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[摘 要]提升系统是煤矿生产中非常重要的一部分， 安全性能要求非常高，本文分析目前煤矿中提升机保护措施的实际情况与安全保护装置，提出双重保护的实施办法。
[关键词]提升机设备；保护措施；安全装置
中图分类号：TD534 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）36-0351-01
矿井提升机担负着提升煤炭、矸石、升降人员、设备和其它生产材料的任务，是矿井生产的咽喉环节，在矿井生产中占有十分重要的位置。提升机一旦发生故障，轻者影响生产，重者造成财产的重大损失，甚至导致人员伤亡。因此《煤矿安全规程》中对矿井提升机的安全提出了严格而详细的规定。虽然矿井提升机按《煤矿安全规程》装设了各种保护装置，但如果提升机的电控装置落后、电气元件质量差、保护不完善等原因，还不能完全杜绝诸如断绳、坠箕斗、过卷、礅罐等一些重大提升事故的发生。因此增设可靠的提升机后备保护，进一步改善提升机的运行状况是实现安全生产的重要保证。
1.制动装置
在提升机停止工作时，能可靠地闸住提升机，正常停车；在减速阶段及下重物时，参与提升机的控制，既工作制动；当发生紧急事故时，能迅速而合乎要求的闸住提升机，既安全制动；双滚筒提升机在更换水平、调节钢丝绳长度或更换钢丝绳时，应能闸住提升机的活滚筒，松开死滚筒。制动装置要绝对保证处于正常可靠状态，一旦制动装置失灵，将会造成重大事故。所以，应对制动装置提出了下列要求：
1.1 保险闸或保险闸第一级由保护回路断电时起至闸瓦接触到闸轮上的空动时间：压缩空气驱动闸瓦式制动闸不得超过0.5s；储能液压驱动闸瓦式制动闸不得超过0.6s；盘式制动闸不得超过0.3s。对斜井提升，为保证上提紧急制动不发生松绳而必须延时制动时，上提空动时间不受此限。盘式制动闸的闸瓦与制动盘之间的间隙应不大于2mm。保险闸施闸时，杠杆和闸瓦不得发生显著的弹性摆动。
1.2 提升绞车必须装设司机不离开座位既能操纵的常用闸和保险闸，保险闸必须能自动发生制动作用。
1.3 提升绞车的常用闸和保险闸制动时，所产生的力矩与实际提升最大静荷重旋转力矩之比K值不得小于3。对质量模数较小的绞车，上提重载保险闸的制动减速度超过有关规定的限值时，可将保险闸的K值适当降低，但不得小于2。凿井时期，升降物料用的绞车K值不得小于2。在调整双滚筒绞车滚筒旋转的相对位置时，制动装置在各滚筒闸轮上所发生的力矩，不得小于该滚筒所悬重量（钢丝绳重量与提升容器重量之和）形成的旋转力矩的1.2倍。计算制动力矩时，闸轮和闸瓦摩擦系数应根据实测确定，一般采用0.30～0.35；常用闸和保险闸的力矩应分别计算。对摩擦轮式提升绞车常用闸和保险闸的制动，必须满足防滑要求。
1.4 立井、斜井缠绕式提升绞车除有制动装置（常用闸和保险闸）外，应加设定车装置，以变调整滚筒位置或修理制动装置时使用。
1.5 常用闸和保险闸共同使用1套闸瓦制动时，操纵和控制机构必须分开。双滚筒提升绞车的2套闸瓦的传动装置必须分开。严禁司机离开工作岗位、擅自调整制动闸。对具有2套闸瓦只有1套传动装置的双滚筒绞车，应改为每个滚筒各自有其控制机构的弹簧闸。保险闸必须采用配重式或弹簧式的制动装置，除可由司机操纵外，还必须能自动抱闸，并同时自动切断提升装置电源。常用闸必须采用可调节的机械制动装置。对现有的使用手动式常用闸的绞车，如设有可靠的保险闸时，可以继续使用。用于辅助物料运输的滚筒直径在0.8m及其以下的绞车或提升重量在8t以下的凿井用稳车，可用手动闸。
2.设置准确可靠的减速点
