井完成提升任务的。现在世界上提升机的设计方面比较好的国家主要有瑞典、德国等，尤其是在安全保护系统方面，他们的设计还是比较完善的，主要体现在对速度的监控和保护方面。在提升设备的速度上有波动的时候会有保护装置采取措施，保障提升机的正常运作，保障工作人员的安全，也不影响煤矿开采的进度。

目前，我国对提升机的制造方面还是比较薄弱的，我们现在主要都是用国外制造的提升机。这些设备的价格比较高，一般我国的大型煤矿企业都有配备，但是一些小型的煤矿企业是无力购买和使用这种设备的，只能使用国内生产的提升机。而且很多煤矿企业为了节省成本没有给提升机配备好的综合后备保护装置，导致在开采的过程中发生危险。我国的矿井的开采条件比较差，矿井中的环境也比较恶劣，煤矿中含有大量的硫，与空气接触后会形成酸性物质，对提升设备等金属都有一定的腐蚀作用，再加上一些企业超负荷的使用提升机，从而使提升设备很容易受到损伤。由于我国大多数使用的都是国外的矿井提升设备，我们无法了解其核心技术，在提升机的使用和维护方面都是比较依赖国外的技术。而且国外的设备价格比较昂贵，当零部件有损伤之后很难在国内找到配件，因此，对提升机的维护方面比较薄弱。还有很多煤矿企业为了节省成本，很多已经到了退休年龄的提升机还在超负荷的使用，一道后备保护装置已经无法满足其要求，需要我们配备综合后备保护装置来保障提升机的正常运作，同时也可以保障矿工的生命安全和促进煤矿的开采工作顺利进行。因此，矿井提升机必须拥有综合后备保护装置。

2 矿井提升机综合后备保护装置作用分析

一般后备保护装置都是由硬件和软件组成。随着计算机技术的高速发展，矿井提升机的综合后备保护装置也在逐渐的升级。软件主要是指控制方面的技术，主要有VISA 库、仪器驱动程序和应用软件，主要是用于对数据的收集和处理，然后促使硬件部分作出反应从而对矿井提升机进行保护。硬件主要是指1）显示器，主要用来对提升容器的位置的显示，对提升机的速度进行显示，动态的显示提升机的运作状况，以及对提升机的工作状态的显示；2）温度传感器，对提升机的温度的数据进行收集，然后通过软件的分析，检测出提升机的运作是否正常；3）速度传感器，速度方面的变化对提升机的影响还是比较大，提升机是往复运作的，速度的变化是提升机的状态的体现；4）压力传感器；5）电流传感器；6）打印机，将提升机具体状况的数据打印出来以便于处理和对提升机的维护。

后备保护装置是提升机的重要组成部分，有着非常重要的作用，主要可以体现在以下几个方面：1）能够对电控系统进行控制。当提升机出现异常状况的时候能够切断电源，防止提升机发生不正常运作，保障安全；2）能够在等速段进行超速保护。当提升机瞬间的速度超过其速度的限制的时候，后备保护装置能够发出警报，甚至在严重超速的状况下对提升机进行制动，保障提升机的安全运作；3）保障提升机能够按照要求自动减速。在提升机到达终点的时候能够帮助提升机进行减速，减少危险发生的几率；4）能够保证提升机在低速状况下不发生突发状况。低速状况很可能有工作人员在操作，如果提升机发生故障，突然提速或是发生其他状况等，很有可能对工作人员产生危害，因此，后备保护装置对提升机的速度的控制是非常必要的；5）对指示器失灵的状况进行保护。目前，很多煤矿企业为了节省开支，提升机的使用年限有点超过，有些部件也出现一定的问题，这就需要后备保护装置对提升机的工作进行保护。如，提升机的深度显示器失效时，后备保护装置能够根据提升机下降的深度做出显示或是发出信号，保证提升机能够准确的进行减速等活动，防止意外发生；6）能够对提升机超负荷运作发出警告，保证提升机的安全运作；7）后备保护装置的体积比较小，安装比较简便，维修和维护也比较方便，能够更好的服务于提升机；8）后备保护装置的电力系统一般都是独立的，其损坏或是维修时不会影响提升机的正常运作。

3 结论

由于后备保护装置巨大作用，我国在八十年代开始进行了研究，目前，已经有一些研究成果，随着我国计算机技术和科技技术的不断发展，我国的后备保护装置的研发也在不断发展，通过对国外技术的学习在不久的将来，将会开发出适合我国煤矿业的矿井提升机综合后备保护装置，来保障工作人员的生命安全，提高我国煤矿的生产能力。

[1]李媛.KHT12矿井提升机综合后备保护装置的研究与应用[J].科技情报开发与经济，2012(28).

[2]刘一新.M12-3B型综合后备保护装置在矿井提升机的应用[J].山东煤炭科技，2010(1).