礦井提升設備技術與檢驗分析研究

摘要：隨著我國礦井提升設備快速發展，針對因礦井設備產生的安全事故造成的損失。在礦井提升設備的運行中，如何加強對礦山提升設備的檢測檢驗工作，保證礦山企業生產和從業人員生命安全，成為生產企業、檢驗檢測機構的現實需要。本文從礦井提升系統的檢驗角度入手，合理分析事故產生的原因以及采取的一些防范措施。為了保證設備的安全經濟運行，盡可能從根本上消除隱患，有利于改善設備的運轉狀態，提高效能，減少事故的發生頻率。

關鍵字：礦井提升設備；檢驗；隱患

引言

隨著工業對能源的需求逐步增加，這將對礦山資源的開采造成較大的壓力[1]。而礦井提升設備是維系礦山企業生產正常運行的關鍵，不但直接影響到物料能否安全輸出，更重要的是還直接關系到礦工的生命安全。該設備除了將礦山中的煤炭、礦石、下放材料進行輸送，還要將升降人員和采礦設備等進行安置，同時也是聯系礦井井下和地面的重要通道設備[2]。

近幾年來，我國每年因提升設備引發的安全事故，導致死亡的人數居高不下，礦山企業生產、職工生命安全都造成較大的影響。如何加強對礦山提升設備的檢測檢驗工作，保證礦山企業生產和從業人員生命安全，成為了礦山企業和政府的難題。

1 礦井提升系統和檢驗

提升系統主要由提升機、提升鋼絲繩、井架、天輪、裝、卸載設備和井口設施組成。目前，礦井提升設備為了適應高速發展的礦山生產建設需要，對礦山生產建設中主要固定設備（如：礦井提升設備）應定期進行技術測定檢驗，切實做到科學管理、合理使用、計劃檢修和安全運轉，否則將造成嚴重浪費，甚至影響礦井安全生產。為了保證設備的安全運行，定期檢驗測試設備的性能，并不斷改善設備的運轉狀態，提高效能。

2 礦井提升設備的技術性能測定

礦井提升設備的技術性能測定在礦山提升設備的檢驗過程中占據比較重要的位置，其性能測定包括井筒罐道、井架天輪、鋼絲繩、提升設備的機械零部件、安全緊急制動等各方面，還包括動態測定的內容及機械部分有關參數的確定和驗算等。只有保證每個環節都是正常狀態，才能有效的避免安全事故的發生。

2.1 測試系統的組成

一個完整的測試系統[3]，一般由傳感器、變換及測量裝置、記錄及顯示裝置和試驗結果的分析處理裝置等部分組成，如圖1所示。

其中，對重要組成的功能進行介紹，如下：

傳感器，主要是將某種特定的信號從多種信號中識別出來，并進一步轉換成電信號的裝置。在整個測試系統中占有首要的地位，并決定著整個測試系統的靈敏度和精確度。

變換及測量裝置，主要是將電信號轉換成具有一定功率的電流或電壓信號，以便用于記錄，為下一個裝置做鋪墊。

2.2 常用傳感器的變換原理與應用

在測試工作中，經常要使用各類的傳感器對測試參數進行測定，如：應力、壓力、位移、轉數、噪聲等參數。

（1）電容傳感器

電容傳感器是將被測量的改變量轉換成電容的變化量的一種元件。一般情況下，它本身（或和被測物體）就可以當作可變電容器。

C=εoεA/δ

C一平板電容器的電容量；

ε一極板間介質的相對介電系數；

A一極板的覆蓋面積；

δ—兩平行極板間的距離。

通過上式可以看出，可以通過控制單一變量來改變電容量的大小，從而就可以將電容的變化量和電信號輸出量進行一一對應。目前，該傳感器在振動、速度、角度、流量、液位、位移等方面應用非常廣泛。

