煤矿井下架空乘人装置改造的研讨
- 格式：pdf
- 大小：812.46 KB
- 文档页数：3
１２Ｏ 能源技术与管理 Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ２０１６年第４２卷第２期 Ｖ０ｌ＿４２ Ｎｏ．２
ｄｏｉ：１０ ３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—９９４３．２０１７．０２．０４４
煤矿井下架空乘人装置改造的研讨
张大伟
（同煤集团大斗沟煤业有限公司，山西大同０３７００３）
［摘要］ 为切实加强井下架空乘人装置的安全管理，努力改善其运行条件，确保矿井安全生 产，公司决定按照２０１６年版《煤矿安全规程》《煤矿用架空乘人装置安全检验规 范》，对４１０盘区架空乘人装置进行技术改造，消除原架空乘人设备存在的安全隐 患。改造的架空乘人装置试运行后，经验收达到标准要求、符合运行条件。 ［关键词］架空乘人装置；技术改造；减速机；制动器；ＰＬＣ电控系统 ［中图分类号］ＴＤ５２７［文献标识码］Ｂ［文章编号］１６７２＿９９４３（２０１７）０２４）１２０－０３
１ 概述 ２架空乘人装置改造方案
煤矿井下架空乘人装置（以下简称乘人装置）
是煤矿井下辅助运输设备，是煤矿斜井和平巷运
送人员的主要设备。它主要由驱动部分、托绳部
分、乘人部分、尾轮部分、张紧部分及电控部分组
成；具有运行安全可靠、人员上下方便、操作简单、
维修方便、动力消耗小、输送效率高、一次性投资
低等特点；是一种新型的现代化矿山人员输送设
备。大斗沟煤业公司现使用的井下架空乘人装置
于２００６年投入使用后，大大减少了员工出入井时
间，设备从投入运行到现在，从来没有发生人身安
全事故。２０１６版新《煤矿安全规程》中规定煤矿架
空人车必须安装超速、打滑、断轴、防掉绳等保护
系统。该设备缺少上述几种保护，架空人车驱动轮
必须安装轮边制动器，正在使用的蜗轮蜗杆减速
机必须进行改造更换。为了保证煤矿员工的安全
乘坐，公司决定对４１０架空乘人装置进行技术改
造。原４１０架空乘人装置主要技术参数如表１所
刁 。 表１ ４１ ０原架空乘人装置主要技术参数
乘人装置型号 最大适应坡度，（。） 最大适应］ 作距离／ｍ 电机型号 电机转速／（ｒ／ｒａｉｎ） 蜗轮蜗杆减速器型号 制动器型号 运输速度／（ｍ／ｓ） 钢丝绳直径／ｍｍ 驱动轮直径／ｍｍ 同时乘坐人数／个 尾轮张紧形式 按照２０１６版《煤矿安全规程》要求，架空乘人
装置改造主要内容为：①安装架空人车的超速、打
滑、断轴、防掉绳等保护系统。②安装架空人车驱
动轮轮边制动器。③将原使用的ＴＰＳ一４００型蜗轮
蜗杆减速机更换为ＨＲＣ５８—６２硬齿面减速机。④
安装全程安全拉线急停系统。⑤更新架空人车电
控系统。
改造后的乘人装置工作条件：①改造的乘人
装置电控系统、超速、打滑、断轴、防掉绳、安全拉
线急停等各种保护系统的防爆等级必须符合
２０１６版《煤矿安全规程》的规定。②乘人装置应安
装在空气温度０－４０￣Ｃ、相对湿度不大于８５％（环
境温度为２０℃±５ ｃＩ＝时），应能防止液体浸入电器
内部，无剧烈震动、颠簸，无腐蚀性气体的环境中
工作。
３改造前后架空乘人装置主要参数
改造前后架空乘人装置主要技术参数如表２
所示。
表２
改造前后架空乘人装置主要技术参数 ２０１７年４月 ＡＩ１ｒ＿，２０１７ 张大伟煤矿井下架空乘人装置改造的研讨 １２１
续丧
４改造前后ＰＬＣ电控系统的比较
改造前电控系统Ｉ丰ｆ ＫＸＪｌ一１．５／１２７矿用隔爆
兼本质安全型电 Ｃ控制箱、ＴＨｌ一０．５／２４矿用本质
安全型电气操作台、信号检测元件、控制元件以及
相应的控制线路组成。该电控系统缺少断轴保护、
打滑保护等保护系统，设备存在安全隐患。
改造后新的ＺＲ（Ａ）矿用架 乘人电控装置 （以下简称电控装置）主要用于井下有瓦斯和煤尘
爆炸的危险场所。该电控装置通过输人／输ｍ点
数扩展，采用不同的模块实现不同的控制要求；操
作人员按照功能显示，可判断架空乘人设备的运
行状态、敞障种类；内部设备Ｆ｝１模块构成．维修简
便，具有自检功能 该电控装置采用西门子
Ｓ７—２００ｓｍａｒｔ系列可编程控制器，以２０Ｉ６版《煤矿
安全规程》为依据，以ＰＩ Ｃ可编程序控制器为核
心。采用隔爆液晶 示屏显示．可进行现场编程，
很容易解决生产中 现的问题，极大地提高了系
统的实用性、严格的硬件选择，实用的软件编程．
使系统基本免维护，故障率低，使用简便
５改造后ＰＬＣ电控系统的各种功能和保
护
改造后的电控装置有多种运 方式，设有连
续／问断／调试、Ｉ 频／变频、开车预警、启动、停
