輔助絞車后備保護(hù)裝置在煤礦井下的應(yīng)用

馬 軍

(大同煤礦集團(tuán)公司云岡礦，山西大同037017)

0 引言

為了解決煤礦井下輔助絞車沒有深度和速度指示的弊端，方便絞車操作工對(duì)輔助絞車的操作和控制，使運(yùn)輸安全得到進(jìn)一步保證和提高，同煤集團(tuán)云岡礦選用了泰安市鑫源電子儀器有限公司生產(chǎn)的ZFB127 礦用輔助絞車后備保護(hù)裝置。該后備保護(hù)裝置到礦，對(duì)礦內(nèi)各相關(guān)人員進(jìn)行了原理、操作、維護(hù)等培訓(xùn)，并進(jìn)行了地面試驗(yàn)，后備保護(hù)裝置的各種功能運(yùn)行正常。下井在云岡礦南部五暗斜井安裝調(diào)試正常后，進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn)。

1 研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)

1.1 工業(yè)性試驗(yàn)的地點(diǎn)

進(jìn)行工業(yè)型試驗(yàn)地點(diǎn)選擇的是云岡礦南部五暗斜井，該斜井長(zhǎng)度為120 m，斜井傾斜角度為20°，現(xiàn)在使用的絞車是SDJ—32 型雙速絞車，功率為45 kW。

1.2 ZFB127 型礦用輔助絞車后備保護(hù)裝置的主要技術(shù)參數(shù)

型號(hào):ZFB127 型

額定電壓:127 VAC;電壓波動(dòng)范圍:(95 ～140)VAC

額定工作電流:≤250 mA

語(yǔ)音報(bào)警聲響度:≥85 dB(A)

速度范圍:(0 ～10)m/s，分辨率:0.01 m/s，速度信號(hào)處理誤差不超過(guò)±0.5%

深度范圍:(0 ～9 999.9)m，分辨率:0.01 m，速度信號(hào)處理誤差不超過(guò)±0.5%

信號(hào)數(shù):1 ～5

信號(hào)記憶:能記憶前三次信號(hào)點(diǎn)數(shù)

超速度設(shè)定范圍:(0 ～10)m/s;超速值誤差(正值):≤0.2 m/s

GSH10 速度傳感器主要參數(shù)

額定工作電壓:12 V;電壓波動(dòng)范圍:(7.5 ～12.6)VAC

最大工作電流:≤12 mA

測(cè)量范圍:(0 ～10)m/s

基本誤差:不超過(guò)±2.5%(F.S)

1.3 功能

該裝置具有過(guò)卷、超速、減速報(bào)警、兩米限速、打點(diǎn)信號(hào)顯示、方向閉鎖等功能。

1.4 安裝、調(diào)試

1.4.1 主機(jī)的安裝

在安裝前要熟悉主機(jī)的面板布置、顯示與操作。安裝工作結(jié)束后，接入AC127 V 電源對(duì)主機(jī)進(jìn)行調(diào)試及基準(zhǔn)參數(shù)的設(shè)定，在主機(jī)試運(yùn)行時(shí)控制線暫時(shí)不接入控制回路，運(yùn)行正常后方可接入。

1.4.2 速度傳感器的安裝

傳感器裝在用角鐵做的支架上，支架安裝在壓繩輪旁適當(dāng)?shù)奈恢茫蛊鋫鞲衅鞯淖饔妹嫦鄬?duì)且距離磁鐵表面4 mm 處，磁鋼貼于壓繩輪上，貼前需要銼刀、砂布將要貼的地方打磨，清理干凈，再配制強(qiáng)力膠粘上磁鐵，粘貼磁鋼一定要使磁鋼的S 極向外(即傳感器的作用面)，磁鐵一定要粘貼均勻，如圖1 所示。

圖1 速度傳感器安裝

1.5 主要故障的維修

故障1:儀器在絞車開動(dòng)深度亂變或顯示“####”，速度不變。

故障2:儀器在絞車開動(dòng)時(shí)，深度亂變，速度亂變或顯示“####”。

故障處理如下:先把安全回路封住，在絞車未開動(dòng)時(shí)，打開主機(jī)電源。打開口令，連續(xù)翻頁(yè)鍵進(jìn)入脈沖畫面“1000”，絞車從上過(guò)卷點(diǎn)開車到下過(guò)卷點(diǎn)時(shí)停車，按計(jì)算鍵后再回主頁(yè)即可。

