罐笼事故分析与安全监控系统设计

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摘要:煤炭是我国的主要能源，在我国国民经济中占据重要地位。我国的煤炭开采大多为井工开采，危险系数较高，近年来，煤矿各种安全事故时有发生。而罐笼作为煤矿提升系统中的重要设备，担负着人员、物料及设备的运输工作，其运行的稳定性对矿山的安全开采至关重要。基于此，在分析矿井罐笼事故的基础上，设计了一套对罐笼防坠器的运行情况进行实时监控、自动检测以及能够对罐道钢丝绳张力进行自动调节的控制系统，希望可以降低矿井事故率，提升矿山的生产效率。

关键词:罐笼事故;监控系统;事故原因;对策

1罐笼事故分析

在众多煤矿事故中，虽然提升罐笼发生的事故率并不多，但是一旦发生事故，其危害性也相对较大，轻则造成设备的损坏延长生产周期，重则威胁矿井人员的生命安全。比如淮北矿业集团许疃煤矿从建矿至今就发生过3次罐笼卡罐事故，其中每次事故都导致罐道及罐道梁的损坏，且维修时间都在8h以上，一定程度上造成了矿井经济效益的损失。事故原因分析:提升罐笼发生卡罐事故，主要有两方面原因:客观方面是设备的维护保养工作没有做好;主观方面是设备操作人员的违规操作，比如提升机的超速操作等。但相对来说客观原因占比较大，主要原因有以下几种。1)由于外部环境的因素导致立井罐道木的磨损抑或是罐道木变形等，致使罐笼在罐道木上下运行过程中时常发生较大的摆动，一旦摆动幅度过大超出罐笼防坠器制动齿与罐道木的标准间隙，防坠器的制动齿将会发生误动作而将罐笼立即制动，卡在安全距离内。2)罐笼防坠器制动齿调整臂在长期运行中发生较大的磨损，自由度增大，这样在罐笼运行过程中如果发生较大的摆动，就会造成同向两侧的制动齿调整臂向外移动，导致罐道木间的间隙小于罐笼防坠器制动齿与罐道木规定的标准间隙，进而导致卡罐。3)在罐笼下降运行中，由于设备操作人员控制下降的速度过快，罐笼会在一定的阶段产生失重现象，进而诱发防坠器作用，发生卡罐事故。

2罐笼安全监控系统设计

由于提升机操作人员的违规操作及设备自身的维护保养工作不到位，导致罐笼防坠器时常发生误动作而引发罐笼事故的发生。因此设计一套对罐笼防坠器全自动监控系统，它可以实时监控罐道防坠器的动作，以确保防坠器的运行稳定性，同时还可以对罐道绳索的张紧力进行自动检测和调节，这样能够避免罐笼的摆动，进而避免罐笼事故的发生。2．1系统方案设计。如图1所示，防坠器及罐道绳索的安全监控系统主要由集中显示控制台系统、提升系统、单片机、I/O输入输出电路、压力控制系统、传感器及A/D模数转换器等部分组成。2．2工作原理。防坠器及罐道绳索的安全监控系统主要是由多个拉紧油缸来进行罐道钢丝绳的张力调节。通过系统中的压力传感器可以测量出拉紧油缸内的压力大小，并将所测值传输到处理器中进行相应的计算来得出罐道钢丝绳的张紧力是多大，通过与罐道钢丝绳的预设值进行比较后，系统会对液压控制台发出相应的控制信号，进而实现钢丝绳张紧力的调节。同理称重传感器主要是通过测量制动钢丝绳重力的大小，并将所测数据传输给处理器与预设数据进行比较，然后再由处理器进行判断是否发出控制信号给液压控制台，进而控制提升机的动作。系统所检测的拉紧油缸的压力，制动钢丝绳的重力及系统对拉紧油缸和提升机动作的调控都会在集中显示控制台中实时显示，操作者不仅可以时刻观测系统运行情况，还可以对相应参数进行设置，实现了罐笼运行的实时监控。

3结语

该系统在矿井中的实践应用，不仅能够对提升机的运行情况进行实时安全监控，确保运行的安全性，而且还能够减低工人的劳动强度，保障工作人员的安全生产，一定程度上降低了企业的运行成本，提高了企业的生产效益。

参考文献:

［1］王少军．立井井筒内单罐笼提升事故及防治［J］．江西煤炭科技，2015(3):13－14．

［2］王潞红，侯克青，徐荣．新型矿用单绳罐笼限速防坠系统设计［J］．煤，2016(2):41+50．

作者:赵龙 王芬 单位:山东泰安煤矿机械有限公司