楊永華

中煤第一建設(shè)有限公司第三十一工程處

深立井施工鑿井絞車(chē)集控系統(tǒng)改進(jìn)與應(yīng)用

楊永華

中煤第一建設(shè)有限公司第三十一工程處

立井施工中模板、吊盤(pán)鑿井絞車(chē)的集控系統(tǒng)，是鑿井絞車(chē)運(yùn)行的關(guān)鍵，操作人員通過(guò)操作集控系統(tǒng)，頻繁起落升降模板、吊盤(pán)兩鑿井絞車(chē)，是掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的“顯示器”，也是確保模板平穩(wěn)運(yùn)行及吊盤(pán)上施工人員安全的保證，杜絕因設(shè)備的不完善、本質(zhì)上不安全的設(shè)備給在現(xiàn)場(chǎng)的施工人員造成傷害，這一改進(jìn)就實(shí)現(xiàn)了這一目的，截至目前，該技術(shù)在多個(gè)立井井筒施工中得到推廣應(yīng)用，為大直徑、深立井的懸吊系統(tǒng)同步起落升降提供了較好的經(jīng)驗(yàn)。

深立井；鑿井絞車(chē)；集控系統(tǒng)；變頻器；起落升降；改進(jìn)

1 目前立井鑿井絞車(chē)控制系統(tǒng)現(xiàn)狀

鑿井絞車(chē)是立井施工中的重要懸吊設(shè)施，主要用來(lái)懸吊井筒內(nèi)施工所必須的吊盤(pán)、模板、壓風(fēng)管、動(dòng)力電纜、風(fēng)筒、供水管、排水管及安全梯等，鑿井絞車(chē)集控系統(tǒng)是通過(guò)繼電器互鎖聯(lián)動(dòng)為實(shí)現(xiàn)多臺(tái)鑿井絞車(chē)同步運(yùn)行的一項(xiàng)電氣控制技術(shù)。在立井開(kāi)鑿中通常需要4臺(tái)鑿井絞車(chē)來(lái)懸吊吊盤(pán)，用3臺(tái)鑿井絞車(chē)懸吊金屬液壓模板。鑿井施工過(guò)程中升降吊盤(pán)時(shí)，需要懸吊吊盤(pán)的鋼絲繩和中心回轉(zhuǎn)鋼絲繩同時(shí)升降；下放或提升金屬液壓模板時(shí)，需要同時(shí)下放或提升懸吊鋼絲繩。為了實(shí)現(xiàn)上述控制過(guò)程，在電氣上采用了變頻器和交流接觸器互鎖聯(lián)動(dòng)的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，操作時(shí)由吊盤(pán)信號(hào)工、井口信號(hào)工在指揮員統(tǒng)一指揮下進(jìn)行。所以鑿井絞車(chē)集控系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性與否，直接影響到井下施工人員的生命和設(shè)備安全，集控系統(tǒng)的形成減少了操作時(shí)間、提高了安全，由未形成集控時(shí)的一人吹哨指揮，多人分別操作來(lái)對(duì)穩(wěn)車(chē)進(jìn)行控制，那時(shí)很多時(shí)候受操作人員人為因素影響較大而發(fā)生安全事故，到現(xiàn)在一人操作集控系統(tǒng)，不僅省工省力，而且減少了安全事故的發(fā)生可能性；但是目前立井鑿井施工中使用的多臺(tái)鑿井絞車(chē)的集控系統(tǒng)，往往為節(jié)省成本，降低費(fèi)用，把模板、吊盤(pán)兩鑿井絞車(chē)集控系統(tǒng)共用一個(gè)變頻器，也就是人們常說(shuō)的“一拖多”現(xiàn)象。在施工過(guò)程中，往往要求多臺(tái)模板、吊盤(pán)鑿井絞車(chē)同時(shí)或分別頻繁啟動(dòng)、停止，集控系統(tǒng)兩旋鈕的誤操作或旋鈕不到位，往往導(dǎo)致施工中模板、吊盤(pán)鑿井絞車(chē)起落升降誤動(dòng)作，模板、吊盤(pán)鑿井絞車(chē)的不同步運(yùn)行，給井下工作面施工人員帶來(lái)重大安全隱患，甚至造成重大傷害的安全事故。

