從霍州煤電電控調(diào)試 看立井提升機(jī)之優(yōu)越特性

王軍

摘要：煤炭作為我國(guó)重要的基礎(chǔ)能源和原料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中長(zhǎng)期具有重要的戰(zhàn)略地位。設(shè)備與設(shè)施的現(xiàn)代化對(duì)于煤炭事業(yè)的發(fā)展具有重要意義。本文以霍州煤電集團(tuán)團(tuán)柏煤礦疙瘩條工區(qū)立井提升機(jī)的電控調(diào)試的翔實(shí)記載為依據(jù)，在對(duì)提升機(jī)的先進(jìn)、安全、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)進(jìn)行分析論證的基礎(chǔ)上，就其實(shí)用價(jià)值進(jìn)行了深入探討。

關(guān)鍵詞：立井提升機(jī)；電控調(diào)試；特性

中圖分類號(hào)：U260.352文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2012）03-0-02

立井提升機(jī)是往復(fù)運(yùn)動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械，是礦井生產(chǎn)最重要的關(guān)鍵設(shè)備之一，是礦井運(yùn)輸系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。它主要用于煤礦、金屬礦及非金屬礦提升和下放人員、提升矸石、廢石及運(yùn)輸材料和設(shè)備，是聯(lián)系井上和井下的重要交通運(yùn)輸工具，素有礦山“咽喉設(shè)備”之稱。其電控系統(tǒng)主要包括主控、驅(qū)動(dòng)控制、監(jiān)控、井筒信號(hào)、制動(dòng)控制、人機(jī)對(duì)話、顯示、硬件安全回路及其它子系統(tǒng)等硬件和軟件。提升機(jī)電控系統(tǒng)技術(shù)性能如何，將直接影響礦井生產(chǎn)的效率及安全。YCO6118提升機(jī)電控系統(tǒng)在調(diào)試中顯示出明顯的優(yōu)越性能。它在霍州煤電集團(tuán)團(tuán)柏煤礦疙瘩條工區(qū)的投用，將推動(dòng)煤電系統(tǒng)的現(xiàn)代化建設(shè)邁出新的一步。

一、YCO6118提升機(jī)電控系統(tǒng)的先進(jìn)性

提升機(jī)在霍州煤電集團(tuán)團(tuán)柏煤礦主要用于矸石的運(yùn)送。長(zhǎng)期以來(lái)，團(tuán)柏煤礦采煤所產(chǎn)生的矸石大都通過(guò)大巷運(yùn)輸方式運(yùn)送到地面，人力投入多、工作效率低、安全系數(shù)差。提升機(jī)電控系統(tǒng)使提升機(jī)運(yùn)行的可靠性和安全性得到明顯提高，它的先進(jìn)性體現(xiàn)在許多方面。

1.技術(shù)參數(shù)的先進(jìn)性

從提升機(jī)電控系統(tǒng)的主機(jī)的技術(shù)參數(shù)看，提升容器罐籠提升高度為280.50m，液壓站TE160運(yùn)行最大速度6.72m/s。

從其調(diào)試深度參數(shù)來(lái)看，據(jù)滾筒側(cè)編碼器進(jìn)行位置測(cè)量的數(shù)據(jù)顯示，數(shù)控柜主控PLC(全行程設(shè)定為280.5米，井口標(biāo)定為+0.00米，井底為-280.5米)。操作臺(tái)PLC(全行程設(shè)定為280.5米，井口標(biāo)定為+0.00米，井底為-280.5米)。

從主回路驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的功能看，它可以自動(dòng)優(yōu)化驅(qū)動(dòng)電機(jī)的參數(shù)，從而體現(xiàn)出它的先進(jìn)性。

2.電控系統(tǒng)的先進(jìn)性

提升機(jī)電控系統(tǒng)在提升機(jī)控制系統(tǒng)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和變頻調(diào)速技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了提升機(jī)控制系統(tǒng)的升級(jí)換代。它在提升速度、停車位置、減速位置、加速位置、故障位置以及提升機(jī)的編碼和深度指示器等方面，全都采用計(jì)算機(jī)編程控制。即采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、按照事先編好并儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)部一段程序來(lái)完成設(shè)備的操作控制。

