任楼煤矿《主井箕斗余煤防范措施的改进》项目研究成果

作者：admin 文章来源：本站原创 点击数：88 更新时间：2008-9-25 18:37:51
一、        课题基本情况
1、          课题名称：《主井箕斗余煤防范措施的改进》
2、          所属专业：机电专业
3、          期限：2007年9月
4、          课题研究小组：张家兵、刘钊、梁福和、周勇、李晓刚
二、        背景与意义
背景：任楼煤矿主井电控系统采用的是ABB控制系统，卸载站采用曲轨卸载，提升能力大大增强，但是由于煤潮湿等原因很容易造成箕斗余煤。当提升箕斗出现余煤时，余煤箕斗到达下口装载站，再向箕斗装煤16吨后，造成箕斗实际装煤达19～24吨，远远超出主井绞车的额定负载能力。在这种情况下，如果启动绞车，将会出现倒转现象，甚至有发生滑绳事故的隐患，其后果不堪设想。通常情况下，由于箕斗有余煤而发生多装煤现象时，所采取的方法是人工铲掉多装的煤，受井筒作业条件的限制，处理事故时间长、耗费人力大、存在安全隐患较多。
意义：如何有效地防止了主井箕斗多装煤事故的发生，将直接影响到主井绞车提升安全、可靠、高效的运行。
三、        攻关实施方案
我们经过对任楼矿主井电气原理和绞车实际运行情况进行了认真的分析和研究，决定从软件出发，不增加任何改进费用，增改绞车电控程序（见附图），增强绞车电控功能，从而实现了防止主井箕斗多装煤事故的发生，具体实施方案如下：
1、在操作员站的故障报警栏增添余煤报警（9月5日已实施）。为了使绞车司机及维修人员准确及时地确认故障原因，在操作员站的故障报警栏增添了“SKA  NOT  EMPTY”（A箕斗余煤）和“SKB  NOT  EMPTY”（B箕斗余煤）的故障报警指示，安装后经调试运转正常，为事故的处理和预防提供了依据。
2、修改音响报警程序，为箕斗余煤设置独立报警系统（9月12至9月13号已实施）。根据主井控制程序原理图可以看到，余煤报警与其它报警信号一起，通过同一报警触发器触发报警，当有其他报警信号发生在余煤报警信号之前时，就会出现余煤报警不响的情况，造成绞车司机没有及时得到余煤报警音响的提醒，从而延误了司机有效处理事故的时机。现经过对绞车控制程序图音响报警程序的修改，为箕斗余煤设置了独立报警系统，经调试后运转正常。可有效地避免了余煤报警不响的情况，为事故的预防和处理赢得了时机。
3、加长余煤检测距离，使余煤报警信号提前（9月17日已实施）。根据主井控制程序原理图，箕斗余煤检测范围在距上井口350米与距下井口100米之间，现在避开箕斗加减速时段的前提下，将箕斗余煤检测范围扩大到距上井口100米与距下井口100米之间。这样，一旦箕斗有余煤，可比原来提前250米被检测到，即报警信号提前约17秒，为事故的正确处理赢得了时间。实施后，经过调试余煤检测距离已扩大到了指定范围。
4、添加余煤停车功能（9月20至9月21日已实施）。当箕斗有余煤时，相当于另一箕斗配重增加，绞车运行时主电机电流变小，在正常装载情况下，主电机电流约为2350A，余煤超过2吨时，主电机电流将降至1900A以下，这种情况下，系统判断为箕斗余煤。经过对程序图电控原理的分析，在箕斗余煤部分增添了一些控制功能，当绞车满足低爬命令、自动模式、装载故障（包括A箕斗余煤、B箕斗余煤、卸载站满仓）的条件时，绞车停车。也就是说，绞车处于自动运行方式时，一旦出现箕斗余煤超过2吨，当绞车进入低速爬行区域（距装载位置1.5米处），绞车系统接收到停车命令，箕斗停在距装人载位置约1米的位置。绞车停车后，需绞车司机进行复位后，才能继续动车，将箕斗提到位。可根据余煤情况，待箕斗运行到装载站后，采取少装或不装煤，将箕斗拉倒卸载站卸煤，从而完成余煤事故的处理，保证绞车的正常运行。余煤停车功能添加后，经过调试运行正常，达到预期效果。
四、课题应用效果、效益、评价
应用效果：为检验实施效果，于9月27日上午进行了一次模拟箕斗余煤事故处理演习。10点22分，人工在东箕斗（Ａ斗）内存有余煤约３吨，西箕斗（Ｂ斗）正常装煤，运行绞车。当绞车运行100．６米时，报警音像响起，操作员站的故障报警栏显示余煤报警“SKA  NOT  EMPTY”（A箕斗余煤）。当绞车东箕斗运行至距装载站1.1米时，绞车自动停止。故障复位后，启动绞车运行至正常装卸载，手动控制东箕斗装煤量，绞车运行正常，有效地防止了由于箕斗余煤造成多装煤事故的发生。我们在西箕斗（Ｂ斗）做了相同的试验，也取得了类似的效果。
应用效益：改进后，发生箕斗余煤时，能够实现准确而及早地发现，有效地自动控制绞车运行，大大缩短事故处理时间，可以在２分钟内迅速处理完毕，使绞车恢复正常运行；如果在系统改造前发生此类情况，大约要造成影响时间2小时左右，影响正常提煤900吨，而且在处理事故在井筒作业存在一定的安全隐患。
评价：主井箕斗余煤防范措施的改进，具有无投资回报高，利用价值高的特点。该改进只是组织动用了一些技术人员的力量，从系统软件出发，在不增加任何设备和不改变绞车运行方式的情况下，实现了对主井箕斗余煤地防范，经试验系统运行检测准确，处理方法合理，使主井提升系统运行更安全可靠，提高了绞车运行效率。
五、存在问题分析
针对主井箕斗余煤的防范，在改进之前，很容易造成箕斗多装煤事故，严重影响主井提升系统的运行效率。改进后，一旦绞车箕斗出现多装煤，系统可以及时准确判断出箕斗有余煤，并能及时发出故障报警音响，准确显示故障原因，自动停车，从而使工作人员及时采取措施，在很短的时间内恢复绞车正常运行。
六、成果推广建议与展望
由于煤潮湿等原因，主井提升系统经常会发生箕斗余煤现象，如果不能及时采取正确处理措施，就会造成箕斗多装煤事故，轻则对煤矿生产造成较长时间的影响，重则会造成很严重的机电事故，损坏提升设备。我们对主井箕斗余煤防范措施的改进，只要按照措施操作，将有效地杜绝绞车箕斗余煤所造成的多装煤事故，大大提高绞车运行效率和安全性。由于该改进措施，仅仅需要改动绞车电控系统的控制程序，不改变绞车运行方式，无需增加任何硬件设备，系统监控安全可靠，具有很大的推广意义。因此，广泛推广应用该项技术，将有效地提高矿井主井提升系统的运行效率。