国内提升机由于减速点失灵造成礅罐、断绳的事故非常多，教训是惨痛的。解决此类问题有两个方面，一是必须有可靠的减速动作开关，为了保证减速开关动作可靠，在牌坊式深度指示器的限速圆盘及丝杠上分别设置减速开关，这样设置的前提是深度指示器必须可靠工作，假如深度指示器出现诸如传动轴断裂、传动齿轮啮合不好等情况造成失效时，前面所说设置的减速开关就不可能正常工作，造成的后果不堪设想。为了避免这种情况的发生，我们选用卓尔电脑研究所生产的M12-3B型后备保护仪，此装置的信号来源于电机轴，在电机轴上安装一定数量的磁座，霍尔探头检测到这些信息，经微机计算出井深，在一定位置设置减速点，到此位置时发出信号，减速继电器动作进行减速，这样，两种减速信号来源相互作用，可靠性就大大的增强了；二是减速开关动作后，减速继电器必须可靠动作，为了防止继电器触头粘连，我们选用两种同类型的继电器并联使用，可以有效地避免这类事故的发生，因为有一个继电器工作不正常，减速回路就不能工作。
3 设置准确的过卷开关及终端开关
《煤矿安全规程》规定，提升容器运行超过正常停车位置的0.5m时，必须能自动切断电源，实行可靠抱闸。分析国内外的过卷事故主要原因就是过卷装置失效。为了避免过卷装置误动作或者不动作，我们分别采用三套独立的过卷开关作用于电控系统：一是在井架安装过卷行程开关，此开关作用于提升容器；二是在深度指示器上安装过卷开关，此开关作用于深度指示器的指针；三是采用M12-3B型后备保护仪，经微机计算出过卷位置的过卷开关。三种过卷开关彼此独立工作，保证了过卷装置的可靠性。
可靠的终端开关也是防止事故的重要因素，当提升机到达终点位置时，深度指示器上安装的到位开关动作，完成两种功能：一是控制液压站回油阀动作，经延时后恢復正常；二是控制方向继电器实现延时后自动换相，以确保提升容器不出现过卷事故。
4 装设安全可靠的深度指示器断轴保护
深度指示器正常工作是许多保护装置正常工作的前题，因为在深度指示器上设置了许多保护功能。那么能不能对深度指示器是否正常工作进行检测呢？M12-3B型保护仪采用深度指示器丝杠上加装磁钢和霍尔元件取得深度指示器的工作信号，然后与电机轴上取得的信号进行比较，来判断深度指示器是否正常工作，效果很好。现场使用情况如下：
a.提升机刚起动时，提升速度≥0.5m/s时保护起作用，避免了深度指示器丝杠转动不明显导致的保护误动作。b.深度指示器上霍尔元件接到的行程信号与电机轴元件接到的行程信号，两者造成的行程死区为3m，即当深度指示器失效后提升容器的行程量大于3m时，发出故障报警。c.深度指示器失效后动作安全回路是有条件的，即只在减速段发出声光报警并动作安全回路，在其他区段则只发出声光报警。
5.闸间隙保护装置
提升绞车的停车，完全是依靠制动闸来实现的。在操作过程中，靠的是闸瓦与闸轮或闸盘间的摩擦力产生制动力矩，所以闸瓦是易磨损零件，当磨损到极限程度时，固定闸瓦的铜螺钉就要与闸轮或闸盘相摩擦而产生沟痕，减少制动力矩，或由于闸瓦间隙超限而不能产生制动力矩。因此，《煤矿安全规程》规定：提升装置必须装设闸间隙保护装置，当闸间隙超过规定值时，能自动报警或自动断电。
以上谈了提升机的后备保护情况，可以看出，每项后备保护都有两套独立的装置，也就是“双线制”。这样，后备保护的可靠性就有了明显提高，提升机的安全运转就有了可靠的保证。当然提升机的后备保护在一些方面还有待进一步提高和完善，如设置更合理的松绳保护等，以便更好的解决提升机的安全问题。
参考文献
[1] 夏荣海，郝玉琛.矿井提升机械设备[M].徐州：中国矿业学院出版社，1987.
[2] 王朝晖.矿井提升系统新技术及装备[M].北京：煤炭工业出版社，1999.