故障3:儀器在絞車開動(dòng)時(shí)，深度不變，速度不變。故障為速度傳感器已壞更換傳感器即可無(wú)須調(diào)試。

故障4:當(dāng)絞車還未運(yùn)行到上過(guò)卷點(diǎn)，但保護(hù)儀顯示“過(guò)卷故障”。當(dāng)出現(xiàn)此故障時(shí)，按下復(fù)位鍵繼續(xù)將絞車開到上車場(chǎng)正常停車位，記錄下停車后，屏顯示的深度數(shù)值;打開主機(jī)口令將記錄下的深度數(shù)值加在上校正上(可根據(jù)情況多加1 ～2 m)，然后開動(dòng)絞車，在絞車運(yùn)行至一鉤后即恢復(fù)正常。

故障5:當(dāng)絞車還未運(yùn)行到下車場(chǎng)過(guò)卷點(diǎn)但保護(hù)儀顯示“過(guò)卷保護(hù)”故障。當(dāng)出現(xiàn)此故障時(shí)，按下復(fù)位鍵繼續(xù)將絞車開到井底正常停車位記錄下停車后，屏顯示的數(shù)值;打開主機(jī)口令，將全行程數(shù)據(jù)更改為記錄下的深度數(shù)值(可根據(jù)情況多加1 ～2 m)，然后開動(dòng)絞車，在下一次將絞車開到井底時(shí)即恢復(fù)正常。

1.6 注意事項(xiàng)

1)裝置應(yīng)安裝在無(wú)淋水的地點(diǎn)。

2)安裝時(shí)必須遵守操作規(guī)程，嚴(yán)禁在通電狀態(tài)下通、斷任何電器連接。

3)裝置的組成設(shè)備應(yīng)避免摔打、跌落、強(qiáng)烈沖擊。

4)未與本裝置經(jīng)過(guò)聯(lián)檢的設(shè)備嚴(yán)禁接入本裝置。

5)嚴(yán)禁更改裝置成套設(shè)備的型號(hào)、名稱和數(shù)量。

6)嚴(yán)禁改變裝置組成設(shè)備中任一產(chǎn)品的本安電路和本安電路有關(guān)的電器元件的型號(hào)、規(guī)格與參數(shù)。

7)嚴(yán)禁在井下維修，嚴(yán)禁在井下開蓋。

8)如果裝置運(yùn)行出現(xiàn)故障，應(yīng)通知長(zhǎng)方售后服務(wù)人員維修，并經(jīng)嚴(yán)格測(cè)試后方可下井運(yùn)行。

1.7 維護(hù)與保養(yǎng)

1)該裝置主機(jī)應(yīng)有專門電工進(jìn)行管理，并且應(yīng)定期檢查裝置的性能。

2)安裝使用、維修保養(yǎng)必須嚴(yán)格按煤礦井下有關(guān)電器設(shè)備的安全規(guī)程進(jìn)行，嚴(yán)禁違章操作。

3)每班次交接，本設(shè)備應(yīng)系統(tǒng)全面檢查一次，若發(fā)現(xiàn)電纜破損應(yīng)及時(shí)更換處理。

1.8 ZFB127 型礦用輔助絞車后備保護(hù)裝置的主要優(yōu)點(diǎn)

該套設(shè)備性能穩(wěn)定可靠，徹底解決解決煤礦井下輔助絞車沒有深度和速度指示的弊端，方便絞車操作工對(duì)輔助絞車的操作和控制，使運(yùn)輸安全得到進(jìn)一步保證和提高，還可根據(jù)用戶要求的保護(hù)功能進(jìn)行編程及顯示方式。

1)ZFB127 型礦用輔助絞車后備保護(hù)裝置按GB3836 -2000《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備通用要求》設(shè)計(jì)制造，各組成設(shè)備的外殼均采用Q235 鋼結(jié)構(gòu)，可用于有甲烷或瓦斯及煤塵等爆炸性氣體環(huán)境的場(chǎng)所。

