摘 要：對于礦產(chǎn)開采工作而言，礦井提升機(jī)械是一種關(guān)鍵性的設(shè)備，承擔(dān)著井下作業(yè)提升工作人員和物料的責(zé)任，素來被看做是礦井的咽喉。礦井提升機(jī)械在使用過程中，一直把安全、可靠作為基本原則和宗旨，是開采工作進(jìn)行的前提條件和保障。作者結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)，從實(shí)際情況出發(fā)，對礦井提升機(jī)械進(jìn)行了研究，尤其是對其薄弱環(huán)節(jié)的安全性進(jìn)行了探析，為礦井提升機(jī)械安全可靠技術(shù)的研發(fā)提供參考。

關(guān)鍵詞：礦井；礦井提升機(jī)械；安全可靠技術(shù)；應(yīng)用

1 礦井提升機(jī)械的安全可靠性分析

1.1 安全性

礦井提升機(jī)械的安全功能比較廣泛，主要有超速、過卷保護(hù)、防墜保護(hù)、過載過壓保護(hù)、防爆等方面。礦井提升機(jī)械對使用環(huán)境有一定的要求，不管是在各種金屬、非金屬礦山上，還是在含有易燃、易爆氣體和煤塵的礦井口或井下，只有具有較高的安全可靠性，礦井提升機(jī)械的安全功能才能發(fā)揮出來，避免作業(yè)過程中安全事故的發(fā)生。

1.2 可靠性

齊全的安全功能和較高的安全可靠性，是保證礦井提升機(jī)械道道理想工作狀態(tài)的連個基本條件，缺一不可。提升機(jī)主要依靠各個子系統(tǒng)的安全可靠程度和安全措施來實(shí)現(xiàn)安全功能。礦井提升機(jī)械的安全可靠性指標(biāo)，也就是我們通常所說的安全可靠度R（t），指的是提升機(jī)在規(guī)定的時間內(nèi)和特定條件下完成安全可靠功能的概率，它包括兩個方面，即提升機(jī)固有的安全可靠度Ri（t）和使用安全可靠度Ru（t）。

1.3 安全可靠性設(shè)計

為了保證礦井作業(yè)的安全性，狂性提升機(jī)的安全可靠性設(shè)計要重點(diǎn)考慮以下幾個方面：確定標(biāo)準(zhǔn)的提升機(jī)安全可靠性指標(biāo)；明確提升機(jī)各個子系統(tǒng)以及整體的安全可靠性框圖；對提升機(jī)元部件的安全可靠性進(jìn)行預(yù)測，并對安全可靠性指標(biāo)進(jìn)行合理分配。簡單來說，礦井提升機(jī)械的安全可靠性設(shè)計包括兩個方面：安全可靠性預(yù)計和安全可靠性分配。安全可靠性預(yù)計主要是結(jié)合已有的工作經(jīng)驗(yàn)和一些安全故障記錄、提升機(jī)目前的安全技術(shù)水平以及元件的失效率等作為參照依據(jù)，對提升機(jī)設(shè)計系統(tǒng)所能達(dá)到的安全可靠程度進(jìn)行預(yù)報。安全可靠性分配是把整個提升機(jī)的安全可靠性指標(biāo)分配給每個子系統(tǒng)，同時要確保各個子系統(tǒng)的安全可靠性符合規(guī)定指標(biāo)要求，從而保證提升機(jī)整體的安全可靠性指標(biāo)。安全可靠性指標(biāo)的分配方法不一，需要根據(jù)約束條件和目標(biāo)函數(shù)選擇適合的方法，常見的有相對失效概率法、等同分配法等。

2 礦井提升機(jī)械安全可靠技術(shù)的應(yīng)用

2.1 提升機(jī)過卷過放緩沖裝置

礦井提升機(jī)械的過卷過放緩沖裝置，依據(jù)緩沖元件和吸能進(jìn)行分類，主要包括摩擦吸能、彈性緩沖、塑性變形吸能以及液壓阻尼吸能等。摩擦吸能是利用提升機(jī)吸能元件在相對運(yùn)動的過程中，接觸面之間產(chǎn)生的摩擦力做功來消耗過卷容器內(nèi)的能量。彈性緩沖是通過提升機(jī)彈性元件把過卷容器的能量進(jìn)行轉(zhuǎn)化，其主要形式有兩種：即橡膠緩沖和彈簧，可以減少沖擊力的峰值、增大沖擊力的作用時間。塑性變形主要利用吸能元件的塑性變形來消耗能量，主要有拉伸鋼制桿件、本質(zhì)型罐道、柔性罐座、線性塑性要變鋼帶和未拉伸尼龍繩等結(jié)構(gòu)。液壓阻尼吸能主要通過阻尼孔內(nèi)產(chǎn)生的阻尼來消耗能量，其形式有氣動和液力兩種。

2.2 鋼絲繩張力自動平衡裝置

礦井提升機(jī)械的鋼絲繩張力自動平衡裝置，利用的是液壓聯(lián)通裝置器工作的原理，并結(jié)合懸掛器進(jìn)行使用，使得多根鋼絲繩之間相互摩擦，在提升中達(dá)到一種自動平衡的狀態(tài)。這種裝置的最大特點(diǎn)是，可以及時發(fā)現(xiàn)提升機(jī)鋼絲繩張力的不平衡問題并進(jìn)行維修，與此同時還能夠減少或消除提升過程中各鋼絲繩之間不平衡的張力。礦井提升機(jī)械的實(shí)驗(yàn)和使用表明，鋼絲繩張力自動平衡裝置不僅可以降低鋼絲繩摩擦襯墊底部遭受的磨損，很大程度上提高鋼絲繩的適用壽命，而且還能有效預(yù)防由鋼絲繩張力不平衡引發(fā)安全事故的發(fā)生。

