杜海江
摘要:礦井的主井提升系統(tǒng)主要擔負著井下原煤的提升任務(wù),在實際日常的生產(chǎn)中,因原煤煤質(zhì)粘度、含水量以及容器維護等原因造成重復(fù)裝煤或裝煤超重等情況,造成箕斗超載,提升電流過大,無法正常提升,嚴重的會造成電機燒毀、鋼絲繩斷裂、箕斗逆向墜落等惡性安全生產(chǎn)事故。為此通過裝載煤量精準控制閉鎖、卸載卸煤量檢測及防重裝保護裝置、完善管理制度方面,對主井提升系統(tǒng)防超載提升實施綜合防治。
關(guān)鍵詞:提升系統(tǒng);超載;PLC;防治
1裝載防止裝載量超載技術(shù)方案
1.1程序控制
裝載站采用S7-300PLC為控制核心,將裝載現(xiàn)場的稱重傳感器模擬信號、位置傳感器的開關(guān)信號、皮帶控制信號等全部接入PLC中,通過模擬量處理運算和邏輯運算形成完善的以定重閉鎖為主、定時閉鎖為輔、定容控制為后備的閉鎖控制。
1.1.1設(shè)定裝載定量斗裝煤量下限值、超限值
設(shè)定裝載定量斗裝煤量下限值、超限值,利用PLC通過讀取稱重傳感器模擬量值,然后進行運算設(shè)定超限值,裝煤量到達超限值時自動停皮帶、閉鎖定量斗的閘煤板,防止一次性裝載量超載。
1.1.2設(shè)定定量斗閘板打開與大倉嘴閘煤板閉鎖
設(shè)定定量斗閘板打開與大倉嘴閘板閉鎖,當定量斗閘板打開向箕斗卸煤時,大倉嘴閘板不能打開,防止二次裝載。
1.1.3定量斗閘板二次打開閉鎖
提煤方式只許定量斗閘板打開一次,防止向箕斗二次裝載,裝設(shè)有閘煤板開到位傳感器和閘煤板關(guān)到位傳感器,將定量斗閘煤板的開到位和關(guān)到位的非同時作為計數(shù)器的觸發(fā)條件。
1.1.4其他閉鎖裝置
同時還設(shè)有分煤板閉鎖大倉閘煤板、定時閉鎖裝載皮帶(防止因大倉閘煤板卡塊關(guān)不嚴、關(guān)不到位造成漏煤)、定量斗煤量超限閉鎖、報警等。
1.2裝設(shè)保護裝置
1.2.1定量斗安裝倉滿保護裝置
定量斗安裝倉滿保護裝置傳感器安裝在定量斗上方,當定量斗所裝入煤與倉滿保護裝置傳感器接觸時,使保護裝置動作發(fā)出信號并閉鎖大倉嘴閘板和皮帶,使其不能打開和停止皮帶的運行,作為稱重表超限控制裝煤量的后備保護。
1.2.2裝載站操作臺安裝防重裝報警裝置
裝載站操作臺安裝防重裝報警裝置,當防重裝保護動作時,裝載操作臺語音告警,并閉鎖定量斗閘板打不開。
1.2.3裝載站設(shè)置裝載站急停保護
裝載站設(shè)置裝載站急停保護,操作臺安裝裝載急停按鈕,當出現(xiàn)跑水煤或設(shè)備出現(xiàn)不可控狀態(tài)時,操作臺可按下裝載急停按鈕,裝載機電設(shè)備停止工作,處于停止狀態(tài),避免出現(xiàn)定量斗超載發(fā)生。
2卸載防箕斗未卸空引起超載提升技術(shù)方案
當箕斗上行至卸載位置時,正常狀態(tài)是進入曲軌箕斗閘板自動打開,箕斗內(nèi)的煤自動卸入卸載小倉,但當出現(xiàn)煤粘時將有部分煤不能卸出,同時下行到裝載位置的箕斗裝滿后將自動發(fā)出開車信號,上勾粘煤的箕斗將下放運行至裝載,此時再次裝煤將發(fā)生超載。因此檢測箕斗是否粘煤非常重要,采取以了下方案:
2.1卸載站裝設(shè)物料傳感器
采用MWS-DP-3-24V型微波固體物料探測傳感器,該傳感器具有動作靈敏、可靠、方便,能自動檢測散狀物料或液體料位,安裝在卸載正對箕斗閘板打開位置,距離1-2米。當箕斗閘板打開時,煤由箕斗卸入卸載小倉,此時物料探測器檢測到物料后,其控制接點閉合輸出信號,煤放空后輸出接點斷開,通過控制接點接通和斷開時間來判斷箕斗內(nèi)原煤是否卸出、卸出多少。
2.2裝設(shè)視頻監(jiān)控裝置
