架空乘人装置安全运行之新技术应用分享

  1、应用背景
  随着架空乘人装置在煤矿中越来越广的应用，其安全运行的状态也得到越来越多煤矿用户的关注。
  作为架空乘人装置关键设备的牵引钢丝绳，潮湿的巷道环境很容易引起钢丝绳表面锈蚀，而设备长期运行，很容易出现钢丝绳因为过度疲劳而磨损、断丝的现象，钢丝绳断丝达到一定程度若没有及时更换，将会造成架空乘人装置设备损坏和人员伤害，架空乘人装置钢丝绳在线检测系统的成功研发将彻底解决这个问题。
  架空乘人装置钢丝绳实时监测保护装置实时监测架空乘人装置牵引钢丝绳的运行状态，一方面从根本上杜绝因为钢丝绳磨损断丝引起的事故隐患，确保架空乘人装置的安全运行；另一方面科学延长钢丝绳的使用寿命，节约换绳时间，降低用绳成本；提高钢丝绳检测的工作效率，降低钢丝绳检测的劳动强度。
  2、系统组成
  钢丝绳实时监控保护装置由矿用本安型钢丝绳探伤用传感器、磁加载装置、矿用隔爆兼本安型分站、矿用隔爆型编码器、矿用隔爆型PLC控制箱、矿用本安型操作台组成。
  3、功能
  钢丝绳实时监控保护装置在线实时监测架空乘人装置牵引钢丝绳磨损、断丝情况，并根据钢丝绳磨损、断丝的情况分别进行语音报警提示，同时在操作台上显示钢丝绳磨损、断丝的位置以及损伤程度。
  3.1  当钢丝绳断丝达5%时，控制系统发出警报和“钢丝绳断丝达5%，请准备更换的钢丝绳”的语音提示。
  3.2  当钢丝绳断丝达10%时，控制系统发出警报和“钢丝绳断丝已达10%，请确认更换的钢丝绳已准备好”的语音提示。
  3.3  当钢丝绳断丝达15%时，控制系统发出警报和“钢丝绳断丝已达15%，请更换钢丝绳”的语音提示，且架空乘人装置停止运行，只有在更换了新钢丝绳后才能启动运行。
  1、应用背景
  目前，架空乘人装置配用的一般都是内置碟簧的轮边制动器，而轮边制动器的制动性能对架空乘人装置的安全可靠运行起着决定性作用，在制动半径、摩擦系数等条件参数一定的条件下，轮边制动器的制动正压力是决定制动器制动性能的一个关键性指标。
  我公司研发的制动力检测装置能实时检测轮边制动器制动正压力，实现对轮边制动器制动性能的检测和保护，确保了人员的生命安全。
  2、功能实现
  2.1  制动力检测装置检测制动器对制动盘的正压力，并输出相应的电信号，电信号转化成CAN总线信号转输给PLC，并通过触摸屏实时显示轮边制动器的制动力大小。
  2.2  存在以下两种情况时，电控系统语音故障报警，架空乘人装置无法启动：第一种、架空乘人装置启动前，制动力低于设定值；第二种、电控系统发出控制轮边制动器启动命令后，电控系统检测到制动力高于设定值。
  1、功能
  在矿井辅助运输设备的使用过程中，减速机如未按规定时间更换润滑油，会因油的运动粘度降低而导致减速机齿轮磨损加快，严重时可能引发飞车伤人事故，譬如山东莲花山架空乘人装置的事故的发生。
  “换油提醒功能”有效的解决了此问题，通过在电控系统中设定辅助运输设备的减速机换油时间，并进行语音提醒和文字显示，减速机在已到设定换油时间而未换油时，系统自动停车闭锁。
  2、操作说明
  2.1  根据矿井辅助运输设备所使用的减速机设定换油时间。
  2.2  电控系统提前168小时进行语音预警，提醒用户做好减速机换油准备，每隔24小时提醒一次，同时在电控系统触摸屏的左侧显示换油时间倒计时，以煤矿架空乘人装置为例进行说明。
  2.3  当换油时间倒计时等于0时，架空乘人装置自动停车闭锁，电控系统语音提示，同时触摸屏界面跳转显示减速机换油的相关要求。
  架空乘人装置减速机换油完成，电控系统自动进入下一轮减速机换油时间的计时。
  1、功能
