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煤礦絞車論文:煤礦有極繩絞車安全技術管理研究
摘要:
結合煤礦礦井運輸專業管理實踐，研究探討了對煤礦有極繩絞車的安全技術管理，介紹了有極繩小絞車的安裝要求和技術管理要求，認為小絞車作為軌道運輸調度作業的必需裝備，還將長久存在，研究探討對小絞車的技術管理，還將是煤礦運輸安全工作中持久的課題。
關鍵詞:
煤礦;有極繩絞車;安全管理;技術管理
礦用絞車一般可分為提升絞車和運搬絞車，提升絞車是指滾筒直徑1．2m(通常為1．6m)以上的大型雙滾筒絞車，其具有滾筒直徑大、電機功率大的特點，主要用于立井重型貨載提升和斜井重型貨載或者串車貨載的提升運輸。運搬絞車俗稱小絞車，通常是指在井上下軌道線路上牽引車輛用于物料和設備運輸的各種內齒輪絞車，這類絞車的滾筒直徑一般為1．2m及以下。長期以來，煤礦井上下的物料運輸，主要是依靠小絞車牽引運輸，近30年來，尤其是隨著近10年來煤礦的兼并重組，礦井的規模和生產能力得到了很大的提高，用于煤礦井下物料運輸的小絞車，逐漸為現代化的、高效率的新型輔助運輸裝備單軌吊、卡軌車、無軌膠輪車等所替代，使得礦井運輸裝備得到了跨越式的發展。煤礦輔助運輸裝備的發展，使得采煤、掘進、運輸同步進入先進技術行列，不僅提高了煤礦的生產效率，同時也使過去煤礦井下臟、亂、差的形象，得到了很大的改觀。但是，小絞車在煤礦生產中仍然具有不可替代的作用，短距離的材料運輸和車場及交叉點的車輛調運，仍然離開不了小絞車。這使得對小絞車的安全技術管理還須加強，按照小絞車應用實踐，還需加強小絞車安裝和技術管理，才能適應煤礦現代化發展條件下對小絞車安全管理的要求。
1有極繩小絞車安裝固定的要求
小絞車又有有極繩小絞車和無極繩小絞車兩種，在煤礦井下現場使用中，有極繩小絞車應用較多。按照安裝固定的方式不同，有極繩小絞車(以下統稱為小絞車)又分為固定小絞車和臨時小絞車兩種。通常大多數煤礦把使用期在6個月及以上的小絞車稱為“固定絞車”，而將使用期在6個月以下與其它經常移動的小絞車確定為“臨時絞車”。為了確保小絞車運輸過程中的安全，根據行業安全技術規定，煤礦通常會結合本礦實際情況，對小絞車的安裝要求做出具體嚴格規定。雖然各礦有關規定內容稍有不同，但是大體管理原則是一致的。
1．1小絞車硐室或壁龕化安裝要求
對煤礦采區上山和下山安裝的固定小絞車，一般均要求實行硐室或壁龕化管理。要求在進行采區上山和下山的設計時，在設計中要將用于安裝固定小絞車的硐室或壁龕同步設計好;施工時也應該按設計規定的參數，同時施工好小絞車的安裝固定的硐室或壁龕。此外，安裝固定小絞車的硐室或壁龕，還應該符合以下幾項規定:1)安裝在采區上山和下山巷道中進行運輸作業的小絞車時，安裝小絞車的壁龕的長、深、高等參數，應在設計中明確確定。一般要保障絞車擋繩板后方留有0．7m以上的操作空間，安裝在壁龕內的小絞車只允許單向牽引車輛，壁龕出繩端應有可旋轉的撥繩器具。2)在井下各個巷道的交叉口安裝需向絞車前左右兩個方向，分別變向進行牽引作業的小絞車，其硐室的寬、高、深等參數應在設計中明確確定。如果安裝絞車的峒室深度超過6m時，還要有獨立的通風系統。為了方便操作和檢修作業，絞車擋繩板后方和不安裝電機的一側，要求留有不小于7cm寬度的操作空間或通路，電機與同側巷道壁之間的間距，應在2cm及以上。需要在巷道中變向牽引運輸物料車輛的小絞車，為了方便變向撥繩，應在前方車輛運行一側的軌道中心合適位置安裝變向撥繩輪，以控制鋼絲繩的牽引方向。3)在煤礦井底大巷及車場巷道的一側安裝小絞車時，要保障小絞車(包括壓車柱)最突出的部分，與最近一側的軌道必須保持不小于5cm的間距。
1．2小絞車固定安裝的技術要求
小絞車有固定安裝和臨時安裝兩種安裝方式，使用期限在6個月及以上時，一般規定必須采用固定方式安裝。小絞車固定安裝時，通常要求遵守下列有關規定:1)小絞車安裝固定時，應該根據安裝地點的底板條件，決定安裝固定的方式，安裝固定方式通常有地錨固定或打混凝土底座固定兩種方式。小絞車在巖巷和巖石等地板比較堅硬的巷道中安裝時，可采用地錨方式固定，在地板相對比較軟的煤巷或半煤巖巷中安裝固定時，應采用打混凝土底座的方式固定小絞車。2)在巖巷和巖石等地板比較堅硬的巷道中，用地錨固定小絞車時，電機功率小于25kW時，要求所使用的錨桿的桿體直徑，不應小于1．6cm;電機功率在25kW以上時，要求所使用的錨桿的桿體直徑，不得小于1．8cm。同時，要求錨固錨桿的深度不能小于14cm，錨桿與機座垂直，所使用的螺母、墊圈要齊全有效，螺桿在螺母緊固后還應留有不少于三個螺距。3)在地板相對比較軟的煤巷或半煤巖巷中安裝固定小絞車時，要求采用澆注鋼筋混凝土底座方式固定小絞車，其基礎坑的深度要大于14cm，基礎坑應呈現下口大、上口小形狀，螺桿的下部要求呈倒楔型，以滿足絞車牽引貨載重量的要求。機座緊固時螺母、墊圈應齊全、有效，螺桿在螺母緊固后應留有不少于三個螺距。4)使用期限在兩年以上的固定小絞車，為了加強小絞車的穩固性，還應該護繩板側再各打兩根壓柱，以保障鋼筋混凝土底座的牢固性。
1．3小絞車臨時安裝的技術要求
對于使用期限在6個月以下，臨時使用的小絞車的安裝，可以根據使用地點巷道坡度的不同，選擇采用“4壓2戧”(4根壓柱，2根戧柱)式或“2壓2戧”(2根壓柱，2根戧柱)式固定。當絞車牽引區間的巷道坡度在5°以下時，允許采用“2壓2戧”方式固定。即:在絞車機座后部兩邊各打一根壓車柱，絞車前部機座的兩邊各打一根戧柱來穩固絞車。當絞車牽引區間巷道坡度為5°及以上時，為了很好地穩固絞車，必須采用在絞車前部、后部兩邊各打一根壓車柱，在絞車前部兩邊再各增打一根戧柱的“4壓2戧”固定方式。此外，對于小絞車打設的戧柱和壓柱的強度，也有嚴格的要求:1)絞車的戧柱和壓柱，必須使用品質坑木，其柱徑應不小于14cm。2)戧柱、壓柱下方均應支承在絞車底盤上，底盤上應該設置有牢固的柱窩。3)戧柱應前傾與底板成(80±5)°，柱頂應設置有不小于10cm深的柱窩或柱坎。4)壓車柱要垂直絞車底座打設。5)所有戧柱、壓柱均不得影響司機的視線和操作。
2有極繩小絞車的技術管理要求
2．1有極繩小絞車的管理要求
大多數煤礦都將小絞車的管理，視為礦井運輸技術管理工作的重點。根據相關資料統計，在煤礦發生的礦井運輸事故中，1/3以上是因為小絞車操作不當而引發的。因此，加強煤礦小絞車的管理，在現代化的、高效率的新型輔助運輸裝備尚未廣泛應用時，仍然是煤礦礦井運輸管理工作的重點，只能加強不能削弱，通常礦井運輸專業對在用小絞車的管理有以下要求:1)礦主管運輸的技術部門，應配備專人負責小絞車的技術管理業務工作，負責組織對管轄范圍內小絞車設置、安裝、固定質量等，進行定期檢查和專業技術指導。2)小絞車管理權責要明晰，是做好技術管理的關鍵環節，為了消滅小絞車技術管理上的死角，普遍的共識是實行“誰主管、誰負責，技術業務歸口統一管理”的原則。3)下井安裝或進行軌道運輸作業的各種類型小絞車，首先應該經過檢查驗收，符合《煤礦礦井機電設備完好標準》的技術要求。否則，一律不得投入運輸作業。4)要建立在用小絞車技術檔案，凡從事軌道運輸的小絞車，投入使用前應由礦運輸主管部門及機電、安全、生產等有關部門共同組織驗收，在確認絞車裝設地點和設備配置符合安全運輸和操作要求，固定合格、擋繩板合格有效，信號、各種按扭設置符合有關規定后，方可批準投入使用。5)驗收資料經參加驗收部門負責人和參加人簽字后，由礦運輸主管部門和使用單位分別存檔保管致該絞車停止使用之日。
2．2有極繩小絞車的技術要求