作為實(shí)現(xiàn)提升控制和保護(hù)功能關(guān)鍵設(shè)備的主控臺(tái)具有功能強(qiáng)大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、便于維護(hù)的時(shí)代特點(diǎn)。系統(tǒng)工作時(shí)，由主控臺(tái)輸出給定信號(hào)控制全數(shù)字晶閘管整流調(diào)速柜(簡(jiǎn)稱調(diào)速柜)，調(diào)速柜輸出連續(xù)可調(diào)的直流電壓驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)提升機(jī)運(yùn)行到減速點(diǎn)后，主控臺(tái)的給定信號(hào)變?yōu)榕佬薪o定，調(diào)速柜輸出的直流電壓按設(shè)定斜率平滑降低并穩(wěn)定到爬行電壓，減速過(guò)程中，調(diào)速柜產(chǎn)生制動(dòng)力矩，使提升機(jī)減速運(yùn)行，減速后提升機(jī)以設(shè)定的爬行速度運(yùn)行至停車位置，系統(tǒng)抱閘、停車，完成一次提升任務(wù)。以調(diào)試中的速段選擇為例：

速段1選擇：

首先將數(shù)控柜上SA16.2(即備用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān))，打到中間(即0位置)，然后同時(shí)按操作臺(tái)上的方向清除和停車按鈕(表示已確認(rèn)選擇速段1)，選擇速段1絞車最高速度能達(dá)到6.72M/S，正常情況下，此速段不選擇。

速段2選擇：

首先將數(shù)控柜上SA16.2(即備用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān))，打到左邊(即1位置)，然后同時(shí)按操作臺(tái)上的方向清除按鈕和停車按鈕(表示已確認(rèn)選擇速段2)，選擇2速段絞車最高速度為4M/S，正常提物情況下，選擇此速段、若信號(hào)系統(tǒng)投入后，選擇信號(hào)慢速后，速度最高為2M/S，此速度為提人速度。

速段3選擇：

首先將數(shù)控柜上SA16.2(即備用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān))，打到右邊(即2位置)，然后同時(shí)按操作臺(tái)上的方向清除按鈕和停車按鈕(表示已確認(rèn)選擇速段3)，選擇3速段絞車最高速度為2M/S，這個(gè)速段等同于信號(hào)系統(tǒng)投信號(hào)慢速下的速度。正常情況下不使用。

檢修速度0-0.5m/s可調(diào)

平罐速度：0.5m/s

爬行速度：爬行速度0.5m/s。

其加減速度為：現(xiàn)在實(shí)際運(yùn)行的加速時(shí)間為14s，減速時(shí)間為12s，加速度約為0.5 m/s2，減速度約為0.55m/s2。

電控系統(tǒng)的數(shù)字化，對(duì)提升機(jī)運(yùn)行速度曲線、轉(zhuǎn)矩大小的要求都由變頻器來(lái)完成，實(shí)現(xiàn)定量裝載、監(jiān)控、記憶、顯示燈，簡(jiǎn)化了控制操作流程，大大增加了系統(tǒng)的可靠性與控制精度，徹底解決了維修量大、事故率高、交流控制不穩(wěn)定、停車位置不準(zhǔn)確，經(jīng)常出現(xiàn)緊急制動(dòng)等不安全隱患，為礦井的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

二、YCO6118提升機(jī)電控系統(tǒng)的安全性

立井提升機(jī)的性能優(yōu)劣，不僅直接影響到礦井生產(chǎn)，而且也與礦山職工的生命安危息息相關(guān)。一旦出現(xiàn)事故，就會(huì)造成停產(chǎn)、甚至人員傷亡。所以立井提升機(jī)在礦井中占有十分顯要的地位。

立井提升機(jī)具有防止過(guò)卷裝置、防止過(guò)速裝置、過(guò)負(fù)荷和欠電壓保護(hù)裝置、限速裝置、深度指示器失效保護(hù)裝置、閘間隙保護(hù)裝置、松繩保護(hù)裝置、滿倉(cāng)保護(hù)裝置、減速功能保護(hù)裝置等九種安全保護(hù)裝置。為保證提升設(shè)備無(wú)事故，在提升設(shè)備有可能出現(xiàn)故障的各個(gè)重要環(huán)節(jié)上，設(shè)置雙回路系統(tǒng)，并在系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)上設(shè)有各種檢測(cè)、控制、自診斷以及記錄和保護(hù)裝置(如負(fù)載、速度、加減速、產(chǎn)量、運(yùn)行時(shí)間等記錄)。

實(shí)時(shí)監(jiān)控提升機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，上位機(jī)動(dòng)態(tài)模擬顯示及故障閉鎖；可進(jìn)行故障報(bào)警、數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表打??；記錄提升鉤數(shù)以及每班、每日、每月、每年的提升量累計(jì)；故障聲光指示、記憶及部分傳感器上位機(jī)的緊急處理，其可靠性在安全保護(hù)測(cè)試中表露無(wú)疑。

