罐籠事故分析與安全監控系統設計

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摘要:煤炭是我國的主要能源，在我國國民經濟中占據重要地位。我國的煤炭開采大多為井工開采，危險系數較高，近年來，煤礦各種安全事故時有發生。而罐籠作為煤礦提升系統中的重要設備，擔負著人員、物料及設備的運輸工作，其運行的穩定性對礦山的安全開采至關重要?；诖?，在分析礦井罐籠事故的基礎上，設計了一套對罐籠防墜器的運行情況進行實時監控、自動檢測以及能夠對罐道鋼絲繩張力進行自動調節的控制系統，希望可以降低礦井事故率，提升礦山的生產效率。

關鍵詞:罐籠事故;監控系統;事故原因;對策

1罐籠事故分析

在眾多煤礦事故中，雖然提升罐籠發生的事故率并不多，但是一旦發生事故，其危害性也相對較大，輕則造成設備的損壞延長生產周期，重則威脅礦井人員的生命安全。比如淮北礦業集團許疃煤礦從建礦至今就發生過3次罐籠卡罐事故，其中每次事故都導致罐道及罐道梁的損壞，且維修時間都在8h以上，一定程度上造成了礦井經濟效益的損失。事故原因分析:提升罐籠發生卡罐事故，主要有兩方面原因:客觀方面是設備的維護保養工作沒有做好;主觀方面是設備操作人員的違規操作，比如提升機的超速操作等。但相對來說客觀原因占比較大，主要原因有以下幾種。1)由于外部環境的因素導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行過程中時常發生較大的擺動，一旦擺動幅度過大超出罐籠防墜器制動齒與罐道木的標準間隙，防墜器的制動齒將會發生誤動作而將罐籠立即制動，卡在安全距離內。2)罐籠防墜器制動齒調整臂在長期運行中發生較大的磨損，自由度增大，這樣在罐籠運行過程中如果發生較大的擺動，就會造成同向兩側的制動齒調整臂向外移動，導致罐道木間的間隙小于罐籠防墜器制動齒與罐道木規定的標準間隙，進而導致卡罐。3)在罐籠下降運行中，由于設備操作人員控制下降的速度過快，罐籠會在一定的階段產生失重現象，進而誘發防墜器作用，發生卡罐事故。

2罐籠安全監控系統設計

由于提升機操作人員的違規操作及設備自身的維護保養工作不到位，導致罐籠防墜器時常發生誤動作而引發罐籠事故的發生。因此設計一套對罐籠防墜器全自動監控系統，它可以實時監控罐道防墜器的動作，以確保防墜器的運行穩定性，同時還可以對罐道繩索的張緊力進行自動檢測和調節，這樣能夠避免罐籠的擺動，進而避免罐籠事故的發生。2．1系統方案設計。如圖1所示，防墜器及罐道繩索的安全監控系統主要由集中顯示控制臺系統、提升系統、單片機、I/O輸入輸出電路、壓力控制系統、傳感器及A/D模數轉換器等部分組成。2．2工作原理。防墜器及罐道繩索的安全監控系統主要是由多個拉緊油缸來進行罐道鋼絲繩的張力調節。通過系統中的壓力傳感器可以測量出拉緊油缸內的壓力大小，并將所測值傳輸到處理器中進行相應的計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設值進行比較后，系統會對液壓控制臺發出相應的控制信號，進而實現鋼絲繩張緊力的調節。同理稱重傳感器主要是通過測量制動鋼絲繩重力的大小，并將所測數據傳輸給處理器與預設數據進行比較，然后再由處理器進行判斷是否發出控制信號給液壓控制臺，進而控制提升機的動作。系統所檢測的拉緊油缸的壓力，制動鋼絲繩的重力及系統對拉緊油缸和提升機動作的調控都會在集中顯示控制臺中實時顯示，操作者不僅可以時刻觀測系統運行情況，還可以對相應參數進行設置，實現了罐籠運行的實時監控。

3結語

該系統在礦井中的實踐應用，不僅能夠對提升機的運行情況進行實時安全監控，確保運行的安全性，而且還能夠減低工人的勞動強度，保障工作人員的安全生產，一定程度上降低了企業的運行成本，提高了企業的生產效益。

參考文獻:

［1］王少軍．立井井筒內單罐籠提升事故及防治［J］．江西煤炭科技，2015(3):13－14．

［2］王潞紅，侯克青，徐榮．新型礦用單繩罐籠限速防墜系統設計［J］．煤，2016(2):41+50．

作者:趙龍 王芬 單位:山東泰安煤礦機械有限公司