小絞車是礦井運輸工作離不開的運輸工具，按照技術操作規定認真進行操作作業，是保障小絞車運輸安全的關鍵，同時，小絞車的技術狀況也應滿足安全作業要求:1)在用小絞車的信號裝置，必須聲光兼備，能實現雙打對打。2)小絞車安裝地點采用支架支護時，支護必須合格。安裝小絞車硐室的前后5m范圍內，支架必須保障硐室或作業地點不片幫、不漏矸，無“積水、淤泥、雜物”，巷道要通暢。3)各個涉及運輸作業的隊組，應建立小絞車日常檢查、維護和定期檢查、檢修制度。4)同一巷道多部絞車進行接力牽引運輸作業時，每個絞車都應有獨立的信號系統，不得串聯。5)兩部及以上小絞車，不得同時在同一軌道線路區間進行運輸作業。
3結語
隨著煤礦現代化的、高效率的新型輔助運輸裝備單軌吊、卡軌車、無軌膠輪車的逐步應用，礦井運輸裝備必將得到跨越式的發展，但是，小絞車作為軌道運輸調度作業的必需裝備，還將長久存在。因此，研究探討對小絞車的技術管理，還將是煤礦運輸技術管理部門持久的課題。
作者:韓志遠 單位:大同煤礦集團
煤礦絞車論文:煤礦絞車電氣控制變頻技術探討
摘要：主要從目前傳統煤礦絞車電氣控制方式存在的問題出發，詳細地分析了煤礦絞車電氣控制中變頻技術的優勢和應用。這種應用變頻技術的煤礦絞車電氣控制系統可以有效地提升絞車調速范圍，具有控制精度高、系統體積小、節約能源等多種優勢。
關鍵詞：煤礦絞車；電氣控制；變頻技術；應用
引言
煤礦絞車電氣控制系統是絞車安全穩定運行的重要保障，隨著煤礦生產工作的不斷深入，傳統的絞車電氣控制技術在實際的應用中逐漸不能滿足生產的需求，其中存在著的問題也逐漸顯現出來，而變頻技術的應用不僅可以有效提升電氣控制系統的調節能力，還可以進一步提升絞車運行過程中的性、安全性以及經濟性。
1傳統煤礦絞車電氣控制方式的弊端
1.1運行成本過高
傳統的煤礦絞車調節方式運行成本高主要提現在兩個方面：及時，絞車的運行需要消耗大量的能源。由于絞車的調速是通過串聯電阻進行，不僅不利于提高能源的利用率，而且還會造成電能的浪費，據統計，這樣的絞車調速方式所消耗的電量占據了絞車全部成本的80%以上。第二，維護和保養成本過高。通常情況下，煤礦絞車的保養與維護都需要3到5個人進行，在一定的程度上加大了人力資源的投入成本，與煤礦工業“綠色”發展的基礎理念相違背。
1.2安全性低
調速電阻是傳統煤礦絞車電氣控制系統的主要工作原理，由于受到操作者的經驗影響煤礦絞車運行過程中的安全性與穩定性變得難以操控。在實際的使用中也經常出現由人為因素所引起的安全事故，例如：翻矸斗過卷或拉翻、絞車纜繩被拉斷等。不僅如此，傳統的煤礦絞車調速方式還存在著電路接點過多的缺點，這也與引起動作失誤或不動作等問題，這也在很大的程度上加大了絞車運行過程中安全問題的不可控制性[1]。
2變頻煤礦絞車電氣控制的優勢
在近些年中，我國的煤礦事業迅速發展，許多新設備、新技術都運用到了煤礦生產工作中，例如：電子計算機技術、自動化控制技術等。在煤礦企業的不斷發展過程中，煤礦絞車電氣控制的方式也有了一定的改變，以往的電氣控制技術已經逐漸被變頻技術所取代，并且在實際的應用中有著良好的成績。
2.1延長絞車使用壽命，降低實際運行成本
變頻技術的應用可以有效地避免煤礦絞車實際運行過程中的沖擊情況，不僅降低了機械設備啟動和停止過程中所造成的損傷，更好地保障設備的安全和完整，不僅起到了延長絞車使用壽命的效果，還大大地降低了煤礦絞車的保養維護成本。煤礦絞車的控制運營成本在絞車的全部投入資金中占有很高的比例，而變頻技術的應用則可以有效地降低能源的損害，根據實際應用中得到的統計信息，變頻技術的應用可以使絞車能源損耗量下降35%。除此之外，變頻技術還起到了一定的設備保護效果，使得在其檢查維修成本上也有著較為明顯的下降[2]。
2.2提高電氣控制精度，保障生產工作安全
在煤礦絞車的實際使用過程中，如果保障其精準度也是一個重點研究的內容。而變頻技術的應用不僅可以加大電機轉速的控制范圍，還可以在很大的程度上提示絞車工作的精度，使絞車的輸出量符合負載基本量，有效地提升煤礦生產的效率。不僅如此，在提升絞車電氣控制精準度的同時，還可以為煤礦的生產運行過程帶來安全保障，避免絞車運行過程中安全事故的發生，為企業的發展帶來更大的經濟效益。
3變頻技術在煤礦絞車電氣控制中的應用
3.1變頻調速系統
變頻調速系統主要是利用改變電動機定子的供電頻率去實現設備轉速的改變，以便更好地實現煤礦絞車的調速效果。在目前的煤礦絞車電氣控制變頻調速系統中，主要采用的是交直交變頻技術，交直交變頻技術主要包括了以下兩個部分：及時，正常逆變。正常逆變的過程包括了整流、濾波以及逆變三個內容，其中逆變是整個過程中核心工作，通過有效地進行電動機定子供電頻率的改變進而改變絞車輸出電壓，從而起到良好的調速效果。第二，能量回饋逆變。能量回饋逆變包含了整流、回饋逆變以及輸出濾波三個內容。其中整流主要是由IGBT來進行，而回饋逆變則是依靠電解電容來提供電壓源，更好地保障了絞車的運行穩定。輸出濾波的使用可以減少逆變過程中調制波對電網的干擾，讓整個電氣控制系統變得更好安全[3]。
3.2絞車電氣控制系統的改造
傳統的煤礦絞車電氣控制系統都是采用工頻調速系統，而變頻調速系統的應用可以在不影響原本調速系統的基礎上進行更新和改進，這樣煤礦絞車可以同時擁有兩套調控系統，在其中一套出現問題時，另一套可以帶來來良好的備用功效，從而更好地保障煤礦絞車電氣控制工作的穩定性。為了可以讓兩套系統的共同存在變得更加和諧，還必須做出進一步的完善與改造，其改造工作可以適當的增加工頻—變頻轉換功能，同時還可以在控制系統啟動前，把主回路和控制回路都更換到變頻位置。通過這樣的改造與應用，煤礦絞車就可以同時擁有自動與手動兩種控制方式。自動控制主要是通過PLC進行實現的，可以有效地提升絞車的運行效率。一般情況下，只有絞車的啟停需要人工操作，其他皆為自動控制，優勢在突發情況中也需要人工進行操作[4]。
4絞車電氣控制變頻技術的應用實例
較為老舊的煤礦絞車控制系統不僅需要消耗大量的能源，而且安全穩定性也無法保障。通過都煤礦絞車控制的分析和研究，決定對該絞車控制系統進一步地升級和改造，將變頻調速控制系統應用在原來的工頻控制系統中。初步估算，在進行控制系統的改造與升級之后，至少到達以下幾點效果：及時，在絞車提升過程中，實際使用的能量至少節約16.4%。第二，在絞車下降過程中，假設原有控制系統是采用三檔進行下降，其下降速度大約為1.5m/s，部分能量會回饋回電網，再加上摩擦等問題上所消耗的能量，難以對其實際消耗情況進行估算，但使用變頻技術的煤礦絞車控制系統，在進行絞車下降工作時，會將80%以上的重力勢能回饋給電網，所以至少可以節約80%的電能。
5結語
煤礦絞車電氣控制系統中變頻技術的應用是煤礦企業發展的必然趨勢，不僅提升了煤礦企業的生產效率，還有著節約能源、保護設備安全和工作人員生命安全的效果，為企業的長期穩定發展帶來非常大的促進作用，所以必須加大對煤礦絞車電氣控制變頻技術的應用研究，使煤礦生產更加安全穩定。
作者：馬志強 單位：西山煤電集團公司設備租賃分公司
煤礦絞車論文:煤礦有極繩絞車安全技術管理研究
摘要:結合煤礦礦井運輸專業管理實踐，研究探討了對煤礦有極繩絞車的安全技術管理，介紹了有極繩小絞車的安裝要求和技術管理要求，認為小絞車作為軌道運輸調度作業的必需裝備，還將長久存在，研究探討對小絞車的技術管理，還將是煤礦運輸安全工作中持久的課題。
關鍵詞:煤礦;有極繩絞車;安全管理;技術管理