  目前矿井辅助运输设备的日常管理中，检修环节往往随意性很大，无法做到对架空乘人装置进行系统的、有目标性的排查；而矿井辅助运输设备的主要运行设备（譬如减速机）在持续运行过程中会产生损耗，存在安全隐患，如果不及时通过检查，可能会导致生产事故，威胁着生产人员的人身安全。
  电控系统中增加“强制例行检查”的功能，为用户提供详细的检修排查项目的同时，实现了设备强制性停车待检的目的。用户根据电控系统设定的矿井辅助运输设备日常检查项目逐一进行检查，确认所有项目符合检修排查项目要求后，方能正常启动设备。
  2、操作说明
  2.1  用户根据矿井辅助运输设备的使用情况设定强制例行检查时间（例如：0：00～23：00时），以煤矿架空乘人装置为例进行说明。
  2.2  架空乘人装置监控系统运行界面显示例行检查倒计时，设定时间前1小时进行语音预警，系统提醒用户查看例行检查倒计时间，做好设备检修的准备。
  2.3  当强制例行检查倒计时间等于0时，架空乘人装置停车闭锁，系统语音播报并显示架空乘人装置需检修的项目，包括“油箱油温、减速机油温、油箱油位、减速机油位、轮边制动器制动间隙、钢丝绳与驱动轮的水平度、速度保护、变坡点掉绳保护、沿线急停保护等检查”等与架空乘人装置安全运行的相关项目。
  2.4  强制例行检查完毕，可按照正常操作顺序启动架空乘人核装置，同时开始架空乘人装置下一轮强制例行检查时间的计时。
  1、功能
  随着煤矿自动化控制的需求，越来越多的自动化控制设备在矿山得到使用，自动化控制设备在给矿山企业带来管理便利的同时也为煤矿事故的发生埋下了安全隐患，近年来由于设备原因导致的煤矿事故在逐年增多，事故发生后，设备往往损坏，而设备故障的原因无从查找。
  运行数据存储记录仪在矿山控制设备中的应用很好的解决了这个问题，一方面因其拥有大容量的数据存储功能，可存储记录运行设备30天的运行信息、安全保护信息和操作控制信息，记录的信息只有读取功能，无法人为更改或删除，保证了数据的有效性、真实性和实时性，一旦出现因设备故障导致的事故，整个事故发生的设备运行参数就能从中找出，从而找到事故产生的原因；另一方面在遭受不可抗拒的外界灾害时，该设备不易被损坏，因而运行数据存储记录仪被称为“黑匣子”。
  2、性能特点
  2.1  通过最有效、最真实的运行信息记录，有助于提高设备的运行管理水平，达到全方位监控设备运行状态的目的；
  2.2  通过实时对操作控制信号和安全保护信息的记录，便于故障隐患的及时消除以及进行有效事故原因分析。
  利用逆止的原理，当“猴车”发生飞车、打滑时，对吊椅进行强制阻挡，使每两跨横梁之内能挡住且停留一人或最多两人，以避免乘坐矿工在飞车或打滑时叠加相撞而发生群死群伤事故。它是当前置三级制动装置（高速制动、安全制动、钢丝绳制动）均失去制动力时，能有效保护乘坐矿工的人身安全，堪称是矿工乘坐“猴车”的最后一道生命保护线。
  轮衬磨损检测装置采用高频数据通信技术和射频无线通讯技术，实时对煤矿架空乘人装置驱动轮、托绳轮装置等的轮衬磨损程度进行检测，防止轮衬磨损过度而引起钢丝绳打滑、掉绳等危险事故，从而降低乘人和设备的安全运行风险。当电控装置检测到轮衬已经磨损到极限，语音报警“驱动轮轮衬磨损已达极限，请及时更换轮衬”，控制架空乘人装置保护停车。
  利用斜楔滑块夹紧原理，以防爆推动器为动力，对进出驱动轮的钢丝绳进行制动，且制动有效率为100%。“猴车”运行时，可能发生的情况有：
  1、当低速端安全制动器失去制动力，
  2、当钢丝绳与驱动轮摩擦力不够，
  3、当驱动轮断轴或驱动轮掉落；
  当以上情况发生后，可能会发生较严重的飞车、打滑事故，钢丝绳制动器对钢丝绳进行制动，能有效地防止事故发生，这是“猴车”最后一道制动装置，堪称为矿工乘坐“猴车”的保护神。