[3] 王清灵等.现代矿井提升机电控系统[M].北京：机械工业出版社1996.
[关键词]提升机设备；保护措施；安全装置
中图分类号：TD534 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）36-0351-01
矿井提升机担负着提升煤炭、矸石、升降人员、设备和其它生产材料的任务，是矿井生产的咽喉环节，在矿井生产中占有十分重要的位置。提升机一旦发生故障，轻者影响生产，重者造成财产的重大损失，甚至导致人员伤亡。因此《煤矿安全规程》中对矿井提升机的安全提出了严格而详细的规定。虽然矿井提升机按《煤矿安全规程》装设了各种保护装置，但如果提升机的电控装置落后、电气元件质量差、保护不完善等原因，还不能完全杜绝诸如断绳、坠箕斗、过卷、礅罐等一些重大提升事故的发生。因此增设可靠的提升机后备保护，进一步改善提升机的运行状况是实现安全生产的重要保证。
1.制动装置
在提升机停止工作时，能可靠地闸住提升机，正常停车；在减速阶段及下重物时，参与提升机的控制，既工作制动；当发生紧急事故时，能迅速而合乎要求的闸住提升机，既安全制动；双滚筒提升机在更换水平、调节钢丝绳长度或更换钢丝绳时，应能闸住提升机的活滚筒，松开死滚筒。制动装置要绝对保证处于正常可靠状态，一旦制动装置失灵，将会造成重大事故。所以，应对制动装置提出了下列要求：
1.1 保险闸或保险闸第一级由保护回路断电时起至闸瓦接触到闸轮上的空动时间：压缩空气驱动闸瓦式制动闸不得超过0.5s；储能液压驱动闸瓦式制动闸不得超过0.6s；盘式制动闸不得超过0.3s。对斜井提升，为保证上提紧急制动不发生松绳而必须延时制动时，上提空动时间不受此限。盘式制动闸的闸瓦与制动盘之间的间隙应不大于2mm。保险闸施闸时，杠杆和闸瓦不得发生显著的弹性摆动。
1.2 提升绞车必须装设司机不离开座位既能操纵的常用闸和保险闸，保险闸必须能自动发生制动作用。
1.3 提升绞车的常用闸和保险闸制动时，所产生的力矩与实际提升最大静荷重旋转力矩之比K值不得小于3。对质量模数较小的绞车，上提重载保险闸的制动减速度超过有关规定的限值时，可将保险闸的K值适当降低，但不得小于2。凿井时期，升降物料用的绞车K值不得小于2。在调整双滚筒绞车滚筒旋转的相对位置时，制动装置在各滚筒闸轮上所发生的力矩，不得小于该滚筒所悬重量（钢丝绳重量与提升容器重量之和）形成的旋转力矩的1.2倍。计算制动力矩时，闸轮和闸瓦摩擦系数应根据实测确定，一般采用0.30～0.35；常用闸和保险闸的力矩应分别计算。对摩擦轮式提升绞车常用闸和保险闸的制动，必须满足防滑要求。
1.4 立井、斜井缠绕式提升绞车除有制动装置（常用闸和保险闸）外，应加设定车装置，以变调整滚筒位置或修理制动装置时使用。
1.5 常用闸和保险闸共同使用1套闸瓦制动时，操纵和控制机构必须分开。双滚筒提升绞车的2套闸瓦的传动装置必须分开。严禁司机离开工作岗位、擅自调整制动闸。对具有2套闸瓦只有1套传动装置的双滚筒绞车，应改为每个滚筒各自有其控制机构的弹簧闸。保险闸必须采用配重式或弹簧式的制动装置，除可由司机操纵外，还必须能自动抱闸，并同时自动切断提升装置电源。常用闸必须采用可调节的机械制动装置。对现有的使用手动式常用闸的绞车，如设有可靠的保险闸时，可以继续使用。用于辅助物料运输的滚筒直径在0.8m及其以下的绞车或提升重量在8t以下的凿井用稳车，可用手动闸。
2.设置准确可靠的减速点
