矿井主提升系统综合技术优化改造研究
时间：2023-05-30 16:40:22 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
葛红丽
（河南焦煤能源有限公司中马村矿， 河南 焦作 454000）
矿井提升系统为立井提升方式，主要用于进风、提矸、下料及上下人员等。它是联系井下与地面的主要设备，对矿井生产发挥着至关重要的作用。近年来，由于我国矿山提升设备技术相对落后，故障率偏高，提升机在运行中经常会出现过卷、过放以及制动失效等现象，严重制约了矿山的正常生产。因此，通过对提升机重要环节进行参数的实时、精准监控，并利用本地监控系统连接上位机，通过网络信息技术将检测数据传输至调度监控中心及系统生产厂家，便于更好地监控与管理，有效提升矿井提升机的安全、稳定性。
2.1 电控系统的优化改造
主副井提升电控系统是保证煤矿提升安全的核心部分，若电控系统存在问题或故障，就可能产生较大事故。随着控制、计算机、通信和网络等技术的发展，为实时监视电控系统运行情况，在主副井提升机电控系统接口处连接HINET M系列智能网关，并在矿网络服务器设置IP 地址，厂家和上级主管单位可以通过Internet 网络访问、监视矿井提升机电控系统运行状态是否良好，是否存在安全隐患，并及时通知矿井进行处理或升级，避免了提升事故的发生，有效保证了提升系统的安全[1]。
2.1.1 实施方案
1）在电控系统采用24 V 电源，做为HINET M 系列智能网关的电源。
2）在提升机电控系统接口处使用数据线连接HINET M系列智能网关插口。
3）使用网线连接矿服务器与HINET M 系列智能网关。
4）使用电脑设置HINET M 系列智能网关的IP地址、子网掩码等数据。
5）下载专用的系统软件，使用账号密码登陆，便可在线监测矿井主副井绞车房内电控系统运行状态。
2.1.2 改造创新点及应用
电控系统改造后可以时刻监控主副井提升机电控系统运行状态，对存在的隐患或故障能够在线处理，这对事故预判起到了良好的作用，有效保证提升系统的良好运行。从改造完成后使用至今，应用效果良好。在不影响主副井提升运行的情况下，在线处理潜在隐患20 多次，保证了主提升系统的运行安全。
2.2 提升系统上位机远程监控系统的优化改造
为了保证时刻监视提升系统是否能够良好运行，是否存在潜在隐患，及时记录生产中存在的相关问题等，通过在主、副井安装上位机，有效的保证了提升系统的安全性能。
上位机采用台湾研华工控机IPC-610，酷睿双核1.2 GB，4 GB 内存，1 TB 硬盘，配22″液晶彩显，无线光电鼠标。系统配备和PLC 通讯的接口卡、用于上网的接口卡。由上位计算机实现人机对话，上位机与提升机主控系统通讯，用于显示提升系统的过程状态、曲线、数据记录和报表、报警显示，可通过该工作站在线对提升系统电控进行故障查询等。
从改造完成后使用至今，应用效果良好。在不影响主副井提升的情况下，详细记录了工作中存在的问题以及在今后工作中值得关注的相关情况，效果显著。今后，功能将会更齐全、更完善，有效保证主提升系统的运行安全。
2.3 提升系统液压安全制动手自一体冗余系统优化改造
原使用的液压站没有并联冗余回油通道，为提高液压制动系统的安全可靠性，对其进行升级改造。
如下页图1 所示，安全制动手自一体冗余回油装置手动控制的并联回油部分，是当原液压站和自动控制的并联回油通道在安全制动都失灵时，采取的最后一项补救措施。它是纯机械部分，不受电控部分影响。也就是原来液压站参与制动的电磁阀和本装置参与冗余回油的两个电磁阀，在失电不动作或者阀芯堵塞导致无法回油制动的情况下，都可以根据手动阀上指示灯的指示推动手动阀，实现一级和二级制动，避免事故的发生。
从以上分析可知，在不改变液压站内部设计的情况下进行液压站冗余系统改造，大幅提高了系统的可靠性。假如单独系统的故障率为50%，而采取冗余系统后，就可以将故障率降低到25%，大大提高了安全生产的经济效益和安全效益。
2.4 闸间隙保护升级改造