2)該裝置的主機(jī)采用了技術(shù)先進(jìn)的西門子智能化PLC 工業(yè)可編程控制器，提高了產(chǎn)品抗干擾能力，增強(qiáng)了穩(wěn)定性和可靠性。PLC 豐富的邏輯控制能力和運(yùn)算功能，對(duì)礦用輔助絞車速度、深度監(jiān)測(cè)更精確，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下輔助絞車的全面監(jiān)視和保護(hù)，包括信號(hào)方向閉鎖、過(guò)卷、超速保護(hù)功能。液晶顯示器，漢字信息顯示，參數(shù)設(shè)置靈活方便，運(yùn)行深度和速度數(shù)據(jù)一目了然。

3)方向閉鎖:當(dāng)施加1 個(gè)觸發(fā)信號(hào)時(shí)，裝置對(duì)絞車上行方向和下行方向執(zhí)行雙向閉鎖;當(dāng)施加2 或4 個(gè)觸發(fā)信號(hào)時(shí)，裝置對(duì)絞車下行方向執(zhí)行雙向閉鎖;當(dāng)施加3 或5 個(gè)觸發(fā)信號(hào)時(shí)，裝置對(duì)絞車上行方向執(zhí)行雙向閉鎖;

4)超速保護(hù):當(dāng)裝置檢測(cè)倒絞車運(yùn)行速度超過(guò)設(shè)定值(絞車平均運(yùn)行速度的115%)后裝置有聲光報(bào)警信號(hào)發(fā)出，同時(shí)輸出制動(dòng)信號(hào)使絞車停止運(yùn)行。

5)過(guò)卷保護(hù)。

(1)上過(guò)卷保護(hù):當(dāng)裝置檢測(cè)倒絞車上行深度數(shù)值超過(guò)深度為“0”數(shù)值的0.5 m 后，裝置有聲光報(bào)警信號(hào)發(fā)出，同時(shí)輸出制動(dòng)信號(hào)使絞車停止運(yùn)行。

(2)下過(guò)卷保護(hù):當(dāng)裝置檢測(cè)倒絞車下行深度數(shù)值超過(guò)設(shè)定的全長(zhǎng)數(shù)值的0.5 m 后，裝置有聲光報(bào)警信號(hào)發(fā)出，同時(shí)輸出制動(dòng)信號(hào)使絞車停止運(yùn)行。

2 應(yīng)用情況及經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益

ZFB127 礦用輔助絞車后備保護(hù)裝置的應(yīng)用，彌補(bǔ)了礦井輔助教材安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控的不足，為礦井輔助絞車的現(xiàn)場(chǎng)管理創(chuàng)造了便利條件。通過(guò)使用ZFB127 礦用輔助絞車后備保護(hù)裝置，解決了輔助絞車沒有深度和速度指示的弊端，方便了絞車操作工對(duì)輔助絞車的操作和控制，使運(yùn)輸安全得到進(jìn)一步保證和提高。在我礦井下五暗斜井絞車房進(jìn)行實(shí)際運(yùn)行，從運(yùn)行情況看，達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)，并取得了好的效果，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

3 存在問(wèn)題及推廣應(yīng)用前景

通過(guò)工業(yè)性試驗(yàn)，表明ZFB127 礦用輔助絞車后備保護(hù)裝置的性能達(dá)到了預(yù)期的技術(shù)指標(biāo)。該套設(shè)備性能穩(wěn)定可靠，徹底解決解決煤礦井下輔助絞車沒有深度和速度指示的弊端，同時(shí)該裝置對(duì)礦用輔助絞車速度、深度監(jiān)測(cè)更精確，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下輔助絞車的全面監(jiān)視和保護(hù)，方便絞車操作工對(duì)輔助絞車的操作和控制，使井下運(yùn)輸安全得到進(jìn)一步保證和提高，減少了設(shè)備維護(hù)量與人員投入，大幅度提高開機(jī)率，完全滿足井下實(shí)際使用要求，該產(chǎn)品值得大力推廣應(yīng)用。

［1］吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第二版)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

［2］劉江南，郭克西. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(第二版)［M］. 湖南:湖南大學(xué)出版社，2009.

［3］濮良貴. 機(jī)械設(shè)計(jì)(第五版)［M］. 北京:高等教育出版社，1989.