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■高翔
冀中能源邯矿集团山西兴县金地煤业有限公司 山西吕梁 033000
摘 要：山西兴县金地煤业有限公司提升绞车通过安装监控测试装置，进行模拟实验实现了降低提升机隐患风险，节省设备费用，确保提升机安全运行的目标，以供参考。 关键词：监控装置；提升机；试验；应用
1.立项背景
山西兴县金地煤业有限公司井田位于山西省兴县固贤乡，隶属邯矿集团山西金地煤焦有限公司。矿在册人数572人，人员和物料运输主要依靠副立井提升和主斜井提升，副立井提升主要提供提人提小件物料，主斜井提升主要提供大件物料运输。提升机在煤矿生产中使用广泛，提升机运行安全稳定与否及运行效率直接关系矿井人员安全和生产效益。兴县金地煤业立井提升绞车型号为2JK-2/30E单绳缠绕式提升机；主斜井提升绞车型号为JK-2×1.5/30型单绳缠绕式提升机。
因煤矿复杂的工况环境及相关文件要求，邯矿集团生产部下发“矿井提升机保护装置管理制度”，文件要求矿井提升装置必须严格按照《煤矿安全规程》第四百条和第四百二十三条要求装设提升机保护，并制定检查、试验制度，定期进行检查和试验。文件中还要求提升装置安全保护检查、试验工作与提升系统日、周、月检工作相结合，不得因保护试验工作影响和损害提升系统。做到保护种类和等级符合《煤矿安全规程》要求，且试验方法可操作性强。
因提升机部分保护试验本身就对设备破坏性试，且必须在设备运行时进行，存在一定风险，有安全隐患。针对此种情况，该矿机电技术人员结合提升机厂家，针对提升机实际使用条件编制程序，引进一台模拟监控测试装置。
2.详细科学技术内容
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兴县金地煤业提升机监控测试装置由洛阳源创电气有限公司制造生产，2018年1月立井提升和斜井提升各安装一套。型号为:JKCS-1-SM，额定电压AC220v，额定电流2A，该设备能满足提升机的保护试验故障检测要求，在故障时能够监视和报出故障，同时又能语音报警提醒，满足现行煤炭安全规程要求。
该监控装置可进行8种模拟保护试验：过卷试验、等速超速试验、错向保护试验、速度超差试验、定点超速试验、减速超速试验、过流过负荷试验、欠压试验。8种试验都是提升绞车的关键性试验，如
果提升绞车试验全部采用实际试验对设备损坏较大，有破坏性隐患。采用监控装置试验给出模拟信号，连入上位机，触发PLC监控程序，依靠程序输出动作，确认保护是否有效。
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具体试验方法及实现方法如下：
（1）过卷保护试验：静态停车试验的时候（模拟试验）：①试验上过卷：设定值小于当前主罐位置（比如说目前主罐是-0.9m，设定值就设-1m，注意设定值只能设定整数），此时保护动作，蜂鸣器报警。②试验下过卷：设定值大于当前主罐位置（比如说目前主罐是-0.9m，你就设定为0m，设定值只能设定整数），此时保护动作，蜂鸣器报警。
动态试验（现场人工试验）现场开车到上过卷或则下过卷位置时，深度指示器内传感器动作，保护动作。
（2）等速超速保护试验：①静态试验时，测试装置内设置速度为-1m/s，因为绞车此时停止未开车，检测系统认为在等速运行中超速，故点击触摸屏上面的等速超速试验按钮到右边试验位置时，保护动作停车，蜂鸣器报警。②动态试验时，即绞车运行时，测试装置内设置速度为1m/s，点击触摸屏上面的等速超速试验按钮到右边，开车运行，绞车速度大于1m/s保护动作停车，蜂鸣器报警。
（3）速度超差保护试验（编码器失效保护）：①静态试验时，测试装置内设置速度为-1m/s，然后点