以有關(guān)各種緊急情況(表略)安全回路的可靠性設(shè)計(jì)，極大地提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。以過(guò)卷后的操作為例，若罐籠井口過(guò)卷，硬件安全回路斷開(kāi)，將操作臺(tái)上的過(guò)卷復(fù)位打到左邊，按“故障復(fù)位”可接通安全回路；再按照正常開(kāi)車方式運(yùn)行，消除井口過(guò)卷故障，離開(kāi)過(guò)卷位置后可將“過(guò)卷復(fù)位”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到中間位置。這種科學(xué)的設(shè)計(jì)和操作，對(duì)確保立井提升機(jī)安全可靠運(yùn)行，預(yù)防和杜絕故障及事故的發(fā)生，顯然具有十分重要的意義。

三、YCO6118提升機(jī)電控系統(tǒng)的效益性

目前，團(tuán)柏煤礦采煤所產(chǎn)生的矸石通過(guò)大巷運(yùn)輸和立井提升兩種途徑運(yùn)送到地面。立井提升與大巷運(yùn)輸兩種方式排矸的效益比較，立井提升機(jī)各方面的指標(biāo)均明顯優(yōu)于大巷運(yùn)輸。

首先，從經(jīng)濟(jì)效益上比較

1.人力投入

1)大巷運(yùn)輸所需人力(按一個(gè)班計(jì)算)：

2.5米絞車司機(jī)2名；矸石山絞車司機(jī)2名；翻矸工2名；掛鉤工6名；拉矸司機(jī)4名；調(diào)車員2名；電瓶車司機(jī)3名；井上下釘?shù)拦?名；機(jī)電檢修工8名；清車工1名；雜工2名；班組長(zhǎng)2名；副隊(duì)長(zhǎng)1名；1個(gè)滿班共需人力40人。

2)立井提升所需人力(按一個(gè)班計(jì)算)：

2.5米絞車司機(jī)2名；井口信號(hào)工2名；井底信號(hào)工2名；翻矸工1名；井口推車工4名；井底推車工4名；井口把罐工2名；井底把罐工2名；拉矸司機(jī)1名；推矸司機(jī)1名；機(jī)電檢修工3名；班組長(zhǎng)2名；副隊(duì)長(zhǎng)1名；一個(gè)滿班共需人力27人。

2.設(shè)備投入

1)大巷運(yùn)輸所需投入的設(shè)備

2.5米斜井主提升絞車(180KW) 一臺(tái) 雙鉤一鉤4輛

1.2米液壓絞車(75KW) 一臺(tái) (備用一臺(tái))單鉤一次3輛

絞車(40KW)一臺(tái)單鉤一次3輛

絞車(25KW)五臺(tái)單鉤一次1輛

電機(jī)車(井下)28(舊)+4(新)(使用18臺(tái)，備用5臺(tái)其余維修)

電瓶車(井上)2臺(tái)

2)立井提升所需投入的設(shè)備

2.5米立井主提升絞車(360KW) 一臺(tái)

立井提升設(shè)備一套

3.電力消耗

系統(tǒng)噸煤電耗得到下降，日提升量有了較大幅度的提高。

4.材料消耗

其次，從安全效益上比較

1.運(yùn)輸距離

1)大巷運(yùn)輸6200米，另外地面運(yùn)輸500米，包括井下大巷運(yùn)輸、地面斜坡運(yùn)輸，環(huán)節(jié)較多

2)立井提升280米，另外地面運(yùn)輸20米，環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單

運(yùn)輸距離短，所投入的人力、物力少很多。

2.供電線路

本礦矸石基本上都是從下組煤工作面產(chǎn)出，立井提升井底位于下組煤，從供電線路考慮(不包括工作面)，其供電距離不超過(guò)500米，而大巷運(yùn)輸供電距離最少在6200米以上。

3.設(shè)備環(huán)節(jié)

立井提升所投入設(shè)備少，材料費(fèi)用投入也少

其三，從維修便捷程度比較

立井提升機(jī)整個(gè)系統(tǒng)配置比較成熟的網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)，可以實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)的各種信息，具有故障智能診斷功能，增加維護(hù)的方便性，減少系統(tǒng)的故障處理時(shí)間；同時(shí)具有完備的故障診斷和上位監(jiān)控功能，非常有利于對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)，在較大程度上縮短了處理故障的時(shí)間。 系統(tǒng)設(shè)置有靈敏準(zhǔn)確的信號(hào)部分，故障的查詢和判斷非常便捷。

可根據(jù)操作臺(tái)右側(cè)的紅燈指示查找

系統(tǒng)故障診斷的智能化和運(yùn)行的自動(dòng)化，既減少了現(xiàn)場(chǎng)施工與維護(hù)的工作量，減輕了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，減低了系統(tǒng)的整體成本，又增加了系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)為煤礦培養(yǎng)了一大批新型專業(yè)技術(shù)人才。表現(xiàn)出運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、維護(hù)方便等優(yōu)勢(shì)，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn):

[1]錦礦電器.《錦州電器》《礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)行業(yè)研究》,2011,04,27.