礦用絞車一般可分為提升絞車和運搬絞車，提升絞車是指滾筒直徑1．2m(通常為1．6m)以上的大型雙滾筒絞車，其具有滾筒直徑大、電機功率大的特點，主要用于立井重型貨載提升和斜井重型貨載或者串車貨載的提升運輸。運搬絞車俗稱小絞車，通常是指在井上下軌道線路上牽引車輛用于物料和設備運輸的各種內齒輪絞車，這類絞車的滾筒直徑一般為1．2m及以下。長期以來，煤礦井上下的物料運輸，主要是依靠小絞車牽引運輸，近30年來，尤其是隨著近10年來煤礦的兼并重組，礦井的規模和生產能力得到了很大的提高，用于煤礦井下物料運輸的小絞車，逐漸為現代化的、高效率的新型輔助運輸裝備單軌吊、卡軌車、無軌膠輪車等所替代，使得礦井運輸裝備得到了跨越式的發展。煤礦輔助運輸裝備的發展，使得采煤、掘進、運輸同步進入先進技術行列，不僅提高了煤礦的生產效率，同時也使過去煤礦井下臟、亂、差的形象，得到了很大的改觀。但是，小絞車在煤礦生產中仍然具有不可替代的作用，短距離的材料運輸和車場及交叉點的車輛調運，仍然離開不了小絞車。這使得對小絞車的安全技術管理還須加強，按照小絞車應用實踐，還需加強小絞車安裝和技術管理，才能適應煤礦現代化發展條件下對小絞車安全管理的要求。
1有極繩小絞車安裝固定的要求
小絞車又有有極繩小絞車和無極繩小絞車兩種，在煤礦井下現場使用中，有極繩小絞車應用較多。按照安裝固定的方式不同，有極繩小絞車(以下統稱為小絞車)又分為固定小絞車和臨時小絞車兩種。通常大多數煤礦把使用期在6個月及以上的小絞車稱為“固定絞車”，而將使用期在6個月以下與其它經常移動的小絞車確定為“臨時絞車”。為了確保小絞車運輸過程中的安全，根據行業安全技術規定，煤礦通常會結合本礦實際情況，對小絞車的安裝要求做出具體嚴格規定。雖然各礦有關規定內容稍有不同，但是大體管理原則是一致的。
1．1小絞車硐室或壁龕化安裝要求
對煤礦采區上山和下山安裝的固定小絞車，一般均要求實行硐室或壁龕化管理。要求在進行采區上山和下山的設計時，在設計中要將用于安裝固定小絞車的硐室或壁龕同步設計好;施工時也應該按設計規定的參數，同時施工好小絞車的安裝固定的硐室或壁龕。此外，安裝固定小絞車的硐室或壁龕，還應該符合以下幾項規定:1)安裝在采區上山和下山巷道中進行運輸作業的小絞車時，安裝小絞車的壁龕的長、深、高等參數，應在設計中明確確定。一般要保障絞車擋繩板后方留有0．7m以上的操作空間，安裝在壁龕內的小絞車只允許單向牽引車輛，壁龕出繩端應有可旋轉的撥繩器具。2)在井下各個巷道的交叉口安裝需向絞車前左右兩個方向，分別變向進行牽引作業的小絞車，其硐室的寬、高、深等參數應在設計中明確確定。如果安裝絞車的峒室深度超過6m時，還要有獨立的通風系統。為了方便操作和檢修作業，絞車擋繩板后方和不安裝電機的一側，要求留有不小于7cm寬度的操作空間或通路，電機與同側巷道壁之間的間距，應在2cm及以上。需要在巷道中變向牽引運輸物料車輛的小絞車，為了方便變向撥繩，應在前方車輛運行一側的軌道中心合適位置安裝變向撥繩輪，以控制鋼絲繩的牽引方向。3)在煤礦井底大巷及車場巷道的一側安裝小絞車時，要保障小絞車(包括壓車柱)最突出的部分，與最近一側的軌道必須保持不小于5cm的間距。
1．2小絞車固定安裝的技術要求
小絞車有固定安裝和臨時安裝兩種安裝方式，使用期限在6個月及以上時，一般規定必須采用固定方式安裝。小絞車固定安裝時，通常要求遵守下列有關規定:1)小絞車安裝固定時，應該根據安裝地點的底板條件，決定安裝固定的方式，安裝固定方式通常有地錨固定或打混凝土底座固定兩種方式。小絞車在巖巷和巖石等地板比較堅硬的巷道中安裝時，可采用地錨方式固定，在地板相對比較軟的煤巷或半煤巖巷中安裝固定時，應采用打混凝土底座的方式固定小絞車。2)在巖巷和巖石等地板比較堅硬的巷道中，用地錨固定小絞車時，電機功率小于25kW時，要求所使用的錨桿的桿體直徑，不應小于1．6cm;電機功率在25kW以上時，要求所使用的錨桿的桿體直徑，不得小于1．8cm。同時，要求錨固錨桿的深度不能小于14cm，錨桿與機座垂直，所使用的螺母、墊圈要齊全有效，螺桿在螺母緊固后還應留有不少于三個螺距。3)在地板相對比較軟的煤巷或半煤巖巷中安裝固定小絞車時，要求采用澆注鋼筋混凝土底座方式固定小絞車，其基礎坑的深度要大于14cm，基礎坑應呈現下口大、上口小形狀，螺桿的下部要求呈倒楔型，以滿足絞車牽引貨載重量的要求。機座緊固時螺母、墊圈應齊全、有效，螺桿在螺母緊固后應留有不少于三個螺距。4)使用期限在兩年以上的固定小絞車，為了加強小絞車的穩固性，還應該護繩板側再各打兩根壓柱，以保障鋼筋混凝土底座的牢固性。
1．3小絞車臨時安裝的技術要求
對于使用期限在6個月以下，臨時使用的小絞車的安裝，可以根據使用地點巷道坡度的不同，選擇采用“4壓2戧”(4根壓柱，2根戧柱)式或“2壓2戧”(2根壓柱，2根戧柱)式固定。當絞車牽引區間的巷道坡度在5°以下時，允許采用“2壓2戧”方式固定。即:在絞車機座后部兩邊各打一根壓車柱，絞車前部機座的兩邊各打一根戧柱來穩固絞車。當絞車牽引區間巷道坡度為5°及以上時，為了很好地穩固絞車，必須采用在絞車前部、后部兩邊各打一根壓車柱，在絞車前部兩邊再各增打一根戧柱的“4壓2戧”固定方式。此外，對于小絞車打設的戧柱和壓柱的強度，也有嚴格的要求:1)絞車的戧柱和壓柱，必須使用品質坑木，其柱徑應不小于14cm。2)戧柱、壓柱下方均應支承在絞車底盤上，底盤上應該設置有牢固的柱窩。3)戧柱應前傾與底板成(80±5)°，柱頂應設置有不小于10cm深的柱窩或柱坎。4)壓車柱要垂直絞車底座打設。5)所有戧柱、壓柱均不得影響司機的視線和操作。
2有極繩小絞車的技術管理要求
2．1有極繩小絞車的管理要求
大多數煤礦都將小絞車的管理，視為礦井運輸技術管理工作的重點。根據相關資料統計，在煤礦發生的礦井運輸事故中，1/3以上是因為小絞車操作不當而引發的。因此，加強煤礦小絞車的管理，在現代化的、高效率的新型輔助運輸裝備尚未廣泛應用時，仍然是煤礦礦井運輸管理工作的重點，只能加強不能削弱，通常礦井運輸專業對在用小絞車的管理有以下要求:1)礦主管運輸的技術部門，應配備專人負責小絞車的技術管理業務工作，負責組織對管轄范圍內小絞車設置、安裝、固定質量等，進行定期檢查和專業技術指導。2)小絞車管理權責要明晰，是做好技術管理的關鍵環節，為了消滅小絞車技術管理上的死角，普遍的共識是實行“誰主管、誰負責，技術業務歸口統一管理”的原則。3)下井安裝或進行軌道運輸作業的各種類型小絞車，首先應該經過檢查驗收，符合《煤礦礦井機電設備完好標準》的技術要求。否則，一律不得投入運輸作業。4)要建立在用小絞車技術檔案，凡從事軌道運輸的小絞車，投入使用前應由礦運輸主管部門及機電、安全、生產等有關部門共同組織驗收，在確認絞車裝設地點和設備配置符合安全運輸和操作要求，固定合格、擋繩板合格有效，信號、各種按扭設置符合有關規定后，方可批準投入使用。5)驗收資料經參加驗收部門負責人和參加人簽字后，由礦運輸主管部門和使用單位分別存檔保管致該絞車停止使用之日。
2．2有極繩小絞車的技術要求
小絞車是礦井運輸工作離不開的運輸工具，按照技術操作規定認真進行操作作業，是保障小絞車運輸安全的關鍵，同時，小絞車的技術狀況也應滿足安全作業要求:1)在用小絞車的信號裝置，必須聲光兼備，能實現雙打對打。2)小絞車安裝地點采用支架支護時，支護必須合格。安裝小絞車硐室的前后5m范圍內，支架必須保障硐室或作業地點不片幫、不漏矸，無“積水、淤泥、雜物”，巷道要通暢。3)各個涉及運輸作業的隊組，應建立小絞車日常檢查、維護和定期檢查、檢修制度。4)同一巷道多部絞車進行接力牽引運輸作業時，每個絞車都應有獨立的信號系統，不得串聯。5)兩部及以上小絞車，不得同時在同一軌道線路區間進行運輸作業。
3結語