击触摸屏上面的主编码器超差或者副编码器超差试验按钮，则蜂鸣器报警。②动态试验时，即绞车开车运行时，速度设置为1m/s，拔掉主编码器或者副编码器，开车运行速度大于1m/s就是故障停车并蜂鸣器报警。
（4）定点超速保护试验只能动态开车时试验，试验上定点，测试装置设置速度为-1m/s（速度低于0即可）然后点击触摸屏上面的试验上定点试验按钮，此时绞车运行速度肯定大于-1m/s，系统检测认为定点超速，绞车保护动作停车，蜂鸣器报警。试验下定点时，测试装置设置速度为-1m/s（速度低于0即可）然后点击触摸屏上面的试验下定点试验按钮，然后司机开车下放，当绞车运行到下定点位置时，此时绞车运行速度肯定大于-1m/s，系统检测认为定点超速，绞车保护动作停车，蜂鸣器报警。
（5）减速超速保护试验只能动态开车时试验，速度设置为-1m/ s（速度低于0即可）然后点击触摸屏上面的试验减速超速试验按钮，然后司机开车，不管上提还是下放，只要运行到减速段位置内，绞车就会保护动作停车，蜂鸣器报警。
（6）错向保护试验①监控装置模拟试验时：静态停车试验时，在司机操作台上选定方向，然后在监控装置触摸上将速度值设定为一个相反的速度值，点击触摸屏上错向保护试验按钮，则保护动作，蜂鸣器报警。②人工试验时：当井口给出开车信号，操作手柄错向，提升机不动作，蜂鸣器报警。
（7）过负荷保护试验：静态试验时，测试装置设置将电流设为负值，点击触摸屏上的过流试验按钮，
此时绞车停车电流为0A，系统检测为过电流，保护动作停车并蜂鸣器报警。
（8）欠压试验：静态停车时试验，测试装置设置电压为低于360v时，点击触摸屏上面欠压试验按钮，绞车则会保护动作停车，蜂鸣器报警。
（9）溜车保护试验：静态停车时试验，测试装置设置将速度设为负值，点击触摸屏上的溜车试验按钮，此时绞车停车速度为0m/s，系统检测为当前值大于设定速度值，保护动作停车，蜂鸣器报警。
3.主要发现、发明及技术创新点
采用该装置能进行提升机保护模拟试验，利用模拟信号代替实际设备故障时发出的故障信号，接入上位机，触发PLC监控程序，确认保护是否有效。不仅符合煤矿安全规程要求，更主要的能确实在检测提升机的安全的同时避免每天对提升机进行这八类试验时对提升机系统的损害，降低设备隐患风险，节省设备费用，降低工人劳动强度，实现了安全运行。
闪蒸塔4.应用情况
自2018年1月立井提升和斜井提升绞车安装JKCS-1-SM型保护监测试验装置以来，应用效果较好，未出现任何故障，同时便于故障查询，具有较好的前景。
5.经济效益分析
利用传统试验时，过负荷试验需在罐笼内装入超过核载的试验物，结果体现为线路电流增大，但是装超过核载的重物本身对提升机运行存在风险，会造成车坠入井底等重大事故。选用模拟电流代替实物操作可避免这些风险，钢丝绳也能延长使用寿命。该矿井筒深241米，加绞车跟绳和井架绳为400米，一根绳费用为13万元。欠压试验时需将电压人为调低，低电压运行对设备电机影响较大，低电压则高电流，线路电流超过其载流量会过热，引起电缆故障，更有可能引发火灾，提升机电控装置损坏所涉价值超过30万元，两年来创造经济效益86万元。
6.推广及应用前景
通过该项目的应用，可以实现《煤矿安全规程》对提升机检查试验的要求，能避免保护试验时对提升设备的破坏性损伤，节约设备成本费用。在人文上能降低工人工作时的风险程度，降低劳动强度。以上优点对于任何一个高产高效矿井都是首选，有很强的推广应用价值。
作者简介：高翔，男，本科，机械工程师，冀中能源邯矿集团山西兴县金地煤业有限公司机电副总兼机电科科长。
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隧洞衬砌224 ·2020年03期
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