儲誠贊

(安徽省煤炭科學(xué)研究院安全評價中心)

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礦井主運(yùn)系統(tǒng)緩存煤倉保護(hù)裝置研究

儲誠贊

(安徽省煤炭科學(xué)研究院安全評價中心)

摘要機(jī)尾緩存煤倉的堵眼事故一直是主運(yùn)系統(tǒng)較為頻發(fā)事故之一，通過對礦山主運(yùn)系統(tǒng)運(yùn)行狀況的實(shí)地調(diào)研，結(jié)合井下實(shí)際，利用紅外線傳輸原理，設(shè)計出一種能夠預(yù)防煤倉堵眼事故發(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)下自動停車，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，很好地實(shí)現(xiàn)了對堵眼事故的監(jiān)控，提高經(jīng)濟(jì)效益，滿足了安全生產(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

通過對礦山主運(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，而通常皮帶機(jī)操作人員處于機(jī)頭操作室，不能及時發(fā)現(xiàn)緩存煤倉被卡，未能適時停止皮帶機(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)，防止此類事故的發(fā)生，設(shè)計了一種主運(yùn)系統(tǒng)緩存煤倉的保護(hù)裝置。此裝置安裝于皮帶機(jī)機(jī)尾處(緩存煤倉的正下方)，能保證在皮帶尾部緩存煤倉堵眼時實(shí)現(xiàn)自動停車。

1緩存煤倉保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)

該裝置由紅外線發(fā)射器、紅外線接收器、數(shù)模信號轉(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，用于紅外線信號的發(fā)射。紅外線接收器安裝在發(fā)射器同一水平位置相對應(yīng)的另一端，正常情況下，發(fā)射器與接收器之間沒有障礙物，接收器能夠?qū)崟r接收到來自發(fā)射器的信號。數(shù)模信號轉(zhuǎn)換器是將紅外線接收器獲取的機(jī)尾狀態(tài)信號實(shí)時轉(zhuǎn)化為皮帶機(jī)電控系統(tǒng)可以識別的數(shù)字信號，皮帶機(jī)電控裝置根據(jù)數(shù)字信號控制皮帶機(jī)的運(yùn)行。

圖1　自動保護(hù)器結(jié)構(gòu)示意

2緩存煤倉保護(hù)裝置工作原理

該裝置利用紅外傳輸原理，將機(jī)尾緩存煤倉正常和故障狀態(tài)下的紅外信號實(shí)時轉(zhuǎn)化為皮帶機(jī)電控系統(tǒng)可以識別的數(shù)字信號，實(shí)時監(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)尾緩存煤倉處于正常狀態(tài)時，紅外線發(fā)射器正常發(fā)射紅外線信號，并由紅外線接收器正常接收，此時，電控系統(tǒng)接收到的狀態(tài)信號為數(shù)字信號“1”，皮帶機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)；若機(jī)尾卡入雜物或矸石，造成緩存煤倉狀態(tài)異常，此時，紅外線信號傳輸路徑受阻，紅外線接收器接收不到信號，電控系統(tǒng)接收到的狀態(tài)信號為數(shù)字信號“0”，皮帶機(jī)控制繼電器立即動作，皮帶機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，同時將故障狀態(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，紅外線傳輸線路恢復(fù)正常以后，皮帶機(jī)電控系統(tǒng)才能動作，恢復(fù)開車。

3應(yīng)用情況

新莊孜礦南部主井負(fù)責(zé)3個采區(qū)的原煤提升任務(wù)，長期以來，由于大矸石、雜物而導(dǎo)致的煤倉堵眼、損毀皮帶事故時有發(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)用了緩存煤倉保護(hù)裝置。該裝置自2013年首次應(yīng)用以來，能夠?qū)崟r準(zhǔn)確地預(yù)報緩存煤倉的堵眼情況，并聯(lián)動控制皮帶機(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

結(jié)合礦山現(xiàn)場實(shí)際，研發(fā)了緩存煤倉保護(hù)裝置，該裝置自應(yīng)用以來，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)效益和社會效益。由于該裝置的投入使用，可以不用安排專門人員巡查堵眼情況，節(jié)約了人力成本；同時，該裝置能夠準(zhǔn)確預(yù)報堵眼事故，及時控制皮帶機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，杜絕由于堵眼而造成的運(yùn)輸事故，具有較好的推廣價值。

(收稿日期2016-02-25)

儲誠贊(1983—)，男，助理研究員，碩士，230001 安徽省合肥市。