隨著煤礦現代化的、高效率的新型輔助運輸裝備單軌吊、卡軌車、無軌膠輪車的逐步應用，礦井運輸裝備必將得到跨越式的發展，但是，小絞車作為軌道運輸調度作業的必需裝備，還將長久存在。因此，研究探討對小絞車的技術管理，還將是煤礦運輸技術管理部門持久的課題。
作者：韓志遠 單位：大同煤礦集團煤峪口礦
煤礦絞車論文:煤礦絞車電氣控制變頻技術研究
摘要：文章首先簡要介紹了變頻技術，在此基礎上對變頻技術在煤礦絞車電氣控制系統中的運用實踐進行論述。期望通過研究能夠對絞車安全性的提升以及能耗的降低有所幫助。
關鍵詞：煤礦；絞車；電氣控制；變頻技術
1變頻技術簡介
所謂的變頻技術是一種能夠將直流電轉變成不同頻率的交流電的技術，在轉換的過程中，電能本身并不會出現任何變化，只有頻率會發生改變。變頻技術作為一種應用型技術，其主要有以下幾種類型：及時種是交流電-直流電變頻，這種類型的變頻技術也被稱之為整流技術；第二種是直流電-直流電變頻，即斬波技術；第三種是直流電-交流電變頻，電子振蕩和電力逆變均屬于該類型的范疇；第四種是交流電-交流電變頻，也就是我們常說的移相技術。變頻器簡稱VFD，它是一種以變頻技術為核心的電力控制設備，該設備能夠通過改變電動機工作電源的頻率對交流電動機進行控制，三相交流異步與同步電動機是變頻器的主要控制對象。變頻器的出現及其在工業控制領域中的應用，使電氣傳動發生了一場技術革命，由此使得交流調速正式取代了直流調速。下面重點對該技術在煤礦絞車電氣控制系統中的運用進行論述。
2變頻技術在煤礦絞車電氣控制系統中的運用實踐
2.1變頻調速系統
變頻調速系統能夠通過改變電動機定子的供電頻率來改變其轉速，由此便可實現煤礦絞車調速的目的。文章采用的是交-直-交變頻系統，大體上可將該系統的運行分為以下兩個過程：①正常逆變。該過程是由整流、濾波和逆變三個部分組成，逆變是核心，它能夠對電動機定子的供電頻率進行改變，從而達到改變輸出電壓的目的，這樣便能夠起到調速的作用；②能量回饋逆變。該過程則是由整流、回饋逆變與輸出濾波三個部分組成，整流由IGBT來完成，電解電容則是為回饋逆變提供電壓源，以此來確保其運行穩定、。輸出濾波的加入能夠減少逆變輸出過程中調制波對電網的污染，由此可以使整個系統的運行性獲得大幅度提升。為了確保變頻調速系統中核心部件變頻器的安全性，在系統設計時，加入了剎車機構，該機構能夠吸收一部分能量，這樣一來母線電壓便會隨之降低，變頻器的運行安全也就得到了有效保障。
2.2系統的控制原理
在轉子磁場定位坐標已知的前提條件下，電動機的電子電流可以分解成以下兩個部分，一部分是勵磁電流，另一部分是轉矩電流。通常在保持前者不變的情況下，對后者進行控制，便可以實現對電動機轉矩的控制。由實際運行可以得知實際轉速與給定轉速之間的差值，利用PID調節便可生成轉矩電流，再經由矢量控制后，可將轉矩電流變換為電動機三相給定電流，這三相電流與電動機實際運行電流比較之后，可以生成三相驅動信號，借助該信號便可實現對電動機的變頻調速控制。
2.3絞車電氣控制系統改造方法
絞車原本的電氣控制系統為工頻調速系統，可以用變頻調速系統替代原本的系統，并將原本的系統保留下來，這樣可以使兩套系統互為備用，由此能夠提升系統的運行性。為實現這一目標，在改造的過程中，應增加工頻、變頻轉換功能，并在啟動控制系統前，將主回路與控制回路分別轉換至變頻位置。圖1為系統連接示意圖。經過改造之后，絞車可以采用兩種方式進行控制，一種是自動控制，另一種是手動控制，前者是借助PLC的控制能力來實現的，由此使得絞車的運行效率獲得了大幅度提升。絞車運行時，只有啟停需要人為操作，其余操作，如加減速等全都可以自動完成。后者是由操作者來完成的，主要是為了應對各種突發情況，這樣能夠保障絞車的運行安全。
2.4應用實例
某煤礦井下提升絞車的控制系統比較老舊，運行過程中經常會出現各種故障問題，并且能耗也比較高，這不但在一定程度上影響了煤礦的生產效率，而且還增大了生產成本。為有效解決這一問題，經過研究之后，決定對該絞車的控制系統進行升級改造，在原有工頻控制系統的基礎上增加變頻調速控制系統，下面對改造之后的節能效果進行估算。（1）絞車提升過程中的節能估算。在原有工頻控制系統下，絞車提升消耗的能量經過計算為10982kJ，改為變頻調速控制系統后，絞車提升過程中消耗的能量為9182kJ，平均節電約為16.4%。（2）絞車下放過程中的節能估算。在原有工頻系統下，假定絞車以三檔進行下放，其速度為每秒1.5m，由于下放時會有部分能量回饋給電網，加之摩擦與電動機本身的功率消耗，很難估算出實際消耗的能量。采用變頻系統后，絞車下放時，會有80%左右的重力勢能回饋給電網，假定工頻消防時所消耗的能量為1，則可節能80%左右。改造后，絞車提升與下放的綜合節電率能夠達到35%左右。
3結束語
綜上所述，煤礦絞車應用變頻技術后，不但可以使絞車的運行性獲得大幅度提升，而且還能降低故障發生幾率，從而減少維護工作量。更為重要的是，絞車的運行能耗顯著降低，給煤礦企業帶來了巨大的經濟效益。由此可見，該技術在煤礦絞車電氣控制中具有良好的應用前景。
作者：王守恒 單位：凱盛重工有限公司
煤礦絞車論文:變頻技術在煤礦絞車電控系統中的應用
1絞車調速電控系統的硬件設計分析
1.1主控制電路設計
絞車調速電控系統的硬件設計中主控制電路設計是一項非常重要的部分，其中包括了很多不同的組成部分，可以分為感應型電動機、電路保護器、變頻器等等。其中主控制電路中的每個部分都是不可缺少的重要部分，而控制器的外部電路需要接受來自PLC的控制信號部分、聲光報警電路、制動控制等幾種電路，不同電路之間的結合也要相互協調。
1.1.1系統變頻器容量理論計算
系統變頻器容量理論計算需要按照具體的標準來進行，絞車在運行過程中，對速度的控制是以實際操作需求為基本標準的，因此在進行變頻器的容量設計時，就需要考慮到各種因素的影響。而系統變頻器容量理論的計算通常也有幾種不同的計算方法，一般情況下變頻器容量大小對于系統的影響會直觀的體現出來，并且通過不同的方式來進行計算才能夠保障科學性。變頻器的容量大小對系統的影響較為直接，有必要計算出系統所需變頻器的容量大小。以某煤礦上山絞車為例，目前采用的電控系統是交流繞線式電機串電阻調速系統。詳細的系統參數如下：絞車為徐工重型機械公司制造的絞車控制提升機，絞車卷筒直徑為1.8m，電動機轉速為790r/min，比速接近1：28；絞車的實驗場所在該礦的西翼09采區上山處，該上山斜坡道長度900m，坡度約為17°，電機功率455kW，供電電壓660V。系統設計是在原有的絞車系統上改造，從節約設計成本的角度出發，原有的繞線電機繼續利用。在變頻器容量選擇上取容量系數為1.4，根據相關理論計算得到變頻器容量最小值為455×1.3=590kW。SAP500G系列變頻器采用電流矢量控制技術，能夠輸出200%的額定轉矩，并具備內置PLC程序控制運行功能，能夠實現復雜的相關操作和電路自保護的電氣功能，在礦井絞車電機的驅動應用十分廣泛。根據變頻器所需容量，查賽普變頻器手冊:選擇賽普的SAP500G-450-T6-AA通用變頻器，其標稱參數為：三相660V，450kW。
1.1.2聲、光報警電路設計
聲、光報警部分，由故障報警燈JD、故障報警鈴JL、報警自鎖繼電器BJ線圈及其常開觸點和自鎖解除按鈕A6組成。由SAP500G變頻器內部檢測電路及來自PLC的故障繼電器K3共同控制變頻器內部故障繼電器輸出端子TC與TA的閉合與斷開來實現聲光報警。
1.1.3外接制動控制
外接制動控制設計需要在聲、光報警電路設計之后進行，其中設計的主要思路也要按照之前的內容來加以承接和完善，并且保障設計的科學性和合理性。外接制動控制主要用于吸收變頻器中拖動的電動機在制動時回饋至變頻器直流母線上的能量，以防止變頻器過壓保護停機；另外，幫助電動機快速制動，以免大負載時蠕動現象造成危險后果。根據手冊選擇制動單元型號：SAP5U-500-AA6。