在卸載位置安裝攝像頭,視頻圖像通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給車房視頻監(jiān)視器,實時監(jiān)控卸載運行畫面,為提升機司機提供可靠的現(xiàn)場畫面,起到安全監(jiān)控作用。
3 車房防超載提升技術(shù)方案
3.1裝設(shè)防重裝保護裝置
采用西門子S7-200 SMART PLC通過以太網(wǎng)分別與提升機電控、信號系統(tǒng)通信,讀取提升機運行數(shù)據(jù)及信號系統(tǒng)裝載量等數(shù)據(jù)。
3.1.1提升機電樞交鋒電流值檢測保護
當裝載站裝入箕斗標準裝載量(20噸)提升運行后,后備保護裝置監(jiān)測提升機電樞交鋒電流值,當大于750A小于2600A時自動報警(標準值為大于750A小于2750A),并閉鎖裝載站不能在向箕斗內(nèi)裝煤。
3.1.2實際卸載時間計時監(jiān)測
當箕斗卸煤時,物料傳感器自動檢測并輸出信號,并開始計時,當物料信號消失時計時結(jié)束,計算出實際卸載時間。實際卸載時間與報警限定時間值進行比較。實際卸載時間大于限定值,則輸出卸載時間長報警,實際卸載時間小于限定值,則輸出卸載時間短報警。無論卸載時間長還是短報警均反映卸煤狀態(tài)不正常,均閉鎖裝載不能裝煤,只有報警復(fù)位后方可再次裝煤[1]。
3.1.3交鋒電流的理論值
通過實際裝載重量按一定系數(shù)比例換算出理論的交鋒電流值。當箕斗在井筒處于交鋒狀態(tài)時,將交鋒電流提取保存。將理論交鋒電流值與實際交鋒電流值進行對比。當實際交鋒電流小于理論電流值時,系統(tǒng)會觸發(fā)箕斗未卸凈報警。并將實際交鋒電流與理論交鋒做差值,利用該差值反算出箕斗沾煤重量。實際使用中檢測出箕斗的粘煤量精確到0.2噸。
3.2上位機監(jiān)測系統(tǒng)
上位機監(jiān)控軟件與S7-200 SMART PLC實時進行通信,讀取防重裝系統(tǒng)數(shù)據(jù),作為防超載提升的重要手段。
4防超載提升管理制度
為了確保主井提升系統(tǒng)的安全運行,防超載提升制定如下管理制度:
4.1手動自動切換要求
每次主井開始提升原煤時,裝載和提升機必須先使用“手動”方式提升3-5勾,無異常情況方可使用“自動”方式。
4.2防重裝報警后的要求
提升機防重裝保護報警后,信號工與提升機司機必須共同確認報警的原因方可復(fù)位。報警原因不清不得復(fù)位、不得向箕斗裝煤,并溜罐1-2勾。
4.3長時間停機后提升的要求
提升機停止提升超過1小時,必須先溜罐1勾,確認提升電流無問題后方可正常裝煤提升。
4.4停止提升前的要求
停止提升前必須將定量斗的原煤絞空,定量斗不得長時間存煤。(特殊檢修原因除外)
4.5定量斗超限后的處理
裝載定量斗裝煤量超過22噸,當班的信號工必須匯報科調(diào)度站,由科值班人員組織處理。信號工不得私自采取分次裝載和手動電磁閥的方式處理。
4.6各值守人員的要求
提升期間裝載信號工、提升機車操作工要認真監(jiān)護裝載機電設(shè)備、箕斗卸煤情況、提升機運行的電流等情況,發(fā)現(xiàn)異常必須及時停機匯報處理。
5結(jié)論
通過實施裝載的準確稱重檢測和完善閉鎖、箕斗卸煤煤流的監(jiān)測、多方視頻監(jiān)控、管理制度的完善等綜合措施,自2018年至今公司主井提升系統(tǒng)未發(fā)生一起超載提升事故,大大提高了主井提升系統(tǒng)的安全性,避免了超載提升帶來的安全風險,同時在公司的老主井提升系統(tǒng)中推廣應(yīng)用,該綜合措施具有廣泛的應(yīng)用推廣價值。
參考文獻
[1]胡桂林.主井提升機防重復(fù)裝載保護裝置設(shè)計[J].河北煤炭,2011.