主井立井提升裝載系統(tǒng)改造前后的比較

摘 要：礦井提升設(shè)備是沿井筒提升煤炭。它是礦山井下生產(chǎn)系統(tǒng)和地面工業(yè)廣場相聯(lián)的樞紐，是礦山運(yùn)輸?shù)难屎?，而裝載系統(tǒng)是立井提升的咽喉。因此礦井提升機(jī)裝載系統(tǒng)在礦山生產(chǎn)的全過程中占有極其重要的地位，隨著煤礦的發(fā)展，PLC在煤礦中的地位越來越重要。

關(guān)鍵詞：提升；自動(dòng)；裝載

1 概述

煤礦隨著生產(chǎn)水平的不斷延伸，其水平煤礦產(chǎn)量也隨之上升，裝載提升系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)中起著非常重要的作用。而張辰礦其裝載電控系統(tǒng)自投產(chǎn)以來一直采用手動(dòng)控制，長期以來，有一些問題不能夠得到解決。

1.1 工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。一般情況下，裝載系統(tǒng)每天分三班或四班倒班制進(jìn)行井下作業(yè)，隨著水平煤炭產(chǎn)量的增加，工人因疲勞而導(dǎo)致操作有誤的事件很多，即造成裝重罐和煤炭裝入井底的事故。

1.2 必備的保護(hù)裝置比較缺乏。在手工操作下，無法把各種保護(hù)裝置投入進(jìn)去，經(jīng)常發(fā)生過載故障，因缺乏報(bào)警監(jiān)控手段，不但延長事故處理時(shí)間，常常引起電機(jī)燒毀和運(yùn)輸溜子故障，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)秩序。為了解決上述問題，對此系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化改造。

1.3 我礦主井原裝載系統(tǒng)是由1個(gè)卸載煤倉、2臺裝煤定量斗、弧型閘門及裝煤箕斗組成。井上、下煤倉設(shè)有煤位信號傳感器，定量斗弧型閘門設(shè)有位置傳感器（防爆磁開關(guān)），定量斗下有壓磁測力裝置檢測煤量，弧閘門由2臺小型液壓站控制其閘門的打開和關(guān)閉。

2 KJD10立井自動(dòng)裝卸載系統(tǒng)工作原理分及組成部分

KJD10立井自動(dòng)裝卸載系統(tǒng)組成部分主要包括裝載控制系統(tǒng)、卸載控制系統(tǒng)、以及信號系統(tǒng)，裝載控制系統(tǒng)安在裝載站，控制煤的自動(dòng)定量裝載，箕斗裝載完成后絞車房發(fā)出準(zhǔn)備就緒信號，卸載控制系統(tǒng)安裝于卸載站，控制煤從箕斗自動(dòng)載到卸載站煤倉，卸載完成后綜合裝載就緒信號向絞車發(fā)出可以提升信號，信號系統(tǒng)包括：自動(dòng)提升信號、手動(dòng)提升信號及同絞車配接的相應(yīng)接口。

KJD10立井自動(dòng)裝載系統(tǒng)設(shè)有安全回路，當(dāng)系統(tǒng)遇有緊急情況時(shí)，只要卸載站或裝載站按下急停按鈕，本裝置安全回路便吸合，并進(jìn)入絞車控制系統(tǒng)。信號回路只有收到井口卸載站準(zhǔn)備完畢的開車信號及井底裝載站準(zhǔn)備完畢的信號、并信號一致時(shí)，信號回路閉合允許開車，保證系統(tǒng)在運(yùn)行中的安全可靠。

本系統(tǒng)由三部分組成：絞車房信號柜、井口操作系統(tǒng)、井底裝載站系統(tǒng)。

2.1 井底裝載站系統(tǒng)

裝載站設(shè)有操作模式可供選擇，分別是檢修、手動(dòng)聯(lián)鎖及自動(dòng)，當(dāng)前操作有指示燈給以指示。

檢修模式僅對設(shè)備進(jìn)行測試才能使用。在這種模式時(shí)無論箕斗在任何位置、無論操作順序先后，都能進(jìn)行，檢修特別方便。

手動(dòng)模式是自動(dòng)模式的輔助模式，在此模式下只有箕斗到位、并且抱閘時(shí)定量斗閥門才能打開。定量斗裝煤時(shí)，由人工打開平板閘門，通過定量斗下方的稱重傳感器向裝載站的PLC發(fā)送信號，由PLC向裝載站操作臺及絞車房電腦發(fā)送模擬信號，顯示裝煤量。由人工控制裝煤量，當(dāng)裝煤完成后由PLC向絞車發(fā)送就緒信號。當(dāng)箕斗到位后一開始裝煤，由人工向絞車房發(fā)送提升信號。