2.3 副井井口聯(lián)動閉鎖裝置

副井井口操車聯(lián)動作為井底、井口和有關(guān)機(jī)械、電器、設(shè)備的設(shè)計程序，它可以實(shí)現(xiàn)在規(guī)定的閉鎖條件下，自動進(jìn)行循環(huán)動作，幫助罐籠順利完成提升作業(yè)。FCZ-I型副井井口操車系統(tǒng)采用的是可編程控制器進(jìn)行集中控制的工作模式，井底、井口的設(shè)備和機(jī)械普遍采用全液壓的傳動方式，礦井提升機(jī)械的副井井口聯(lián)動封閉裝置可以有效預(yù)防副井井口事故的發(fā)生。

2.4 提升機(jī)防范制動失靈裝置

礦井提升機(jī)械的盤式制動器補(bǔ)償增壓裝置，只有當(dāng)提升機(jī)的安全回路節(jié)點(diǎn)發(fā)生動作之后才可以啟動油泵，同時還可以對提升機(jī)測速電機(jī)的電壓進(jìn)行監(jiān)測。如果發(fā)現(xiàn)礦井提升機(jī)械工作時沒有按照預(yù)先的設(shè)定值進(jìn)行減速制動，就必須立刻采取補(bǔ)償制動的措施，還要馬上把原來使用制動器的盤式制動器補(bǔ)償增壓裝置和松閘壓力油的油箱接通，從而保證閘門可以貼近制動器并對正壓力進(jìn)行補(bǔ)償，通過比較設(shè)定減速度和測量減速來控制和補(bǔ)償控制力的大小，確保礦井提升機(jī)械減速停車。如果礦井提升機(jī)械正在按照設(shè)定的減速值進(jìn)行減速制動，在這種情況之下盤式制動器補(bǔ)償增壓裝置則不需要實(shí)施補(bǔ)償。

2.5 提升機(jī)摩擦提升滑動監(jiān)控裝置

礦井提升機(jī)械的摩擦提升滑動監(jiān)控裝置主要包括消除滑動和滑動監(jiān)測等裝置。礦井作業(yè)時，在提升機(jī)運(yùn)行的過程中，可以通過單片機(jī)和光電編碼器共同組成的檢測儀監(jiān)測和判斷滑動的速度，如果提升機(jī)發(fā)生了滑動，就會進(jìn)行報警，并且斷開安全回路，實(shí)現(xiàn)利用摩擦輪進(jìn)行制動，以此實(shí)施滑動保護(hù)。提升機(jī)摩擦提升滑動監(jiān)控裝置屬于后備保護(hù)裝置的范圍，同時也可以輔助提升系統(tǒng)的制動，實(shí)現(xiàn)了鋼絲繩制動和滑動報警。

2.6 提升機(jī)的定重裝載裝置

礦井提升機(jī)械的定重裝載裝置是為了防止箕斗超載的發(fā)生，主要有核子稱、皮帶電子、液壓式和壓磁式等類型。在這里主要對具有PLC控制的液壓密封式定重裝載裝置進(jìn)行探討，這種裝置采用的是測量亦換傳感器與主受力元件相分離的結(jié)構(gòu)，主受力元件的受力結(jié)構(gòu)和密封性能都比較好，可以滿足對定量箕斗承力的要求。主受力元件以液壓能的形式向測量傳感器傳輸定量斗的裝載量，測量傳感器再以電信號的方式把信息傳給可編程控制設(shè)備。

2.7 提升機(jī)提升狀態(tài)監(jiān)控裝置

礦井提升機(jī)械的提升狀態(tài)監(jiān)控裝置不僅具有后備保護(hù)的功能，而且還可以對提升盤式制動系統(tǒng)的性能進(jìn)行監(jiān)測，具有對制動缸工作阻力、制動系統(tǒng)最大工作油壓、工作殘壓、空動時間、閘瓦開合狀態(tài)等方面的在線監(jiān)測，對制動系統(tǒng)的超限狀態(tài)進(jìn)行預(yù)警。這種裝置不但可以對提升機(jī)進(jìn)行安全監(jiān)護(hù)，還能夠引導(dǎo)技術(shù)人員操作的規(guī)范性，把安全監(jiān)護(hù)的作用發(fā)揮的淋漓盡致，可以有效提高生產(chǎn)效率和安全可靠性。

3 結(jié)束語

通過礦井提升機(jī)械安全可靠技術(shù)應(yīng)用的分析，我們要清醒的認(rèn)識到，提升機(jī)機(jī)械對于礦石開采工作的重要性，它擔(dān)負(fù)著下放物料、升降人員和設(shè)備、提升礦石等任務(wù)。為了保證提升機(jī)在礦井作業(yè)的安全使用，必須保證其具有較高的安全可靠性能，最大限度的降低檢修實(shí)踐和安全事故發(fā)生頻率。礦井提升機(jī)械安全可靠技術(shù)的應(yīng)用，不但可以為整個礦井作業(yè)提供便利，同時也為作業(yè)人員的安全添加了保護(hù)層，應(yīng)該作為礦井作業(yè)的一項(xiàng)重要工作來抓。對于我國的礦石開采作業(yè)而言，仍然存在很多不安全因素，安全事故的發(fā)生造成了人員傷亡和財力損失，所以，加強(qiáng)提升機(jī)安全可靠技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用任重道遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：韓軍偉（1987，7-），男，河南省淅川縣人，大專，助理工程師，研究方向：機(jī)械工程。