1.2絞車PLC調速控制電路設計
對于絞車PLC調速控制電路設計是一項非常重要的步驟，其設計質量的好壞也決定著變頻技術在煤礦絞車電控系統中的應用質量，因此本文對于PLC控制電路的設計也進行了針對性的論述。PLC控制部分電路是礦井絞車電控系統的核心，主要控制部分電路也可以參考相應的標準。主要由可編程邏輯控制器、繼電電路、操作臺、電壓電流檢測、旋轉編碼器和各種輸入控制按鈕組成。其功能是對絞車的工作狀態進行實時監控，控制絞車按照預定的力圖和速度圖，根據運行方式對變頻器實現S形速度曲線給定控制，完成絞車的啟動、減速、爬行、停車的自動運行，保障絞車的安全、經濟、運行?？紤]到煤礦井下的環境復雜多變，主控制器PLC選擇目前市場主流的S7-300系列的產品，S7-300由導軌、電源模塊、處理器模塊、信號接法收模塊和擴展槽等等模塊組成，不同模塊的選擇和結合能夠實現現場的各種控制需求。模塊化結構設計，讓現場技術人員，能夠快速的選擇自己所需要的控制命令，編制出自己需要的控制代碼。絞車PLC控制電路通過控制電源的頻率輸出控制，從而實現絞車在提升時，整個系統的啟動、加速、停止等絞車變頻調速動作。
2絞車調速電控系統軟件設計
軟件設計主要是對PLC進行編程，以實現不同工況下的頻率輸出控制，控制程序流程要以具體的規范標準為準。當系統上電后，首先進行系統初始化，然后系統自檢，自檢通過后對開機信號進行檢測，接收到啟動信號后，進行運行方向判斷，系統開始加速段運行,到達工頻運行點后轉入工頻運行，到達減速點后減速運行，當到達停車點時抱閘停車，等待下一個運行指令的下達。運行過程中如出現異常工作狀態，則進行系統保護并報警。在絞車調速電控系統軟件設計中不僅要對PLC進行編程，還要重視具體的執行標準，其中系統自檢的方法要以實際的要求為基本前提，并且在絞車實際運行時還要進行相應的測試，保障能夠達到標準使用要求后，才能夠對設計軟件的使用性能進行確定。結束語變頻技術在煤礦絞車電機中的推廣使用，將變頻技術的調速范圍廣、精度高、啟動電流低、體積小、節能等技術優勢整體嫁接到運輸絞車中來，使得絞車電氣控制得到了質的飛越，是絞車控制理論創新的重要突破。目前影響變頻技術的應用，主要是由于功率器件耐壓的限制，在變頻技術中的應用并不是十分的精準。在未來的一段時間內，大功率、小型化的相關器件的成功研發，變頻技術的應用前景將會是十分的廣泛，現代化煤礦的建設也將有完善的技術支撐。
作者：王開玉 單位：雞西市煤炭生產安全管理局
煤礦絞車論文:絞車在煤礦井下的實用性
1防爆液壓絞車技術特點
1.1其防爆性能極佳，控制系統簡單，從而可以將調速電氣省略。使用防爆籠式電機是最為適應煤礦井的運行環境，隔爆電器是操作電氣中性能最為優良的型號，在煤礦井的易燃易爆環境下，能夠有極好的適應能力。
1.2無級調速性能極其穩定，也有很好的低速運轉性能。液壓無級的調速技術使用之后，可以在額定范圍內，隨意選擇其提升速度。普通絞車無法達到長時間在較大力矩的情況下穩定運行，而防爆液壓絞車卻可以做到。
1.3工作效率高，使用液壓馬達，可以直接驅動運轉，減少傳統工作運轉中所存在的電阻箱，能夠將整機的效率較大幅度提升。
1.4機械的參數可以靈活變化，得以合理匹配，根據實際使用情況，可以有更多的選擇空間。例如，液壓機械絞車的減速器參數能夠根據其速度、載荷等因素來選擇最適合的型號，可以讓全液壓、液壓機械絞車，都可以自由選擇液壓馬達和液壓泵，從而達到的匹配效果，符合生產中重載低速、輕載高速的各種要求，將設備發揮好的效果。防爆液壓絞車與傳統絞車不同，它可以在功率相同的狀態下，速度和拉力都有效提升，在拉力較大、速度較大的情況下，裝機功率能夠得以減小。
1.5體積小，結構緊密，能夠節約開拓成本。馬達與卷筒之間采用直聯的方式，主機的軸向尺寸較短，液壓系統緊湊布置，從而讓整機體積縮小，減少控制接觸器和電阻器的成本支出，較大限度節約了煤礦井生產的成本投入。
1.6有極好的節能效果，在煤礦井下使用的絞車為單滾筒。液壓絞車使用液壓的回路傳動方式，在工況下放之時，系統為發電制動的狀態，可以有效幫助重力勢能，得以轉換成電能，從而回饋給電網，以這樣的方式進行操作，解決液壓系統的發熱情況，也可以節約電能的使用，一舉多得。
1.7操作簡單，且靈敏，只需要用一個手柄就可以將整個絞車的操作完成?？梢赃x擇遠方操作、手動操作兩種，能夠讓絞車的操作簡單、，并且操作反應靈敏。
1.8極佳的安全保護裝置，使得絞車安全。在防爆液壓絞車中，安全裝置有：超速、欠電壓、超負荷、過卷、閘瓦間隙等，與國家相關安全規定符合。
2使用注意事項
2.1防爆液壓絞車對部件的精準度要求極高，因此，在使用過程中，一定要對部件和安裝情況進行檢查。
2.2液壓油必須要保持清潔，存放之時需要進行良好的密封，以免在使用中出現堵塞閥件，對工作運轉造成影響。
2.3絞車必須有良好的冷卻條件，一旦油溫升高，系統泄漏會加大，導致運作異常。
2.4必須要對絞車進行每日檢查，對于安全部件和其他系統組成部分都必須要確保是正常狀態。定期進行保養，將所有設備組成部分都保持在運行狀態。
3結語
煤礦井是一個極度危險的環境，為了避免出現電力機械爆炸事故，使用防爆液壓絞車是最為明智的選擇。其優良的操作性能和安全性能，必將是我國未來煤礦井生產設備的發展方向。
作者：周成遠 王志強 單位：河南能源焦煤集團馮營公司
煤礦絞車論文:煤礦小絞車技術管理研究
摘要:結合煤礦礦井運輸專業現場管理實踐，指出了煤礦機電、運輸專業，在踐行“質量標準化標準”的現場管理中，對小絞車的技術管理存在要求不統一之處，急待統一規范，并同時就此提出了商榷意見。
關鍵詞:煤礦;有極繩絞車;技術管理;商榷
隨著煤礦科技進步和經濟的快速發展，煤礦生產機械化程度越來越高。高性能煤礦機電裝備的應用，對于煤炭企業安全生產和經濟效益的提高，起到了越來越大的作用。煤礦的機電裝備管理，必須以其安全技術為中心，從基礎工作做起扎實地搞，才能保障礦井機電設備、高效、安全地運行。尤其是隨著近10年來煤礦的兼并重組，礦井的規模和生產能力得到了很大的提升，煤礦采煤、掘進裝備水平得到了很大的提高。但是，從礦井運輸專業來講，除了部分大型煤礦逐漸采用現代化的、高效率的新型輔助運輸裝備單軌吊、卡軌車、無軌膠輪車等裝備外，大多數中小型煤礦井下的物料運輸還是離不開小絞車，使得礦井運輸裝備水平與采煤、掘進裝備總體水平相比，機械化水平的差距反而越來越大。礦井運輸事故在全國煤礦生產事故中，所占比例僅次于頂板事故處于第二位。煤礦采煤、掘進裝備機械化得到大力發展的礦井，礦井運輸事故在生產事故中所占的比例顯得非常突出。因此，搞好礦井運輸安全工作必須兩條腿走路:一方面要提高搞好礦井安全工作的認識，對礦井運輸加大裝備投入力度，強化礦井運輸裝備的應用，提高礦井整體安全裝備和管理水平，促進煤礦安全生產工作的健康發展;另一方面，要加強對現有小絞車的安全技術管理，確保實現安全、品質、高效運輸。
1煤礦機電、運輸管理要求的異同
煤礦生產的高水平，集中體現在煤礦機電裝備管理與維護的高水平上?！睹旱V工業企業設備管理規程》規定，煤礦工業設備管理擔負的主要任務，就是對設備要進行綜合管理，應該做到規劃，合理選購，安裝及時，正確使用，精心維護，科學檢修，適時改造和更新，要不斷改善和提高企業的裝備素質，充分發揮設備的效能和投資效益［1］。礦井運輸裝備，說到底也是機電裝備，機電運輸是一對孿生兄弟，運輸裝備水平的提高，反映的是機電裝備水平的提高，在技術管理上，機電運輸也是分不開的，但由于兩個專業對現場管理的視覺不同，提出的管理要求有所不同。比如在對待小絞車按扭、打點器的管理問題上，機電與運輸兩個部門要求就不一致。機電部門要求井下按扭、打點器、電鈴、三通、四通等五小電器應上板管理［1］;運輸部門要求，操作小絞車時，必須一手握住制動閘，另一手手臂伸開便能觸動控制按扭、信號按扭。這個不太統一的規定，給現場管理工作帶來一定的困難，結合現場管理實際思考，認為從操作和安全管理方面都存在可商榷的空間。