提升装置必须装设闸间隙保护（弹簧疲劳保护和闸瓦磨损保护）装置，当闸间隙超过规定值时，能自动报警或自动断电，由于传统的闸间隙检测保护方式陈旧，动作不灵活，可靠性差，在实际使用中，故障率高，保护容易误动作而影响生产[2]。经改进后，动作灵敏，该系统构造简单，一个LX10 行程开关外壳，1 个固定螺栓将其固定在底座上，中间有绝缘物将其绝缘，成本低，极易维护管理，且不需要维护成本。
2.4.1 应用情况
矿井提升机液压制动系统是保障提升机安全运行的重要环节之一，是提升机的最后一道防线，提升机闸间隙保护作为提升机保护装置之一，显得尤为重要。改装后使用效果及产生的效益非常显著。主要应用在煤矿企业绞车液压制动保护系统中，提高了液压系统的工作可靠性和液压系统保护安全性能。
2.4.2 效益分析
优化改造切合实际，投资小，安全效益大，切实解决了主提升系统保护装置存在的安全问题。该装置充分利用废旧材料，成本不足10 元。极易维护管理，且不需要维护成本，每年节约费用约5 000 元。通过对提升系统进行优化改造，解决了因闸瓦磨损开关误动作造成的非正常紧急制动的不安全因素，保证了提升系统及升降人员的安全。
2.5 井口、井底视频装置的设计与安装优化改造
由于矿井副井井口、井底信号房没有安装视频显示设备，信号工不能直接看到井口、井底的视频画面，全靠信号工打点信号进行设备操作，存在安全隐患。
为了更安全地操作，消除此方面的潜在隐患，信号工能够实时看到井口进、出车侧以及井底进、出车侧的画面，为副井井口、井底信号房设计了监控视频装置，并进行安装[3]。
2.5.1 副井井口、井底视频设计方案
视频监控系统由实时控制系统、视频处理系统及管理信息系统组成。实时控制系统完成实时数据采集处理、存储和反馈功能。视频处理系统完成对各个监控点的实时监控，能在多操作控制点上切换多路图像。管理信息系统完成各类所需信息的采集、传输、加工、处理，是整个系统的控制核心。
利用调度室中心机房原有的硬盘录像机、视频专用编码器、交换机等设备，敷设一根光缆至副井口信号房，通过该光缆将中心机房光信号传输到井口信号房和井底信号房。井口信号房和井底信号房配备光交换设备和矿用本安显示器，通过光交换设备把光信号变为网络信号，接进矿用本安显示器内显示。
2.5.2 优化改造创新点及应用情况
井口、井底视频装置设计并安装完成后，具有以下优点：信号房信号工可以实时看到副井罐笼在井口、井底位置时的人员、车辆以及安全门等情况，确保信号工操作动作无误，有利于副井提升安全。副井井口、井底视频装置改造后，信号工能够实时看到井口进、出车侧以及井底进、出车侧画面，有效保证了主提升系统的安全。副井井口、井底视频装置改造后，达到了预期的效果和目的，可以在井上下的各个系统进行推广，如井下排水系统、井上压风系统等，使用后可以实现无人值守。
电控系统和上位机远程监控系统优化后，若电控系统出现故障，华飞厂家将远程进行维护，每年将节约维修经费约10 万元。液压站安全制动手自一体冗余系统优化改造，如果更换液压站，将花费资金约60万元，升级改造花费14 万元，节约资金46 万元。矿井主提升系统的综合技术改造后，安全效益得到了很大的提升，经济效益也很可观。
猜你喜欢 提升机井口电控 PLC技术在煤矿提升机控制系统的应用电子乐园·上旬刊(2022年5期)2022-04-09井下节流预防井口装置抬升技术研究重庆科技学院学报（自然科学版）(2021年5期)2021-11-09小青蛙从井底爬出来啦作文周刊·小学二年级版(2021年36期)2021-01-05焦化厂干熄焦提升机控制系统山东工业技术(2018年1期)2018-11-29ECAS空气悬架电控系统介绍汽车实用技术(2015年8期)2015-12-26井口之蛙思维与智慧·下半月(2015年11期)2015-11-24矿井提升机调速控制系统探讨中国高新技术企业(2015年13期)2015-04-30东风雪铁龙C5各电控系统电路图解析(九)——ESP电控系统上篇汽车维修与保养(2015年12期)2015-04-18电控发动机点火控制系统的原理与诊断汽车维修与保养(2015年2期)2015-04-17井底之蛙小学生·多元智能大王(2014年1期)2014-03-17
