輔助絞車后備保護裝置在煤礦井下的應用

馬 軍

(大同煤礦集團公司云岡礦，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，方便絞車操作工對輔助絞車的操作和控制，使運輸安全得到進一步保證和提高，同煤集團云岡礦選用了泰安市鑫源電子儀器有限公司生產的ZFB127 礦用輔助絞車后備保護裝置。該后備保護裝置到礦，對礦內各相關人員進行了原理、操作、維護等培訓，并進行了地面試驗，后備保護裝置的各種功能運行正常。下井在云岡礦南部五暗斜井安裝調試正常后，進行了工業(yè)性試驗。

1 研究內容及創(chuàng)新點

1.1 工業(yè)性試驗的地點

進行工業(yè)型試驗地點選擇的是云岡礦南部五暗斜井，該斜井長度為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裝置的主要技術參數(shù)

型號:ZFB127 型

額定電壓:127 VAC;電壓波動范圍:(95 ～140)VAC

額定工作電流:≤250 mA

語音報警聲響度:≥85 dB(A)

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

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

信號數(shù):1 ～5

信號記憶:能記憶前三次信號點數(shù)

超速度設定范圍:(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;電壓波動范圍:(7.5 ～12.6)VAC

最大工作電流:≤12 mA

測量范圍:(0 ～10)m/s

基本誤差:不超過±2.5%(F.S)

1.3 功能

該裝置具有過卷、超速、減速報警、兩米限速、打點信號顯示、方向閉鎖等功能。

1.4 安裝、調試

1.4.1 主機的安裝

在安裝前要熟悉主機的面板布置、顯示與操作。安裝工作結束后，接入AC127 V 電源對主機進行調試及基準參數(shù)的設定，在主機試運行時控制線暫時不接入控制回路，運行正常后方可接入。

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?shù)奈恢茫蛊鋫鞲衅鞯淖饔妹嫦鄬η揖嚯x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:儀器在絞車開動深度亂變或顯示“####”，速度不變。

故障2:儀器在絞車開動時，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，在絞車未開動時，打開主機電源。打開口令，連續(xù)翻頁鍵進入脈沖畫面“1000”，絞車從上過卷點開車到下過卷點時停車，按計算鍵后再回主頁即可。

故障3:儀器在絞車開動時，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須調試。

故障4:當絞車還未運行到上過卷點，但保護儀顯示“過卷故障”。當出現(xiàn)此故障時，按下復位鍵繼續(xù)將絞車開到上車場正常停車位，記錄下停車后，屏顯示的深度數(shù)值;打開主機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)，然后開動絞車，在絞車運行至一鉤后即恢復正常。

故障5:當絞車還未運行到下車場過卷點但保護儀顯示“過卷保護”故障。當出現(xiàn)此故障時，按下復位鍵繼續(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)，然后開動絞車，在下一次將絞車開到井底時即恢復正常。

1.6 注意事項

1)裝置應安裝在無淋水的地點。

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

3)裝置的組成設備應避免摔打、跌落、強烈沖擊。

4)未與本裝置經(jīng)過聯(lián)檢的設備嚴禁接入本裝置。

5)嚴禁更改裝置成套設備的型號、名稱和數(shù)量。

6)嚴禁改變裝置組成設備中任一產品的本安電路和本安電路有關的電器元件的型號、規(guī)格與參數(shù)。

7)嚴禁在井下維修，嚴禁在井下開蓋。

8)如果裝置運行出現(xiàn)故障，應通知長方售后服務人員維修，并經(jīng)嚴格測試后方可下井運行。

1.7 維護與保養(yǎng)

1)該裝置主機應有專門電工進行管理，并且應定期檢查裝置的性能。

2)安裝使用、維修保養(yǎng)必須嚴格按煤礦井下有關電器設備的安全規(guī)程進行，嚴禁違章操作。

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

1.8 ZFB127 型礦用輔助絞車后備保護裝置的主要優(yōu)點

該套設備性能穩(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，方便絞車操作工對輔助絞車的操作和控制，使運輸安全得到進一步保證和提高，還可根據(jù)用戶要求的保護功能進行編程及顯示方式。

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

2)該裝置的主機采用了技術先進的西門子智能化PLC 工業(yè)可編程控制器，提高了產品抗干擾能力，增強了穩(wěn)定性和可靠性。PLC 豐富的邏輯控制能力和運算功能，對礦用輔助絞車速度、深度監(jiān)測更精確，實現(xiàn)對井下輔助絞車的全面監(jiān)視和保護，包括信號方向閉鎖、過卷、超速保護功能。液晶顯示器，漢字信息顯示，參數(shù)設置靈活方便，運行深度和速度數(shù)據(jù)一目了然。

3)方向閉鎖:當施加1 個觸發(fā)信號時，裝置對絞車上行方向和下行方向執(zhí)行雙向閉鎖;當施加2 或4 個觸發(fā)信號時，裝置對絞車下行方向執(zhí)行雙向閉鎖;當施加3 或5 個觸發(fā)信號時，裝置對絞車上行方向執(zhí)行雙向閉鎖;

4)超速保護:當裝置檢測倒絞車運行速度超過設定值(絞車平均運行速度的115%)后裝置有聲光報警信號發(fā)出，同時輸出制動信號使絞車停止運行。

5)過卷保護。

(1)上過卷保護:當裝置檢測倒絞車上行深度數(shù)值超過深度為“0”數(shù)值的0.5 m 后，裝置有聲光報警信號發(fā)出，同時輸出制動信號使絞車停止運行。

(2)下過卷保護:當裝置檢測倒絞車下行深度數(shù)值超過設定的全長數(shù)值的0.5 m 后，裝置有聲光報警信號發(fā)出，同時輸出制動信號使絞車停止運行。

2 應用情況及經(jīng)濟社會效益

ZFB127 礦用輔助絞車后備保護裝置的應用，彌補了礦井輔助教材安全監(jiān)測監(jiān)控的不足，為礦井輔助絞車的現(xiàn)場管理創(chuàng)造了便利條件。通過使用ZFB127 礦用輔助絞車后備保護裝置，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輔助絞車的操作和控制，使運輸安全得到進一步保證和提高。在我礦井下五暗斜井絞車房進行實際運行，從運行情況看，達到了設計指標，并取得了好的效果，達到預期目標。

3 存在問題及推廣應用前景

通過工業(yè)性試驗，表明ZFB127 礦用輔助絞車后備保護裝置的性能達到了預期的技術指標。該套設備性能穩(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，同時該裝置對礦用輔助絞車速度、深度監(jiān)測更精確，實現(xiàn)對井下輔助絞車的全面監(jiān)視和保護，方便絞車操作工對輔助絞車的操作和控制，使井下運輸安全得到進一步保證和提高，減少了設備維護量與人員投入，大幅度提高開機率，完全滿足井下實際使用要求，該產品值得大力推廣應用。

［1］吳宗澤.機械設計手冊(第二版)［M］.北京:化學工業(yè)出版社，2003.

［2］劉江南，郭克西. 機械設計基礎(第二版)［M］. 湖南:湖南大學出版社，2009.

［3］濮良貴. 機械設計(第五版)［M］. 北京:高等教育出版社，1989.