（2）光電式傳感器

光電傳感器由光源、光學通路和光電元件構成，其原理是通過光電元件感知被測量的變化，使其轉換成光信號的過程。光電檢驗方法具有靈敏度高、測量范圍廣，簡便精巧等優點，而且可以同時測量多個參數，突出了該傳感器功能較多，簡化了測量步驟。

（3）壓電式傳感器

壓電傳感器是將所測的物理量轉換成壓力、應力等物理量，以此來測的待測量的實際參數。

3 礦井設備的檢測檢驗分析與探究

3.1 檢驗過程中故障分析與研究

礦井的提升設備在使用過程分為3種狀態：正常、異常和故障。正常時，礦井提升設備可以安全的運行；異常時，說明設備運行己經惡化，應引起檢修人員的注意，也是事故安全的臨界點。若得不到及時的處理，就可能引發重大安全事故；故障時，若不能及時排除故障，對礦井的生產運行造成影響，甚至帶來巨大的經濟損失。因此，我們在檢測檢驗的過程中，需要確定提升系統的故障類型，并建立相應的故障監控與診斷系統，盡可能排除故障，恢復安全生產。

在礦井提升機上已發生過的故障和事故是多種多樣的，常見的可觀因素有機械零部件損毀、主軸斷裂、提升機的斷繩、卷筒變形和開裂、制動調節故障等。

3.2 礦井提升設備檢測中常見故障原因及建議

我們在分析礦井設備產生故障原因時，更多的希望減少安全事故的產生，降低企業的投資成本。在研究礦井設備故障時，提出以下幾個觀點：第一，系統的可靠性問題。礦井提升設備作為井上和井下的運輸通道，負載較大，而且運行速度一般在6m/s左右，如果一旦出了問題，后果將非常嚴重。第二，產品的設計結構的可靠性。產品的結構直接影響事故發生的頻率，如果產品的結構比較可靠，那么相應發生事故的次數相對較少。第三，礦井提升設備的安裝質量。對礦井提升設備的安裝時，如果沒有按照相關標準要求安裝或者不符合設計要求，可能在運行一段時間后就會出現各種問題，因此可以說，安裝的不到位，就會為今后的安全生產埋下重大安全隱患。第四，違規操作。由于違規操作、調整不及時、超載提升、盲目生產、設備帶傷運行等都會造成安全事故。

針對出現的問題，可采取的措施有：第一，利用安全標志的發放，實現對提升設備生產環節的管理；第二，制定礦用提升設備目錄，實現對企業購買環節的管理；第三，利用檢測檢驗，實現對提升設備安裝、改造、維修環節的管理，礦用提升設備的安裝、改造、維修也要對提升設備的安全性負責。第四，利用注冊登記，實現對提升設備的有效監督、主動監管。第五，利用資質證書的發放，實現對提升設備相關機構及人員管理。

4 總結

本文主要針對礦井提升設備技術與檢驗進行分析，對其中產生安全事故的原因進行合理的探討，盡量避免礦井在生產時發生安全事故，從源頭上有效避免事故的安全隱患，提高技術人員的安全意識和自我防范意識，杜絕事故的發生。政府、企業主動負擔起管理的職責，嚴格執行相關的法規標準；檢驗機構從技術和管理的角度共同對其進行監管，實現對礦井提升設備運行的全過程、全方位管理，確保礦井采礦的正常生產和職工生命安全。

參考文獻：

[1]任子暉，陳軍.提升機性能測試分析方法與儀器的研究[J].中國礦業大學學報，2001，30（5）：511-514.

[2]肖慧儒，楊清柏，何方金，等.時偉星.KJ型礦井提升機技術改造與更新換代現狀和發展分析[J].礦山機械，2013，41（10）：4-9.

[3]黃孫灼，陳蓮英，岳文選.鋼繩質量指標探索[J].福州大學學報（自然科學版）.2011，29（3）：64-68.

作者簡介：

程生楷 1987年3月男漢族 籍貫：重慶市江津區 職稱：助理工程師

學歷：本科 專業：礦山機電，研究方向：礦山機電設備檢測檢驗endprint