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立井提升机断绳坠罐事故脱罐式矿工安全保护装置及方法
发布时间: 2022-01-05
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
发明专利,新技术
行业领域：
采矿业
成果介绍
一、项目意义
煤炭是我国的主导能源，而立井提升是我国煤矿生产的主导形式。立井提升机担 负提升煤炭矸石、下放材料、升降人员和设备的重要任务，是煤矿井下与地面的连接枢纽。 作为一种在深井中运行的集机电液于一体的大型重载高速提升设备，严苛的承载需求、时 变的运行环境、复杂的地质条件等不利因素导致提升机各构件易于发生故障，致使蹲罐、过 卷等恶性事故时有发生，严重时会导致断绳坠罐重大恶性事故，对罐笼中矿工的生命安全 构成重大威胁。
针对断绳坠罐事故的防护，目前主要采用制动钳结合制动绳的方式，在主提升绳 断开时，将罐笼锁止在制动绳上，而缺乏对罐笼中矿工的直接保护。由于罐笼属于重型设 备，且随着生产的需要，制造的尺寸越来越大，自重也越来越重，给依赖制动钳进行断绳制 动带来了极大的风险。特别是当罐笼下放速度过快，或者高速过卷后反冲，制动钳难以可靠 制动重型罐笼。发生断绳坠罐时，当制动钳能够自主制停时，罐笼的减速度会较大，易于造 成矿工碰撞到罐笼的金属侧壁或摔倒，导致矿工碰伤或摔伤；当制动钳不可自主制停时，重 型罐笼会在井道里不断加速，猛烈撞击到井道底部，而罐笼内部有限的空间不能给予矿工 充分的缓冲距离和缓冲力，造成矿工胸腹腔脏器、脊椎等脆弱部位以及腿部承受极大的坠 落冲击，导致矿工重伤甚至危及生命。而目前针对罐笼中矿工的直接保护装置的研究较少。
二、技术方案
立井提升机断绳坠罐事故脱罐式矿工安全保护装置，包括锁 罐脱罐装置、顶板、液压缸、电磁比例溢流阀、卷收器、安全绳、安全带、位移传感器、速度传 感器、钢丝绳张力传感器和信号处理器；锁罐脱罐装置对称布置在罐笼的两侧面上，所 述顶板设在罐笼内的顶部，液压缸设在顶板上，电磁比例溢流阀连接在液压缸 上，卷收器的缓冲带上部与液压缸的活塞杆相连，下部与安全绳的一端连接，安全绳的 另一端与安全带相连，位移传感器、速度传感器和信号处理器安装在顶板的下方，钢丝绳张力传感器安装在主提升绳的底部，位移传感器、速度传感器、钢丝绳张力传感 器、锁罐脱罐装置和电磁比例溢流阀分别与信号处理器相连。
三、技术优势
采用直接保护的方式来避免断绳坠罐事故对矿工生命安全造成 伤害，利用摆锤式卷收器在坠罐发生时锁止缓冲带，依靠安全绳和安全带使矿工在罐笼自 主制停时保持相对稳定的站立姿态，采用锁罐脱罐装置在罐笼不可自主制停时，脱离下部 罐笼，使制动钳和制动绳对上部罐笼有充分的制动力，并利用电液比例溢流阀控制液压缸 小腔进行背压泄油来提供矿工在高速坠罐过程中的缓冲力，将冲击载荷分散至矿工的肩 部、裆部，从而能够有效避免矿工在坠罐事故发生时受到伤害。该装置结构简单，兼具可靠 性和便捷性，在本技术领域内具有广泛的实用性，经济效益明显。
成果亮点
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