2五小電器上板管理的專業規定與要求
煤礦使用的小型電器，通常是指插銷、按扭、打點器、接線盒、電話機、照明與信號、電鈴、電笛、發爆器等低值易耗品。由于小型電器用量大，管理力度往往不夠，加之小型電器因其用途不同，除了接受機電部門的技術管理外，還應該符合使用單位主管部門的管理要求。從礦井運輸專業來看，無論是裝備了現代化的、高效率的單軌吊、卡軌車、無軌膠輪車等新型輔助運輸裝備的大型礦井，還是仍然采用小絞車接力運輸的小型礦井，對在用小絞車的技術管理，一定時期內仍將是個研究的課題。大型礦在井下一定范圍調度牽引車輛時，仍然離不開小絞車;甚至某些輔助運輸裝備在坡度大的特殊地點，也還需要小絞車輔助牽引。因此，小絞車還是煤礦礦井運輸工作的重要設備，加強小絞車的安全技術管理，是機電、運輸兩個專業現場管理的重點之一。兩個專業針對小絞車現場管理的要求，統一管理視覺取得管理要求的一致，不僅有利于小絞車的現場管理，更有利于機電、運輸的整體規范化安全管理。按照現行“煤礦機電安全質量標準化標準”，機電部門要求井下按扭、打點器、電鈴、三通、四通等五小電器應上板［1］，而上板通常是將五小電器固定在專門牌板上，并且要整齊標準地懸掛在巷道壁上才能符合要求。小絞車是一種安裝在井下巷道中，牽引車輛的動力設備，由于實際應用中牽引鋼絲繩應該與被牽引車輛運行方向保持一定角度，所以有些情況下小絞車安裝固定位置距離巷道壁會有一段距離。為了保障運輸作業安全，通常運輸部門要求小絞車牽引作業時，必須用手握住制動閘，準備隨時采取制動措施。巷道壁與小絞車之間間隔距離，如果大于成年人手臂伸開的長度，將不便于小絞車司機安全操作。如果按照機電部門要求，將小絞車的按扭、打點器上板、上壁管理，司機操作起來既不方便、又不安全。實踐中，執行運輸部門規定的安全操作要求時，在遇到上級部門檢查時，上級機電部門只認可上板、上壁的要求，不符合此標準要求就要扣分。有鑒于此，企業機電、運輸主管部門應該結合現場實際，做出符合小絞車安全操作要求的管理規定。
3統一五小電器管理的規定與要求
筆者多年從事礦井運輸技術工作，對這個問題早有思考。筆者認為機電、運輸部門的要求，如果與現場實際情況結合一下，即可取得雙贏的效果。兩個技術管理部門，應該從安全管理的責職要求和安全生產的宗旨出發，實事求是地將上述規定辯證統一起來，合情合理地制定相關管理規定，才能便于現場正確執行。譬如可規定:為既完善小絞車附屬五小電器中的按扭、打點器集中上板管理，又保障小絞車司機正常安全操作，軌道運輸小絞車所用的控制按紐、信號按扭集中上板應該符合如下要求:1)小絞車的控制按扭、信號按扭，必須嚴格執行機電專業的質量標準化要求，實現上板管理，不得不加固定地隨處放置。2)小絞車的控制按扭、信號按扭上板后，牌板必須固定在距絞車較近的巷壁或絞車附近設置的固定架及其它適當的地方。固定要穩固，按動按扭時牌板不得晃動，其懸掛高度及距離要適當，應符合小絞車司機正常操作時，伸手即可觸到按扭的要求。3)小絞車的控制按扭和信號按扭，無論采用何種方式固定，牌板固定位置應處于小絞車擋繩板側基座線前部位置，以便于司機操作。這樣規定，便可將機電、運輸兩個部門關于五小電器的管理要求辯證統一起來，既實現了機電部門五小電器上板、上壁要求，又保障了小絞車的控制按扭、信號按扭的合理設置，符合安全操作和運輸部門的技術管理要求。
4結語
煤礦的前途是實現采、掘、運各個專業的現代化，隨著煤礦現代化的、高效率的新型輔助運輸裝備卡軌車、單軌吊、無軌膠輪車在煤礦的不斷應用，礦井運輸裝備水平將會發生跨越式的發展，煤礦井下在用的各種有極繩、無極繩小絞車將會逐漸減少。但是，小絞車作為軌道運輸調度作業的必備裝備和小型煤礦的主要運輸手段，還將會長久存在。因此，研究探討對小絞車的技術管理，規范礦井運輸涉及機電運輸的管理要求，保障礦井運輸工作實現安全高效運行，還將是個持久的課題。
作者:郝樹俊 單位:山西大平煤業有限公司
煤礦絞車論文:煤礦絞車電控系統的PLC變頻改造設計路徑剖析
摘 要：本文針對以往高耗能的礦山絞車電控系統，運用變頻器與PLC，對其開展系統化改造，不僅詳細的設計了電控系統與主控程序軟件的流程圖，而且還設計了控制電路、主電路的流程圖，并有目的性的開展了PLC與變頻器的選型，最終制定出了一種變頻器與OLC相結合能夠實現S形速度曲線的方法，此改造的實踐操作，有助于達成礦山節能降耗目標。
關鍵詞：電控系統；煤礦絞車；PLC；變頻器
當前， 煤礦絞車在整個礦山中有著較大的用電量，同時在耗能方面也比較突出。針對以往的電機阻電控系統而言，其在實際運行中，尤其是在加速或者是減速過程中，在由轉子串接相應電阻上，通常會有比^大的電能浪費，即20%～30，至此，本文針對此狀況，以副井絞車為研究對象，對其開展了細致化的PLC變頻改造，以期更好的達成此方面的節能減排目標。
1 硬件設計
1.1 變頻器電控系統外部電路、主電路的設計
電控系統主電路由電磁接觸器MCl、MC2、MC3，無熔絲斷路器MCCB，變頻器及感應電動機等所構成；對于變頻器的外部電路而言，其有多個電路構成，即聲光報警電路、接收來自PLC的控制信號等。（1）計算變頻器容量。比如某煤礦的副井絞車，其所選用的系統類型即為較為常見的交流繞線式電機串電阻調速系統，此系統的主要參數為：電機功率354kW，電流418A，電壓660V；絞車道坡度為16°，長度為1200m；減速機為XL-30，速比30，輸入轉速980r/min；卷筒寬度為2m，直徑為2.5m；絞車為K-2.5×2/30型單繩纏繞礦井提升機，由中信重型機械公司生產。在實施改造時，為了使各項成本能夠較大化的降低，經協商，最終決定仍然采用原先的繞線電機。因此，此系統存在比較陳舊的電機設備，此外，對于此礦絞車而言，在負載方面也比較的恒定，在變頻器相應容量進行選擇過程中，設定容量系數為1.2，所以需最小變頻容量值為355×1.2=426kW。（2）選擇變頻器型號。由賽普產的SAPSOOG系列通用變頻器，其所選用的是電流矢量控制技術，其低俗轉矩能夠實現200%的額定轉矩輸出，并且還內置有PLC程序，能夠對運行實施控制，此外，還具有多種操作與控制方式，保護功能比較齊全，對于那些礦井絞車電機驅動比較適用。結合系統實況，另通過查閱相關規范手冊，最終選擇的變頻器為時下較為通用的SAPS00G-450-T6-AA（賽普），其標準的參數為三相660V。（3）聲、光報警電路的合理設計。對于聲、光報警而言，其電路由多部分構成，主要由自鎖解除按鈕A6、報警自鎖繼電器BJ線圈及其常開觸點、故障報警鈴JL與故障報警燈JD構成。因來自PLC的故障繼電器K3及APl500G變頻器內部檢測電路，對變頻器內部故障，即繼電器相應輸出端子TC，呈現出與TA閉合狀況，并且還共同控制著斷開工序，通常以此種方式來進行聲、光報警。
1.2 PLC控制部分的電路設計