国内提升机由于减速点失灵造成礅罐、断绳的事故非常多，教训是惨痛的。解决此类问题有两个方面，一是必须有可靠的减速动作开关，为了保证减速开关动作可靠，在牌坊式深度指示器的限速圆盘及丝杠上分别设置减速开关，这样设置的前提是深度指示器必须可靠工作，假如深度指示器出现诸如传动轴断裂、传动齿轮啮合不好等情况造成失效时，前面所说设置的减速开关就不可能正常工作，造成的后果不堪设想。为了避免这种情况的发生，我们选用卓尔电脑研究所生产的M12-3B型后备保护仪，此装置的信号来源于电机轴，在电机轴上安装一定数量的磁座，霍尔探头检测到这些信息，经微机计算出井深，在一定位置设置减速点，到此位置时发出信号，减速继电器动作进行减速，这样，两种减速信号来源相互作用，可靠性就大大的增强了；二是减速开关动作后，减速继电器必须可靠动作，为了防止继电器触头粘连，我们选用两种同类型的继电器并联使用，可以有效地避免这类事故的发生，因为有一个继电器工作不正常，减速回路就不能工作。
3 设置准确的过卷开关及终端开关
《煤矿安全规程》规定，提升容器运行超过正常停车位置的0.5m时，必须能自动切断电源，实行可靠抱闸。分析国内外的过卷事故主要原因就是过卷装置失效。为了避免过卷装置误动作或者不动作，我们分别采用三套独立的过卷开关作用于电控系统：一是在井架安装过卷行程开关，此开关作用于提升容器；二是在深度指示器上安装过卷开关，此开关作用于深度指示器的指针；三是采用M12-3B型后备保护仪，经微机计算出过卷位置的过卷开关。三种过卷开关彼此独立工作，保证了过卷装置的可靠性。
可靠的终端开关也是防止事故的重要因素，当提升机到达终点位置时，深度指示器上安装的到位开关动作，完成两种功能：一是控制液压站回油阀动作，经延时后恢復正常；二是控制方向继电器实现延时后自动换相，以确保提升容器不出现过卷事故。
4 装设安全可靠的深度指示器断轴保护
深度指示器正常工作是许多保护装置正常工作的前题，因为在深度指示器上设置了许多保护功能。那么能不能对深度指示器是否正常工作进行检测呢？M12-3B型保护仪采用深度指示器丝杠上加装磁钢和霍尔元件取得深度指示器的工作信号，然后与电机轴上取得的信号进行比较，来判断深度指示器是否正常工作，效果很好。现场使用情况如下：
a.提升机刚起动时，提升速度≥0.5m/s时保护起作用，避免了深度指示器丝杠转动不明显导致的保护误动作。b.深度指示器上霍尔元件接到的行程信号与电机轴元件接到的行程信号，两者造成的行程死区为3m，即当深度指示器失效后提升容器的行程量大于3m时，发出故障报警。c.深度指示器失效后动作安全回路是有条件的，即只在减速段发出声光报警并动作安全回路，在其他区段则只发出声光报警。
5.闸间隙保护装置
提升绞车的停车，完全是依靠制动闸来实现的。在操作过程中，靠的是闸瓦与闸轮或闸盘间的摩擦力产生制动力矩，所以闸瓦是易磨损零件，当磨损到极限程度时，固定闸瓦的铜螺钉就要与闸轮或闸盘相摩擦而产生沟痕，减少制动力矩，或由于闸瓦间隙超限而不能产生制动力矩。因此，《煤矿安全规程》规定：提升装置必须装设闸间隙保护装置，当闸间隙超过规定值时，能自动报警或自动断电。
以上谈了提升机的后备保护情况，可以看出，每项后备保护都有两套独立的装置，也就是“双线制”。这样，后备保护的可靠性就有了明显提高，提升机的安全运转就有了可靠的保证。当然提升机的后备保护在一些方面还有待进一步提高和完善，如设置更合理的松绳保护等，以便更好的解决提升机的安全问题。
参考文献
[1] 夏荣海，郝玉琛.矿井提升机械设备[M].徐州：中国矿业学院出版社，1987.
[2] 王朝晖.矿井提升系统新技术及装备[M].北京：煤炭工业出版社，1999.
[3] 王清灵等.现代矿井提升机电控系统[M].北京：机械工业出版社1996.