2 改進(jìn)前模板、吊盤(pán)兩鑿井絞車(chē)集控系統(tǒng)使用中存在的缺陷

原來(lái)的模板鑿井絞車(chē)與吊盤(pán)鑿井絞車(chē)共用一個(gè)變頻器起落升降，變頻器下方通過(guò)接觸器對(duì)模板、吊盤(pán)鑿井絞車(chē)分別進(jìn)行切換，只用了一個(gè)1SA兩檔旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)進(jìn)行1KA接觸器的通斷切換來(lái)操作，模板鑿井絞車(chē)選用1KM接觸器的長(zhǎng)閉點(diǎn)，吊盤(pán)鑿井絞車(chē)只能選用同一個(gè)接觸器的敞開(kāi)點(diǎn)，若接觸器出現(xiàn)故障后，本應(yīng)需要吊盤(pán)鑿井絞車(chē)起落時(shí)，由于接觸器未吸合沒(méi)有動(dòng)作升降吊盤(pán)鑿井絞車(chē)反而引起模板鑿井絞車(chē)動(dòng)作，開(kāi)始升降，這不僅達(dá)不到起落升降吊盤(pán)的目的，還因吊盤(pán)歪斜給施工人員造成傷害，如改進(jìn)前控制系統(tǒng)圖。這種情況有較大的麻痹性，使操作人員不易發(fā)現(xiàn)，如果操作人員不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)這種操作錯(cuò)誤，輕則模板鑿井絞車(chē)的天輪被拉壞拉脫，吊盤(pán)也會(huì)因?yàn)橛械膽业蹁摻z繩升降，有的懸吊鋼絲繩不動(dòng)作而出現(xiàn)吊盤(pán)搖晃、上下方向傾斜，重則懸吊模板鑿井絞車(chē)的鋼絲繩被拉斷，給井上封口盤(pán)在操作的人員帶來(lái)很大的安全隱患，并且模板鑿井絞車(chē)鋼絲繩在井筒內(nèi)會(huì)出現(xiàn)與其他懸吊鋼絲繩纏在一塊、打卷等現(xiàn)象，重新修復(fù)安裝費(fèi)時(shí)費(fèi)力還有很大的危險(xiǎn)性，給施工帶來(lái)很?chē)?yán)重的后果；吊盤(pán)傾斜后，在吊盤(pán)上施工的操作人員、崗位人員及設(shè)備設(shè)施會(huì)墜入井底，造成施工人員、崗位人員的傷亡及設(shè)備設(shè)施的損壞。另外還因?yàn)榈醣P(pán)鑿井絞車(chē)主回路接觸器因長(zhǎng)時(shí)間處于通電狀態(tài)，4KM接觸器觸點(diǎn)經(jīng)常發(fā)生燒毀或接觸不良的現(xiàn)象，頻繁更換接觸器、變頻器，也造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失和維修時(shí)間的增加。

3 現(xiàn)改進(jìn)后模板、吊盤(pán)兩鑿井絞車(chē)集控系統(tǒng)使用中的優(yōu)點(diǎn)

改進(jìn)后，變頻器下方通過(guò)接觸器對(duì)模板、吊盤(pán)鑿井絞車(chē)進(jìn)行切換，改用了一個(gè)2SA三檔旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)進(jìn)行兩個(gè)接觸器的通、零、斷三者的切換，模板、吊盤(pán)鑿井絞車(chē)不需要起落升降操作時(shí)2SA開(kāi)關(guān)打到零位，即使模板、吊盤(pán)鑿井絞車(chē)都處于待操作狀態(tài)；模板鑿井絞車(chē)選用1KM接觸器的常開(kāi)點(diǎn)，主回路接觸器線圈不通電，這樣接觸器就不易損壞。當(dāng)控制線路出現(xiàn)故障后，主回路接觸器線圈不通電，主回路不吸合投入工作，模板、吊盤(pán)鑿井絞車(chē)控制臺(tái)上的指示表就不顯示電流值、電壓值，操作人員在施工中通過(guò)系統(tǒng)顯示器比較容易觀察到電流值、電壓值的波動(dòng)變化，電流值、電壓值超出鑿井絞車(chē)正常范圍之外，立即停止起落升降進(jìn)行維修，避免安全事故的發(fā)生。

4 結(jié)束語(yǔ)

在立井施工中，集中控制系統(tǒng)改造的投入成本小，但意義重大；改造后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易安裝調(diào)試，安全性能較好，維護(hù)量小，故障率低，安全系數(shù)高，有效避免施工過(guò)程中由于誤操作出現(xiàn)模板、吊盤(pán)鑿井絞車(chē)不同步運(yùn)行給施工人員帶來(lái)的個(gè)人人身傷害和單位經(jīng)濟(jì)損失，大大提高了同種穩(wěn)車(chē)控制的同時(shí)性和不同種穩(wěn)車(chē)控制的安全可靠性，提高了鑿井速度和工效。通過(guò)改造后的集控系統(tǒng)，施工過(guò)程中既提高了工作面的安全，又加快了施工進(jìn)度，重要的是有效的保證了模板、吊盤(pán)鑿井絞車(chē)起落升降的安全。

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[3]攸頻.工程項(xiàng)目控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)及優(yōu)化[D].河北工業(yè)大學(xué), 2003

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[5]宗永宏.鑿井絞車(chē)集中控制技術(shù)應(yīng)用[J].能源技術(shù)與管理, 2014,（05）：177-178

楊永華，男，畢業(yè)于山東大學(xué)礦建專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)任中煤一建三十一處派駐安監(jiān)站長(zhǎng)，礦建工程師，曾發(fā)表論文多篇。