針對PLC控制的電路來講，其在整個礦井絞車電控系統當中，往往發揮著核心性作用，構成多樣，即旋轉編碼器、操作臺、可編程邏輯控制器、電壓電流檢測、繼電電路及各種輸入控制按鈕。對于其所持有的功能而言，即實時監控絞車的工作狀態，依據預定的速度圖及力圖，對絞車進行控制，結合運行方式，給定控制變頻器，使其能夠實現S形速度曲線，使其能夠多方面的自動運行，如停車、爬行、減速及啟動等，為絞車的、經濟及安全運行提供保障。選擇由西門子公司生產的S7-300系列PLC。運用主控為PLC的主要原因在于，其具有較好的環境適應性，能夠在一些比較惡劣復雜的礦井環境中使用，具有較好的電磁兼容性，工作。此外，對于S7-300的構成而言，其由多種模塊部件組合而成，各個模塊之間又能夠以各種方式適當組合，來實現與現場實際需要相符的控制系統設計。其具有各種CPU，能夠提供所需要的集成系統功能，便于各種控制系統的形成。
2 電控系統保護的實現路徑
對于SAPS00G變頻器而言，其保護功能比較多樣，可進行如下保護：（1）輸入電源電壓過低保護；（2）輸入電源電壓過高，大于額定值125%，并且在持續時間方面超出30s時提供保護；（3）負載慣性過高或者是減速時間過短，并且此狀況持續時間超出30s；（4）電機產生回生電壓或者是電源電壓變動過高，使得母線的電壓持續升高；（5）負載慣性過高或者是減速時間太短，造成直流母線具有過高的電壓；（6）加速或減速時，具有過短的時間設置，在轉矩設定值方面，提升幅度比較大；在制動電流上，通常會出現直流定位過高的情況；由于此狀況持續的時間比較長，在此影響下，會造成所輸出的電流出現持續性過高；（7）過電壓失速防止功能。對于變頻器而言，如若其正在運作執行的是減速，在負載慣性的作用驅動下，會造成電機出現持續性的能量回升狀況，隨后變頻器內部也會出現此情況，此時，處在直流側電壓，便會在比較短的時間內，出現快速升高，所以，對于變頻器直流側而言，如若其電壓短時間內升高過快，那么變頻器在此影響下，便可立刻呈減速狀態，直到位于直流側的電壓，在數值上將至標準保護值則止，當恢復正常之后，變頻器再次減速；（8）外部故障端子輸入保護。實施PLC檢測后，如若發現絞車配套的牽引鋼絲繩出現過松的情況，或者是存在下過卷、上過卷的情況，此時的PLC繼電器，對應的K3線圈便會處于得電狀態，此狀況驅動下，其與SAPS00G變頻器，在處于對接狀態的保護開關，通過端子MT的輸入，便會與COM端子，在具體的上常閉觸點方面，呈持續性的斷開狀態；對于APS00G變頻器而言，對其實施檢測，如若發現存在此信號，在為變頻器提供保護的實際操作中，位于系統內部的故障繼電器，在具體的輸出端子TC方面，與TA一道呈持續性的閉合狀態，當發生此故障后，與之相對應的故障報警鈴，感知故障后，便立即對外發出警報，報警燈在此應動下，隨及閃動發光。
3 S形速度曲線的實現
（1）速度曲線的選擇。此礦井絞車所選用的乃是不對稱的5階段S形速度曲線，由5各階段構成，即制動、爬行、減速、勻速及加速。其中加速度與減速度均為1m/s2，爬行速度1.75m/s，工頻速度7.6m/s。（2）S曲線PLC編程實現。結合速度曲線運行參數，將減速距離、加速距離、減速時間及加速時間計算出來，然后依絞車運行線路的長度，停車的實際距離及爬行的大致距離，開展細致化計算，得出工頻運行距離，通過此計算，便可較好的得知PLC輸出模擬控制的電壓，與距離間處于何種關系。于PLC編程過程中，需合理設定工作運行、減速階段、加速階段及啟用轉換器的狀態。在定位絞車側方面，主要通過PLC，利用旋轉編碼器，對其其脈沖個數進行計算，然后通過CPU計算而得到。（3）憑借變頻器的WF曲線，設置S曲線。在選擇賽普SA500G變頻器V/F曲線時，設置內部參數代碼F34在其中發揮著決定作用。如果F34=0時，那么V/F便為一條曲線，而且呈現為線性加減的曲線，以通用負載較為常見且多用。如若為F34=1，針對此時的V/F曲線而言，則為二次平方轉矩曲線，以加減速中較為多用，即此操作中所需噪聲將起、減緩振動等。依據絞車實際需要，設計時，最終選定F34=1。
4 設計絞車電控系統軟件
設計絞車的電控系統軟件，較多會用到PLC編程，其由兩部分構成，即中斷服務子程序與主程序。軟件與硬件在彼此協調的情況來完成工作。只有軟硬件協調配合，方能實現控制系統各項預定功能。當系統處于通電狀態，首要步驟即為使系統呈初始化，然后結合系統實際狀況，使其自檢，當確認合格之后，便可進行啟動信號的接受工作，當系統的運行狀態為加速段時，并且已經達到了相應工頻運行點，便會以一種自動的方式轉運至工頻，當其達到相應減速點時，便會以一種減速的狀態而持續運行，若達到最終的停車點時，便會立即停車，此時便呈待定狀態，等待下一指令。在此時段，若有異常，或非工作工作，系統便隨即跳轉，轉向中斷子程序，對系統進行相應保護，且及時將聲光警報發出。
5 結語
總而言之，變頻技術現今已在煤礦絞車電機當中得到廣泛應用，把變頻技術體積小、啟動電流低、精度高及調速范圍廣等優勢，經一定方式均轉至煤礦絞車當中，推動絞車電氣控制的深層次發展，促進整個煤礦產業的更好發展。
作者簡介：張濤（1984-），男，河南唐河人，本科，助理工程師，技術主管，研究方向：礦山運輸、煤礦提升機使用或控制方面的等、井下蓄電池車，煤礦。
煤礦絞車論文:變頻調速技術在煤礦提升絞車中的應用
摘 要：在煤礦開采中，絞車是最常見的運輸設備，但是由于電氣控制措施的不合理，導致較多安全事故的出現。而變頻技術的應用對于實現礦井運輸絞車的無極調有著非常好的效果，變頻技術的應用于煤礦電控絞車系統中明顯的減少了事故的發生，而且對于提高絞車的工作效率和工作質量都發揮著重要的作用。因此，本文主要介紹了變頻技術在煤礦絞車電控系統中的具體應用。
關鍵詞：變頻調速；PLC；提升絞車；應用
0 引言
在各類型煤礦的挖掘與開采中，絞車都是必不可少的運輸設備之 一，為了進一步提升絞車運行中的安全性、經濟性與性，并且達到了節能與增效的目標，必須對絞車的電氣控制措施進行改造，其中變頻技術的應用是至關重要的。基于持續完善PLC系統程序的影響下，在設備控制當中的變頻絞車越來越表現為節省電能、維護次數少、性強等一系列的特點，相比較于傳統意義上的交流異步電機，其跟當前國內煤礦的綜合化與現代化發展非常適宜。下面，筆者對煤礦提升絞車中應用的變頻調速技術的有關問題進行了簡要地分析。
1 煤礦應用的提升系統簡介
當今，國內應用的交流異步電機的邏輯控制設備的組成部分是接觸器與繼電器，其借助轉子串切電阻有級調速的手段來控制絞車。然而，因為這種電機在換擋和開機的情況下，太大的電流會影響到設備，這不但使精度控制降低，而且不利于電機應用年限的延長。再者，其難以維護、調試不方便、損耗電能大等，因此跟國內煤礦高效化、綜合化、現代化的發展要求相悖。鑒于此，由于變頻調速技術的特點是故障率低、便于操作、啟動穩定、調速范圍廣等，因此備受重視。尤其是在煤礦提升系統中越來越成熟應用PLC變頻調速系統的影響下，設計與優化煤礦提升絞車中的變頻調速技術變成煤礦安全生產的一個發展方向。
2 變頻調速技術的原理和應用效果
2.1 變頻調速技術原理
變頻調速技術是對電機定子供電頻率進行改變的基礎上實現轉速的變化，工作中重點涵蓋劃歸絞車電機為發電機回饋能量的過程與電機的逆變過程。其中，調速工作的中心環節是逆變，其涵蓋濾波、整流、逆變幾個過程，該過程使電機定子供電頻率發生改變而對輸出電壓進行調節，從而實現對絞車速度的控制。回饋能量的過程涵蓋輸出濾波、整流、逆變回饋這幾個環節。逆變回饋的目的在于確保統一性的電網電壓相位和逆變回饋輸出電壓相位。務必將輸出濾波加入到系統當中，進而確保逆變的順利運行，且降低污染電網的概率。除此之外，由于煤礦電壓存在較大的波動性，因此還需要將剎車環節加入到系統當中，從而使變頻控制安全系數提升。
2.2 變頻調速技術應用的效果
