周立珊

摘? ?要：針對在煤礦開采與生產(chǎn)中具有重要作用的主提升設(shè)備，考慮到設(shè)備的傳統(tǒng)監(jiān)測與檢測方式效率低下，且準(zhǔn)確度不高，無法適應(yīng)當(dāng)前煤礦企業(yè)生產(chǎn)要求，提出能對主提升設(shè)備重要狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測的系統(tǒng)技術(shù)，包括鋼絲繩的張力及張力差、鋼絲繩斷絲和罐道間距，最后通過實(shí)踐，得出這些監(jiān)測系統(tǒng)合理可行，可為設(shè)備的狀態(tài)判斷及調(diào)整處理提供可靠數(shù)據(jù)參考和依據(jù)的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：煤礦生產(chǎn)? 主提升設(shè)備? 設(shè)備動態(tài)監(jiān)測

中圖分類號：TD633? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）06（c）-0050-02

在過去，對提升設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測時，大多采用常規(guī)監(jiān)測手段，不僅適用范圍較小，而且只能依靠絞車來保護(hù)。對此，為適應(yīng)煤礦開采和生產(chǎn)要求，設(shè)計出全新的針對提升設(shè)備的在線監(jiān)測技術(shù)和系統(tǒng)。這一系統(tǒng)主要對影響設(shè)備狀態(tài)的所有因素進(jìn)行監(jiān)測，進(jìn)而為設(shè)備的狀態(tài)判斷和故障診斷與處理提供參考依據(jù)。

1? 鋼絲繩張力差的在線監(jiān)測

提升機(jī)由于具有很多優(yōu)勢，所以在當(dāng)前的礦井提升作業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。然而，提升機(jī)運(yùn)行過程中，所有鋼絲繩的實(shí)際受力情況難以保持均衡和統(tǒng)一，導(dǎo)致受力不均，即便引入液壓平衡裝置，仍無法改善這一情況。如果張力不平衡，除了會導(dǎo)致鋼絲繩受損，縮短襯墊壽命，還會產(chǎn)生斷繩與滑繩，造成安全隱患和事故。除此之外，當(dāng)提升機(jī)超載運(yùn)行時，將對提升系統(tǒng)造成很大的沖擊與磨損，若中途出現(xiàn)過流急停，則會使鋼絲繩出現(xiàn)重大損傷，嚴(yán)重時將斷裂，引起重大安全事故。而在實(shí)際生產(chǎn)過程中，對張力進(jìn)行測試時采用的方法以人工定期測試為主，不僅不方便，而且結(jié)果不準(zhǔn)確[1]。

針對以上情況，可利用張力差進(jìn)行在線監(jiān)測的手段，在調(diào)繩器油缸處設(shè)置傳感器，以此獲取張力信號，實(shí)現(xiàn)對載重量及載重差的實(shí)時監(jiān)測。每次提升之前，都應(yīng)對載重量與載重差進(jìn)行監(jiān)測，如果監(jiān)測張力差超過10%，利用傳送到安全回路上的信號將提升機(jī)閉鎖，嚴(yán)禁提升。

另外，設(shè)置專門用于張力差監(jiān)測的傳感器，將其設(shè)置于平衡裝置，實(shí)現(xiàn)對總張力及張力差的實(shí)時監(jiān)測;如果監(jiān)測結(jié)果超限，則發(fā)出相應(yīng)的控制信號，將提升機(jī)閉鎖;當(dāng)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)張力急劇降低時，提升機(jī)將立即安全制動，將卡罐故障及時排除。

對于張力平衡裝置，其工作方式主要為半調(diào)壓式，當(dāng)四個鋼絲繩同時工作時，僅有一側(cè)油缸啟動，這一側(cè)每條鋼絲繩張力基本相同;而另外一側(cè)的油缸不啟動，油缸壓力不同，能通過傳感器監(jiān)測到張力差，當(dāng)張力差在10%以上時，將發(fā)出超限報警。提升之前如果發(fā)現(xiàn)載重差超限（載重量即張力和），需將提升機(jī)立即閉鎖。根據(jù)載重量，能推算出實(shí)際的提煤量。另外，可以通過安裝無線發(fā)射裝置，將傳感器信號實(shí)時傳輸至接收裝置，再由電纜傳輸至車房當(dāng)中[2]。

這一系統(tǒng)能對鋼絲繩實(shí)際張力與張力差進(jìn)行在線監(jiān)測，如果超限預(yù)警，則可立即進(jìn)行報警，并制定相應(yīng)的解決措施，避免由超載或張力差較大造成安全事故。對監(jiān)測系統(tǒng)而言，還應(yīng)具備對實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽、采用語音方式進(jìn)行報警提示和對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢等實(shí)用功能。通過對此系統(tǒng)的引入，能大幅延長鋼絲繩壽命，保證運(yùn)行可靠性，避免安全事故發(fā)生，縮減日常維護(hù)工作量，為企業(yè)創(chuàng)造更大效益。

2? 鋼絲繩斷絲的在線監(jiān)測

鋼絲繩運(yùn)行安全一直以來都是人們關(guān)注的焦點(diǎn)問題之一，斷繩將帶來十分嚴(yán)重和惡劣的后果?，F(xiàn)行安全規(guī)程要求，每股鋼絲繩的斷絲總面積和總斷面面積比值，升降人員或者升降人員和物料時，不能超過5%，專為升降物料鋼絲繩，不能超過10%，如果不滿足以上要求，應(yīng)及時進(jìn)行更換?？梢?，做好鋼絲繩使用與維護(hù)至關(guān)重要，應(yīng)得到相關(guān)人員的高度重視。

