魏連云

摘 要：立井提升已經(jīng)成為礦山開采的主要方式，而且逐步朝超深井的方向發(fā)展，提升系統(tǒng)的維護(hù)工作變得極為繁重。文章提出了一種立井井筒網(wǎng)絡(luò)化管理的方式，詳細(xì)闡述了提升系統(tǒng)各部分存在問題和需要控制的監(jiān)測點(diǎn)，從而有效檢測提升中存在的問題，做到實(shí)時(shí)監(jiān)測，定點(diǎn)處理，同時(shí)對超深井容器的裝卸提出了全新的解決方案，可為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：立井；網(wǎng)絡(luò)化；鎖罐

引言

隨著地表淺層資源的減少，礦山的開采方式由原來的露天開采、斜井開采朝立井開采轉(zhuǎn)變，現(xiàn)在國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)超過1500米的立井[1，2]。立井提運(yùn)部門已經(jīng)成為礦山生產(chǎn)的咽喉部門，開采過程中會出現(xiàn)提升能力小于采掘能力的情況，使得立井提升成為限制礦山生產(chǎn)能力的關(guān)鍵。影響立井提升能力的因素有兩點(diǎn)，包括單位時(shí)間的提升量和有效的提升時(shí)間。單位時(shí)間的提升量在井筒設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)確定，作為立井提升部門的現(xiàn)場管理者，要提高礦井的提升能力就是要保障和提高有效的提升時(shí)間。而影響提升時(shí)間的最主要因素就是系統(tǒng)的檢修和維護(hù)。隨著井筒變深，檢修和維護(hù)工作成倍的增加，提升事故也屢有發(fā)生。本文提出一種井筒網(wǎng)絡(luò)化的管理方式，對井筒提升設(shè)備的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，能夠保證提升過程安全高效。

1 井筒網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)的內(nèi)容

立井提升系統(tǒng)可以分為電機(jī)及拖動部分、滾筒、閘控系統(tǒng)、提升首繩、尾繩、容器和導(dǎo)向等七個部分，上述各部分都有自身的維護(hù)和檢修點(diǎn)。建立井筒網(wǎng)絡(luò)化單元，就是要把各組成部分的關(guān)鍵信息傳遞到統(tǒng)一的控制平臺內(nèi)，并對各信息進(jìn)行匹配和比較，從中發(fā)現(xiàn)問題，做到提前預(yù)測、準(zhǔn)確判斷、及時(shí)處理，保證運(yùn)行安全、提高提升效率。

電機(jī)及拖動部分的技術(shù)比較成熟，控制系統(tǒng)能夠做到對電壓、電流、電機(jī)溫度、運(yùn)行高度、轉(zhuǎn)動角度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過電壓、電流和運(yùn)行速度可以確定扭矩，這是提升系統(tǒng)提升力的直接表征。當(dāng)這些參數(shù)異常時(shí)可以直接判斷出提升力異常。但是，能引起提升力異常的因素很多，包括裝載失誤、尾繩纏繞、罐道破損等。這就需要其他部分的參數(shù)，用來進(jìn)行比較，才能判斷出故障點(diǎn)。

滾筒部分常見的故障是滾筒軸承破損和鋼絲繩在滾筒上打滑。軸承破損后，會引起提升力的增加，它的監(jiān)控可以通過軸承溫度的監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)。而鋼絲繩的打滑應(yīng)通過鋼絲繩速度和滾筒速度的比較來實(shí)現(xiàn)。閘控系統(tǒng)需要檢測的點(diǎn)主要包括閘間隙、壓力和溫度。

提升首繩、尾繩和容器的問題集中在連接部分。提升過程中對提升鋼絲繩張力和張力差有著嚴(yán)格的要求，這是提升系統(tǒng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。多繩提升時(shí)，各首繩之間的張力差不得超過5%，這是通過平衡油缸來保障的，在監(jiān)控過程中取各平衡油缸的壓力值，對個繩張力差進(jìn)行確認(rèn)。同時(shí)，通過兩側(cè)張力之和的比較確定系統(tǒng)的張力差。

提升系統(tǒng)的導(dǎo)向部分可以分為鋼罐道和繩罐道兩種。鋼罐道主要問題會出現(xiàn)在鋼罐道錯口、罐道過度磨損，這要通過滾輪罐耳調(diào)整油缸的壓力確認(rèn)。繩罐道的主要問題是表面破損、粘附異物，這可以通過罐道繩張力變化來確定。

井筒網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)就是對以上參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并以提升力為基準(zhǔn)，把各因素綜合管理，加權(quán)計(jì)算后，互相驗(yàn)證和比較，從而判斷出各主要故障點(diǎn)，為檢修進(jìn)行指導(dǎo)。

2 關(guān)鍵問題的解決

建立井筒網(wǎng)絡(luò)化單元，對各個故障點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控，必須形成信息傳遞的快速通道，中央處理器能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并報(bào)警處理。這就需要在井筒里敷設(shè)通訊電纜，通道必須可靠，要能承受淋水，灰塵影響。同時(shí)要考慮，張力信號和罐耳信號是隨容器運(yùn)動的，需要進(jìn)行無線通訊。提升容器上安裝的傳感器要配有電源，電源的充電方式和充電時(shí)間需滿足要求。這個電源還需要為載人的提供轎廂照明。

由于井筒深度的影響，造成提升鋼絲繩長度增加，1500米深度的鋼絲繩，在增加荷載后，伸長量可能在1.5米左右。通過提升繩張力值的數(shù)據(jù)顯示，配合鎖罐罐籠，能夠?qū)崿F(xiàn)高速提升。鎖罐罐籠是一種自身在外動力作用下鎖在固定鋼梁上的罐籠。當(dāng)罐籠或者箕斗停止后，智能動力頭直接與提升容器連接，提供風(fēng)或者油壓，通過鎖塊鎖住鋼梁。當(dāng)裝卸載完成后，鎖塊實(shí)現(xiàn)3級泄壓，隨提升容器上下滑動，釋放提升張力。常開式鎖塊在井筒中運(yùn)行時(shí)，不與任何物體接觸。確保安全。

3 結(jié)束語

本文提出的立井井筒網(wǎng)絡(luò)化的管理方式，能夠確保提升系統(tǒng)的安全，提高提升效率，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作者提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]孫玉蓉，周法孔.礦井提升設(shè)備[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1999，9.

[2]譚鵬輝，吳娟，寇子明.多繩摩擦輪首繩快速換繩裝置研究[J].煤礦機(jī)械，2004，25（11）：36-37.