罐籠事故分析與安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
時(shí)間:2022-07-22 09:29:19
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摘要:煤炭是我國的主要能源,在我國國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要地位。我國的煤炭開采大多為井工開采,危險(xiǎn)系數(shù)較高,近年來,煤礦各種安全事故時(shí)有發(fā)生。而罐籠作為煤礦提升系統(tǒng)中的重要設(shè)備,擔(dān)負(fù)著人員、物料及設(shè)備的運(yùn)輸工作,其運(yùn)行的穩(wěn)定性對(duì)礦山的安全開采至關(guān)重要?;诖?,在分析礦井罐籠事故的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一套對(duì)罐籠防墜器的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)檢測以及能夠?qū)薜冷摻z繩張力進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的控制系統(tǒng),希望可以降低礦井事故率,提升礦山的生產(chǎn)效率。
關(guān)鍵詞:罐籠事故;監(jiān)控系統(tǒng);事故原因;對(duì)策
1罐籠事故分析
在眾多煤礦事故中,雖然提升罐籠發(fā)生的事故率并不多,但是一旦發(fā)生事故,其危害性也相對(duì)較大,輕則造成設(shè)備的損壞延長生產(chǎn)周期,重則威脅礦井人員的生命安全。比如淮北礦業(yè)集團(tuán)許疃煤礦從建礦至今就發(fā)生過3次罐籠卡罐事故,其中每次事故都導(dǎo)致罐道及罐道梁的損壞,且維修時(shí)間都在8h以上,一定程度上造成了礦井經(jīng)濟(jì)效益的損失。事故原因分析:提升罐籠發(fā)生卡罐事故,主要有兩方面原因:客觀方面是設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作沒有做好;主觀方面是設(shè)備操作人員的違規(guī)操作,比如提升機(jī)的超速操作等。但相對(duì)來說客觀原因占比較大,主要原因有以下幾種。1)由于外部環(huán)境的因素導(dǎo)致立井罐道木的磨損抑或是罐道木變形等,致使罐籠在罐道木上下運(yùn)行過程中時(shí)常發(fā)生較大的擺動(dòng),一旦擺動(dòng)幅度過大超出罐籠防墜器制動(dòng)齒與罐道木的標(biāo)準(zhǔn)間隙,防墜器的制動(dòng)齒將會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作而將罐籠立即制動(dòng),卡在安全距離內(nèi)。2)罐籠防墜器制動(dòng)齒調(diào)整臂在長期運(yùn)行中發(fā)生較大的磨損,自由度增大,這樣在罐籠運(yùn)行過程中如果發(fā)生較大的擺動(dòng),就會(huì)造成同向兩側(cè)的制動(dòng)齒調(diào)整臂向外移動(dòng),導(dǎo)致罐道木間的間隙小于罐籠防墜器制動(dòng)齒與罐道木規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)間隙,進(jìn)而導(dǎo)致卡罐。3)在罐籠下降運(yùn)行中,由于設(shè)備操作人員控制下降的速度過快,罐籠會(huì)在一定的階段產(chǎn)生失重現(xiàn)象,進(jìn)而誘發(fā)防墜器作用,發(fā)生卡罐事故。
2罐籠安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
由于提升機(jī)操作人員的違規(guī)操作及設(shè)備自身的維護(hù)保養(yǎng)工作不到位,導(dǎo)致罐籠防墜器時(shí)常發(fā)生誤動(dòng)作而引發(fā)罐籠事故的發(fā)生。因此設(shè)計(jì)一套對(duì)罐籠防墜器全自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng),它可以實(shí)時(shí)監(jiān)控罐道防墜器的動(dòng)作,以確保防墜器的運(yùn)行穩(wěn)定性,同時(shí)還可以對(duì)罐道繩索的張緊力進(jìn)行自動(dòng)檢測和調(diào)節(jié),這樣能夠避免罐籠的擺動(dòng),進(jìn)而避免罐籠事故的發(fā)生。2.1系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。如圖1所示,防墜器及罐道繩索的安全監(jiān)控系統(tǒng)主要由集中顯示控制臺(tái)系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、單片機(jī)、I/O輸入輸出電路、壓力控制系統(tǒng)、傳感器及A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器等部分組成。2.2工作原理。防墜器及罐道繩索的安全監(jiān)控系統(tǒng)主要是由多個(gè)拉緊油缸來進(jìn)行罐道鋼絲繩的張力調(diào)節(jié)。通過系統(tǒng)中的壓力傳感器可以測量出拉緊油缸內(nèi)的壓力大小,并將所測值傳輸?shù)教幚砥髦羞M(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算來得出罐道鋼絲繩的張緊力是多大,通過與罐道鋼絲繩的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較后,系統(tǒng)會(huì)對(duì)液壓控制臺(tái)發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鋼絲繩張緊力的調(diào)節(jié)。同理稱重傳感器主要是通過測量制動(dòng)鋼絲繩重力的大小,并將所測數(shù)據(jù)傳輸給處理器與預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,然后再由處理器進(jìn)行判斷是否發(fā)出控制信號(hào)給液壓控制臺(tái),進(jìn)而控制提升機(jī)的動(dòng)作。系統(tǒng)所檢測的拉緊油缸的壓力,制動(dòng)鋼絲繩的重力及系統(tǒng)對(duì)拉緊油缸和提升機(jī)動(dòng)作的調(diào)控都會(huì)在集中顯示控制臺(tái)中實(shí)時(shí)顯示,操作者不僅可以時(shí)刻觀測系統(tǒng)運(yùn)行情況,還可以對(duì)相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,實(shí)現(xiàn)了罐籠運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
3結(jié)語
該系統(tǒng)在礦井中的實(shí)踐應(yīng)用,不僅能夠?qū)μ嵘龣C(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)安全監(jiān)控,確保運(yùn)行的安全性,而且還能夠減低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,保障工作人員的安全生產(chǎn),一定程度上降低了企業(yè)的運(yùn)行成本,提高了企業(yè)的生產(chǎn)效益。
參考文獻(xiàn):
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[2]王潞紅,侯克青,徐榮.新型礦用單繩罐籠限速防墜系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].煤,2016(2):41+50.
作者:趙龍 王芬 單位:山東泰安煤礦機(jī)械有限公司