在過去，對鋼絲繩進(jìn)行檢驗時，主要采用人工，一般以0.3m/s的速度實(shí)施。由于用肉眼進(jìn)行觀察，所以準(zhǔn)確度很低，無法對內(nèi)部斷絲情況進(jìn)行檢測，同時所開展的拉力試驗，也存在一定局限性。在破損檢測過程中，僅可以在鋼絲繩繩頭部位進(jìn)行取樣，但這一部分無法正確反映鋼絲繩所處實(shí)際狀態(tài)，因此技術(shù)人員正致力于研究新的檢測方法。這里主要提出一種可避免造成損壞的方法，即無損檢測[3]。

無損檢測，是指在保證鋼絲繩完整性的基礎(chǔ)上，對其內(nèi)外部實(shí)際情況予以全面檢測。裝置滾筒設(shè)置能產(chǎn)生電磁場的設(shè)備，借助永久磁鐵對其中一段鋼絲繩進(jìn)行深度磁化，使其達(dá)到飽和狀態(tài)，然后用線圈進(jìn)行磁檢測，在絞車正式運(yùn)行之后，從鋼絲繩上通過時如果存在缺陷，則會有明顯的漏磁表現(xiàn)，導(dǎo)致磁路中的磁通量急劇變化。如果磁通和檢測元件之間存在相對運(yùn)動，則說明線圈中已經(jīng)有感應(yīng)電動勢存在，根據(jù)磁感應(yīng)現(xiàn)象性能強(qiáng)度，能對鋼絲繩內(nèi)外部實(shí)際變化進(jìn)行反映。對以上設(shè)備和深度指示器實(shí)施連接，能準(zhǔn)確的確定出斷絲產(chǎn)生位置，為實(shí)際查找提供方便，同時，以磁感應(yīng)強(qiáng)度及其變化為依據(jù)，還能推算出產(chǎn)生斷絲位置的橫截面積大小。實(shí)踐表明，通過對這一檢測方式的正確使用，能有效預(yù)防斷絲發(fā)生，在技術(shù)可行和經(jīng)濟(jì)合理的基礎(chǔ)上延長鋼絲繩壽命，使事故發(fā)生率明顯降低。

3? 罐道間距的在線監(jiān)測

罐道為提升容器于井筒內(nèi)進(jìn)行上下運(yùn)動過程中的導(dǎo)向或限位設(shè)備，其間距設(shè)置是否合適，決定了提升容器能否安全穩(wěn)定的運(yùn)行。如果罐道的間距較小，則會加劇磨損，同時發(fā)出異響;如果罐道的間距較大，則會增加容器發(fā)生的擺動，對設(shè)備運(yùn)行造成安全威脅。在過去對罐道間距進(jìn)行檢測時，主要是使用溜罐等進(jìn)行[4]。

傳統(tǒng)方法以人力為主，不僅效率低，而且準(zhǔn)確度較差，所以可考慮利用裝置來提高效率，該裝置主要由以下幾部分組成：（1）連桿;（2）滾輪;（3）彈簧;（4）傳感器。裝置的工作原理為：以連桿的刻度為依據(jù)，對罐道間距進(jìn)行測量，由傳感器將測量結(jié)果傳輸至工控機(jī)。其具體操作方法為：于提升器底部對測量裝置進(jìn)行安裝和固定，然后分別向罐道引出可以對長度進(jìn)行自動調(diào)節(jié)操作的連桿，其兩端應(yīng)設(shè)置滾輪，并在中間設(shè)置彈簧，在提升器運(yùn)動過程中，滾輪可以在彈力作用下運(yùn)行，由內(nèi)部裝設(shè)的傳感器進(jìn)行信號采集和傳輸。提升器運(yùn)行時，測量裝置能對罐道間距進(jìn)行直接測量，同時由傳感器將信號傳輸至工控機(jī)。將井筒的平位開關(guān)視作零點(diǎn)，將傳感器安裝在和車房相連的位置，在提升機(jī)運(yùn)行時，測量裝置能十分快速且準(zhǔn)確的對不同位置上的罐道間距進(jìn)行測量，如果測量結(jié)果有異常，沒有出在允許的范圍之內(nèi)，則相關(guān)技術(shù)人員能根據(jù)測量數(shù)據(jù)立刻查找，并制定有效的措施予以解決。

4? 結(jié)語

綜上所述，在礦井中，提升設(shè)備是重要組成部分，也是礦井咽喉所在，使其能夠安全運(yùn)行，是煤礦生產(chǎn)安全基本保障。通過對以上監(jiān)測系統(tǒng)的引入和應(yīng)用，能對包含鋼絲繩張力、張力差、斷絲及罐道間距在內(nèi)的重要狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，進(jìn)而為設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測提供可靠參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 魏海文.淺談選煤機(jī)電設(shè)備的維修管理及質(zhì)量控制問題[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018（16）：162-163.

[2] 龍衛(wèi).入廠煤樣智能化管理設(shè)備在火力發(fā)電廠的應(yīng)用[J].電力勘測設(shè)計，2018（S1）：169-173.

[3] 劉浩.基于PLC控制的輸煤電氣設(shè)備故障處理分析[J].電力安全技術(shù)，2018，20（7）：58-59.

[4] 曹建文.淺議輸煤設(shè)備管理與檢修[J].能源與節(jié)能，2018（6）：155-156.