止、急停禁起、强制解锁、报警复位、故障复位、
翻页／下翻页、近控／远控等功能按钮及选择开
关，可编程控制箱能正常响应相关功能操作及保
护动作，并能向液晶显示屏输ｍ相应信息以显示
相关ｒ作状态，提供设备运行方式、运行状态、故
障类型和位置、当前运行速度等功能 电控系统监
控界而如图ｌ所示
图１
电控系统监控界面 １２２ 能源技术与管理 Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ２０１６年第４２卷第２期 Ｖｏ１．４２ Ｎｏ．２
系统各种保护简述如下：
（１）机头、机尾越位保护。在机头传动轮和机
尾导向轮前安装越位保护开关，当乘员越过安全
线时，触发越位信号给ＰＬＣ发出保护信号，显示
故障信息“机头越位”或“机尾越位”，并故障蜂鸣，
设备以紧急停车方式停车。
（２）超速、欠速保护。在机头传动部前方托绳
轮侧面安装转速传感器，检测钢丝绳运行速度，由
ＰＬＣ运算处理。当实际速度大于额定速度ｌ５％时，
超速保护动作，显示故障信息“超速保护”，并故障
蜂鸣，设备以“正常停车”方式停车；当实际速度小
于额定速度的２０％时，打滑保护动作，显示故障
信息“打滑欠速”，并故障蜂鸣，设备以“正常停车”
方式停车。
（３）重锤落地保护。当重锤下降到极限位置
时，触发保护开关，ＰＬＣ发出保护信号，显示故障
信息“重锤下限”，并故障蜂呜，设备以“正常停车”
方式停车。
（４）绳张紧保护。当钢丝绳松动后，张紧小车
触发钢丝绳极限保护开关时，松绳保护开关动作，
给ＰＬＣ发出保护信号，显示故障信息“绳张紧保
护”，并故障蜂呜，设备以“正常停车”方式停车。
（５）掉绳保护。当钢丝绳掉落后压住“掉绳保
护”开关时，“掉绳保护”开关动作给ＰＬＣ发出保护
信号，显示故障信息“掉绳保护”，同时反馈出掉绳
位置号码，并故障蜂鸣，设备以“正常停车”方式停
车。
（６）全程急停保护。当乘员发现紧急情况时，
拉动沿线急停拉线开关，急停开关动作时发出停
车信号给ＰＬＣ，显示故障信息“沿线急停”，同时反
馈出急停位置号码，并故障蜂鸣，设备以“正常停
车”方式停车。
（７）减速机超温保护。当ＰＬＣ检测减速机温
度超过７５ ，设备以“正常停车”方式停车，显示
“减速机超温保护”，并故障蜂鸣。
（８）减速机油位保护。当减速机油位超过安全
位置时，油位开关动作，给ＰＬＣ发信号，设备以
“正常停车”方式停车，显示“减速机油位保护”，
并故障蜂鸣。
（９）安全闸失效保护。当安全闸电机运行１ Ｓ
后，如果没有检测到安全闸失效保护传感器闭合
信号，设备以“正常停车”方式停车，显示“安全闸
启动失败”，并故障蜂呜。工作过程中如果安全闸 失效、保护信号断开超过１ Ｓ，设备以“正常停车”
方式停车，显示“安全闸失效断开”，并故障蜂呜
ｆ时间根据现场情况设置）。
（１０）工作闸失效保护。当工作闸运行１ Ｓ后，
如果没有检测工作闸失效保护传感器闭合信号，
设备以“正常停车”方式停车，显示“工作闸启动失
败”，并故障蜂鸣。＿Ｔ作过程中如果工作闸失效保
护信号断开超过ｌ Ｓ，设备以“正常停车”方式停
车，显示“工作闸失效断开”，并故障蜂鸣。
（１１）液压站过压保护、欠压保护。当液压站
压力超过１０ ＭＰａ时，设备以“正常停车”方式停
车，显示“液压站过压保护”，并故障蜂鸣。当液压
站压力低于４．６ ＭＰａ时，设备以“正常停车”方式
停车，显示“液压站欠压保护”，并故障蜂鸣。
（１２）液压站超温保护。当ＰＬＣ检测液压站温
度超过７０ ，设备以“正常停车”方式停车，显示
“液压站油温保护”，并故障蜂鸣。
（１３）自动开停车功能。在架空乘人装置上、下
车场安装人员检测传感器，当检测到有乘车人员
时，传感器发出开车信号，并显示在控制屏上，运
行半周后，若没有检测到乘车人员时，自动停车。
（１４）设备互锁。提供一对互锁点，输入点触
发时，设备停车并显示“设备互锁”。
６结语
随着矿井向大型化发展和开采深度的增加，
乘人装置深受广大井下工人的欢迎，已在全国煤
炭行业普遍推广使用。乘人装置电控集中管理控
制能够大大提高管理效率，更加易于管理，同时增
加的成本也不是很高，员工安全出入井得到了有
效地保证。
［参考文献］
［１］刘杰．架空乘人装置设计与改造［Ｊ］．机械管理开发，
２０１６（７）：５３—５５． ［２］段慧．浅谈架空乘人装置在煤矿上的应用［Ｊｊ．工业信
息，２ｏ１６（２）． ［３］张健，昝银忠．煤矿架空乘人装置速度保护研究［ｎ科 技展望，２ｏ１５（１９）．
［作者简介］
张大伟（１９８ｌ一），男，助理工程师，毕业于东北电力大 学电气工程及其自动化专业，主要从事煤矿电气技术管理
工作。 收稿日期：２０１７—０２—０９］