自動(dòng)模式是最常用的模式，在此模式時(shí)PLC自動(dòng)控制裝煤過程，箕斗到位并抱閘后，操作自動(dòng)模式開關(guān)，自動(dòng)裝煤模式被起動(dòng)。當(dāng)定量斗卸空、定量斗閘門關(guān)到位后，PLC自動(dòng)向絞車房控制柜發(fā)送提升信號。當(dāng)提升信號發(fā)送15秒鐘后，若絞車沒有起動(dòng)，PLC將自動(dòng)發(fā)第二次信號，直至絞車起動(dòng)為止。只有當(dāng)箕斗離開裝煤位后，該定量斗才能自動(dòng)裝煤，定量斗裝滿后，自動(dòng)關(guān)閉平板閘門。裝載站的每步動(dòng)作都有時(shí)間監(jiān)視，在PLC發(fā)出指令一定時(shí)間后檢測不到返回信號，將中斷裝煤并發(fā)出故障信息。

2.2 井口操作系統(tǒng)

井口操作系統(tǒng)用于上下箕斗進(jìn)行打點(diǎn)控制絞車的上、下及停車。將井筒操作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)搬到檢修位置時(shí)，井口打點(diǎn)可直接打到絞車房。在進(jìn)行井筒巡檢時(shí)可直接打點(diǎn)到絞車房。

2.3 絞車信號柜

絞車房控制柜設(shè)有提人、提煤轉(zhuǎn)換開關(guān)，當(dāng)立井由于特殊情況下必須提人時(shí)，由絞車房將開關(guān)轉(zhuǎn)換至提人（平時(shí)不允許將開關(guān)轉(zhuǎn)入），此時(shí)，裝載站設(shè)備將停止運(yùn)行，打點(diǎn)信號由井底發(fā)到井口，再由井口自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)至絞車房，只有打點(diǎn)一致時(shí)，信號回路閉鎖，允許絞車開車。

3 自動(dòng)裝載控制系統(tǒng)與手動(dòng)裝載控制相比

3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便

采用可編程序控制器，編程容易、易于掌握，可隨時(shí)根據(jù)工作要求改變控制程序，而不需改變硬件設(shè)備，使用靈活、通用性強(qiáng)。而且可編程序控制器面向工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，有效地抑制外部干擾，防止誤動(dòng)作，工作可靠。

3.2 節(jié)省裝載時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率

和人工裝載相比較，每提升一箕斗，可節(jié)省10～20秒鐘的裝載時(shí)間；自動(dòng)化工作方式中的各個(gè)工序是要嚴(yán)格按照計(jì)算機(jī)可編程序控制器的運(yùn)算指令進(jìn)行，時(shí)間準(zhǔn)確度能得到有效的保證。因此，它在保證安全的前提下提高了工作效率，同時(shí)也對于因人為因素而造成的工作拖延這種情況也得到了避免，從而大大提高的主井的提升能力，保證礦井生產(chǎn)煤炭的正常運(yùn)輸。

3.3 提高了安全性、可靠性，轉(zhuǎn)變了工人違章環(huán)境

由于工人誤操作裝重罐的事故，由于裝重罐保護(hù)裝置投人使用，也得到了抑制。對于箕斗不到位而將煤裝人井下的事故，由于箕斗——計(jì)量斗連鎖保護(hù)，其事故的發(fā)生率也得到了抑制。

3.4 降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

在提煤期間，裝載系統(tǒng)采用自動(dòng)的工作方式，其工作均由設(shè)備來完成：計(jì)量斗的開關(guān)以及開車信號的發(fā)出等全部操作。而操作工人只是完成以下工作：巡視和檢查設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，必要的清潔工作。

3.5 信號系統(tǒng)轉(zhuǎn)變靈活，可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)的人為轉(zhuǎn)換

在正常運(yùn)行時(shí)可采用自動(dòng)運(yùn)行，在檢修時(shí)可置于手動(dòng)狀態(tài)，檢修方便。在井筒的任一位置都可以檢修?？杀阌诮g車實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化提升，可實(shí)現(xiàn)無人值守。

3.6 監(jiān)控及時(shí)，發(fā)現(xiàn)問題能及時(shí)停車進(jìn)行處理

絞車司機(jī)在絞車房內(nèi)可通過監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)測井底裝載站的每一個(gè)工作環(huán)節(jié)，一旦裝載站出現(xiàn)問題，就可發(fā)出信號，便于維修人員及時(shí)處理和維修，減免因故障擴(kuò)大而造成更大的生產(chǎn)損失。

3.7 對絞車當(dāng)班的提升產(chǎn)量可進(jìn)行準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)。

4 結(jié)束語

通過對煤礦立井絞車自動(dòng)化裝載系統(tǒng)設(shè)計(jì)與改造，使得立井絞車實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化裝載，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，為工人創(chuàng)造了良好的作業(yè)環(huán)境，解決了安全問題。總之，立井絞車自動(dòng)化裝載系統(tǒng)改造成功，為煤礦工作帶來了極大的益處，通過以上幾點(diǎn)，可以看出立井自動(dòng)裝載系統(tǒng)是未來絞車提升的發(fā)展必然趨式。

作者簡介：屈吉波（1974-），男，機(jī)電科科長，現(xiàn)在東山礦從事機(jī)電管理工作。