礦井主運(yùn)系統(tǒng)緩存煤倉(cāng)保護(hù)裝置研究

儲(chǔ)誠(chéng)贊

(安徽省煤炭科學(xué)研究院安全評(píng)價(jià)中心)

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礦井主運(yùn)系統(tǒng)緩存煤倉(cāng)保護(hù)裝置研究

儲(chǔ)誠(chéng)贊

(安徽省煤炭科學(xué)研究院安全評(píng)價(jià)中心)

摘要機(jī)尾緩存煤倉(cāng)的堵眼事故一直是主運(yùn)系統(tǒng)較為頻發(fā)事故之一，通過(guò)對(duì)礦山主運(yùn)系統(tǒng)運(yùn)行狀況的實(shí)地調(diào)研，結(jié)合井下實(shí)際，利用紅外線(xiàn)傳輸原理，設(shè)計(jì)出一種能夠預(yù)防煤倉(cāng)堵眼事故發(fā)生的保護(hù)裝置，使主運(yùn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在堵眼狀態(tài)下自動(dòng)停車(chē)，避免了由于堵眼事故而造成的主運(yùn)系統(tǒng)事故的發(fā)生。裝置自投入使用以來(lái)，很好地實(shí)現(xiàn)了對(duì)堵眼事故的監(jiān)控，提高經(jīng)濟(jì)效益，滿(mǎn)足了安全生產(chǎn)的需要。

關(guān)鍵詞主運(yùn)系統(tǒng)大矸石堵眼事故保護(hù)裝置

通過(guò)對(duì)礦山主運(yùn)系統(tǒng)運(yùn)行狀況的實(shí)地調(diào)研，結(jié)合膠帶機(jī)現(xiàn)場(chǎng)操作及維修人員反映的情況，發(fā)現(xiàn)礦井主運(yùn)系統(tǒng)機(jī)尾緩存煤倉(cāng)主要是由于皮帶機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，未完全破碎的大矸石或雜物卡入機(jī)尾緩存煤倉(cāng)，而通常皮帶機(jī)操作人員處于機(jī)頭操作室，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)緩存煤倉(cāng)被卡，未能適時(shí)停止皮帶機(jī)，從而造成撕皮帶、機(jī)尾拉翻等事故，影響礦井生產(chǎn)效率，同時(shí)造成極大的經(jīng)濟(jì)損失和安全生產(chǎn)事故。

為了保證礦井主運(yùn)系統(tǒng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，防止此類(lèi)事故的發(fā)生，設(shè)計(jì)了一種主運(yùn)系統(tǒng)緩存煤倉(cāng)的保護(hù)裝置。此裝置安裝于皮帶機(jī)機(jī)尾處(緩存煤倉(cāng)的正下方)，能保證在皮帶尾部緩存煤倉(cāng)堵眼時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停車(chē)。

1緩存煤倉(cāng)保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)

該裝置由紅外線(xiàn)發(fā)射器、紅外線(xiàn)接收器、數(shù)模信號(hào)轉(zhuǎn)換器、皮帶機(jī)電控裝置及可拆卸框架等主要部件組成(圖1)。紅外線(xiàn)發(fā)射器安裝在機(jī)尾滾筒處上下皮帶間水平位置的一端，用于紅外線(xiàn)信號(hào)的發(fā)射。紅外線(xiàn)接收器安裝在發(fā)射器同一水平位置相對(duì)應(yīng)的另一端，正常情況下，發(fā)射器與接收器之間沒(méi)有障礙物，接收器能夠?qū)崟r(shí)接收到來(lái)自發(fā)射器的信號(hào)。數(shù)模信號(hào)轉(zhuǎn)換器是將紅外線(xiàn)接收器獲取的機(jī)尾狀態(tài)信號(hào)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化為皮帶機(jī)電控系統(tǒng)可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，皮帶機(jī)電控裝置根據(jù)數(shù)字信號(hào)控制皮帶機(jī)的運(yùn)行。

圖1　自動(dòng)保護(hù)器結(jié)構(gòu)示意

2緩存煤倉(cāng)保護(hù)裝置工作原理

該裝置利用紅外傳輸原理，將機(jī)尾緩存煤倉(cāng)正常和故障狀態(tài)下的紅外信號(hào)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化為皮帶機(jī)電控系統(tǒng)可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，實(shí)時(shí)監(jiān)控皮帶機(jī)尾的運(yùn)行狀態(tài)，控制皮帶機(jī)的啟停狀態(tài)。

該裝置安裝于機(jī)尾處，機(jī)尾緩存煤倉(cāng)處于正常狀態(tài)時(shí)，紅外線(xiàn)發(fā)射器正常發(fā)射紅外線(xiàn)信號(hào)，并由紅外線(xiàn)接收器正常接收，此時(shí)，電控系統(tǒng)接收到的狀態(tài)信號(hào)為數(shù)字信號(hào)“1”，皮帶機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)；若機(jī)尾卡入雜物或矸石，造成緩存煤倉(cāng)狀態(tài)異常，此時(shí)，紅外線(xiàn)信號(hào)傳輸路徑受阻，紅外線(xiàn)接收器接收不到信號(hào)，電控系統(tǒng)接收到的狀態(tài)信號(hào)為數(shù)字信號(hào)“0”，皮帶機(jī)控制繼電器立即動(dòng)作，皮帶機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)將故障狀態(tài)信息傳遞給皮帶機(jī)司機(jī)及地面控制中心，及時(shí)安排檢修人員處理堵眼事故。只有將機(jī)尾處堵眼的矸石及雜物清除，紅外線(xiàn)傳輸線(xiàn)路恢復(fù)正常以后，皮帶機(jī)電控系統(tǒng)才能動(dòng)作，恢復(fù)開(kāi)車(chē)。

3應(yīng)用情況

新莊孜礦南部主井負(fù)責(zé)3個(gè)采區(qū)的原煤提升任務(wù)，長(zhǎng)期以來(lái)，由于大矸石、雜物而導(dǎo)致的煤倉(cāng)堵眼、損毀皮帶事故時(shí)有發(fā)生。為提高主運(yùn)系統(tǒng)的提升效率，杜絕事故發(fā)生，該礦保運(yùn)工區(qū)技術(shù)人員結(jié)合礦井實(shí)際需要，研發(fā)應(yīng)用了緩存煤倉(cāng)保護(hù)裝置。該裝置自2013年首次應(yīng)用以來(lái)，能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)緩存煤倉(cāng)的堵眼情況，并聯(lián)動(dòng)控制皮帶機(jī)，杜絕了由于堵眼而造成的皮帶機(jī)撕帶及掀翻事故的發(fā)生。

4結(jié)語(yǔ)

結(jié)合礦山現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，研發(fā)了緩存煤倉(cāng)保護(hù)裝置，該裝置自應(yīng)用以來(lái)，極大地降低了主運(yùn)系統(tǒng)事故發(fā)生的概率，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。由于該裝置的投入使用，可以不用安排專(zhuān)門(mén)人員巡查堵眼情況，節(jié)約了人力成本；同時(shí)，該裝置能夠準(zhǔn)確預(yù)報(bào)堵眼事故，及時(shí)控制皮帶機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，杜絕由于堵眼而造成的運(yùn)輸事故，具有較好的推廣價(jià)值。

(收稿日期2016-02-25)

儲(chǔ)誠(chéng)贊(1983—)，男，助理研究員，碩士，230001 安徽省合肥市。