變頻技術無級調速的實現不僅確保停車、運行、啟動、減速、加速過程中的絞車的穩定性，而且使加速和減速過程中沖擊機械設備的情況減少，以及實現了調速范圍的拓展。有效地契合安全回路與機械制動確保系統在瞬間停電與緊急狀態下的變頻調速系統機械制動的自動實現，進而保障系統的安全性。另外，因為變頻調速有著回饋能量的作用，此技術有著顯著的節電優勢。
3 基于PLC的變頻調速系統設計
3.1 煤礦提升系統當中PLC的功能
PLC就是所謂的可編程控制器，其屬于借助能夠編輯程序的存貯器來定時、計數、邏輯運算、算數運算的電子操作系統，有著穩定性強、程序編輯簡單、使用普遍、抗干擾性的特點。存貯器在運動指令的情況下在模擬輸出和輸入數字的基礎上對一系列的過程進行控制。借助PLC變頻器控制提升的高度與速度，能夠確保更加簡單和穩定制動的實現，且在有效降低系統體積的過程中實現安全性與控制精度的提升。
3.2 基于PLC的變頻調速系統設計
3.2.1 變頻系統的設計
一是對系統變頻器的容量進行合理地選擇。電機的啟動轉矩通常是額定轉矩的1.7倍，兼顧到要求借助110%額定負載動載試驗和電壓波動的影響要素，需要確保較大轉矩是1.9倍的負載轉矩，為了保障應用的安全性，能夠在變頻器容量提升的基礎上得到200%的負載力矩值，相應量的高次諧波涵蓋于變頻器輸出電源當中，這會導致電機諧波損耗的形成。為此，需要實現其電流的增加。二是在選用變頻器的問題上，因為升降絞車存在比較大的慣性，所以需要其具備較高的運行能力，能夠控制交流電機的核心變量，且重點控制轉矩和定子磁通。有效統一良好的電機軟件模型與高速信號處理器更新電機狀態，能夠快速地響應剎那斷電和改變的負載。三是需要科學地選用制動電阻。因為加成重載降低情況下重力加速度的形成會使變頻器直流回路電容升高電壓，所以務必實現制動電阻的增加，從而有效地進行控制。借助電阻制動能夠確保重物穩定地就位。
3.2.2 PLC系統的設計
設計PLC系統需要對絞車提升的功能（急停要求、較大速度、較大靜張力、高度提升等）與變頻器系統的參數進行參考，選用符合絞車工作狀態的傳感器與控制器。再者，在估算用戶存儲容量和對閱點數的基礎上選用PLC型號，且立足于控制速度選用適宜的CPU結構與功能。需要明確的是，運行過程中的PLC由輸入信號至輸出控制面臨滯后性的情況，能夠選用快處理速度的PLC，這樣能夠控制在0.5us之內的一條指令的執行時間。PLC主要是模塊式與整體式的構造，其中模塊式的構造擴充容易，且組態靈活，為此非常適宜應用于大規模的遠程I/O系統和集散控制系統。
4 結語
總而言之，相比較于傳統意義上的交流異步電機控制，變頻調速能夠軟起軟停設備，這樣在降低機械沖擊影響的過程中提高了系統控制的安全性與穩定性，有效地統一PLC技術可以持續地簡化系統，且實現設備拓展性能的提升。技術工作者需要明確變頻調速技術的價值與意義，不斷地優化與改造提升絞車的變頻，且總結經驗，從而在煤礦提升絞車中有效地體現PLC變頻控制技術的巨大優勢。
作者簡介：張金淇（1986-），男，福建龍巖人，專科，助理工程師，主要從事煤礦機電技術管理工作。
煤礦絞車論文:探究煤礦絞車電控系統的PLC變頻改造設計
【摘 要】進入新時期以來，我國經濟發展較快，對于能源的需求較大，而煤礦絞車則在煤礦開采之中的占據著較大的比重，在煤礦開采之中，運輸絞車發揮著十分重要的作用。絞車同時也是礦山開采之中能耗大戶，在建設資源節約型以及環境友好型社會的背景之下，對煤礦絞車電控系統進行變頻改造設計，對于推進其發展具有十分重要的意義。
【關鍵詞】煤礦絞車 PLC 設計
新時期以來，在建設資源節約型以及環境友好型社會的背景之下，煤礦開采要獲得長遠的發展，需要不斷降低能耗，走可持續發展的道路。因此傳統落后使用繞線點擊轉子串接電阻的電控系統不能滿足的當前發展的需要。要求對絞車的PLC變頻系統進行改造設計，符合當前的發展情況。
1 PLC電控系統的組成
煤礦絞車電控系統之中，組成其PLC電控系統單元的有：外部設備編程器、電源模塊、中央處理器、存儲器、擴展接II以及外部設備接口之中的輸入/輸出接口。通過電源總線、地址總線、數據總線同每一個控制總線之間將各個單元進行連接。在其外部則需要配置同之相應的控制對象以及裝置，通常來說，PLC電控系統可以分成組合式以及固定式兩種，固定式包括的主要內容有：I/0板、內存塊、CPU板以及電源等等。組合式的包括的主要的內容有內存、CPU模塊、電源模塊以及I/O模塊。固定式從其組成的角度講具有一定的不可拆卸的功能，組合式則可以根據具體情況，依照與之相應的規則而進行組合，具有較高的擴展性，因此，在實際之中具有十分廣泛的應用。從我國的煤礦絞車的總體情況來講，其主要使用的是660V、50Hz的電源，而電壓的波動范圍一般在±10%，而其允許頻率波動的范圍一般在±2.5%，通過其具體的運行，可以將其輸出功率設定為200kw，同時保障其具有0～50Hz的輸出頻率，這樣就可以保障絞車在工作之時的高效和穩定。
除此之外，系統應該給實際工作之中其不同的運行環境設置相關的保護功能，這樣可以有效解決設備存在的欠壓、過流以及過壓等問題。為了保障低頻運轉的絞車符合額定轉矩之中的規定，要求設置自動轉矩的提升功能。電氣控制之中建議使用雙PLC全數字控制系統，可以確保同硬件電路之間的冗余，實現絞車提升控制以及數字監控系統，如果當PLC出現故障之時則就可以完成臨時應急提升。在這之中為了避免出現過速裝置、減速功能保護、過卷裝置以及限速裝置，需要設置成為彼此獨立的雙線形式。在該系統之中其聲光信號同控制回路之間有著閉鎖功能，其標準為30天，可以有效保留信號出現的次數以及時間記錄等等。
2 煤礦絞車電控系統PLC變頻改造設計
2.1 硬件設計
（1）變頻器容量計算；對煤礦絞車電控系統進行改造的之時，首先需要做的是做好交流繞線式電擊串電阻調速系統，其系統參數主要為：絞車使用的是JK-2.5×2/30型單繩纏繞礦井提升機。通常來說其卷筒的寬度為2m，直徑為2.5m。其減速機是XL-30，速比為30，輸入轉速保持在980r/min。電流為419A，電機功率為355kw，電壓為660v。在改造之時，為了降低成本，使用了較久的繞線電機，因為其電機比較舊，那么絞車的負載較為恒定，選擇變頻器容量的系數為1.2，那么變頻器容量的最小值則是426kw。（2）PLC控制部分電路設計；在礦井絞車電控系統之中PLC控制部分是核心，主要是通過操作臺、邏輯控制器、旋轉編碼以及繼電電路等等組成。如此可以對絞車的工作狀態進行監控，對絞車可以依照其預定的速度圖以及力圖，在運行方式的指導之下，對變頻器進行“S”形速度曲線的改造，控制絞車的啟動、減速、停車以及爬行，確保絞車可以安全穩定運行。
2.2 電控系統的運行過程絞車的啟動
絞車的啟動是電控系統之中最為重要的組成部分，可以滿足開車方向、開車信號、使能信號以及速度給定信號等等條件。也正是因為這些條件要求的存在，促使電控系統的控制原理在運行過程之中從初始化到開始，需要將絞車的正轉、反轉、運行，做好重要的部位的設置工作以及相關的計算。比如說上下同步點的脈沖數，油壓零位。當系統處于邏輯操作以及集中控制之時，需要對安全回路的工作狀態進行分析。一旦其軟件安全回路出現問題的話，系統就可以使用安全閘而將液壓站的電源斷開。如果開機之時存在問題，那么就無法正常工作。如果為輕故障的話，那么工作閘不能發出開車信號和使能信號，設備處于一種不能開機的情況之中。如果安全回路良好的情況之下，應該檢查是否收到開車信號以及開車方向。而在硬件安全回路都比較正常的情況之下，開工作閘信號通常主要有兩種情況，首先半自動方式之下選擇提升/下放或者是選擇上/下。其次，在檢修以及手動的情況之下，工作閘手把非零位。
3 PLC的應用對絞車運行狀態的改善效果
從前文的論述之中，可以看出在煤礦絞車電控系統改造的具體效果，PLC變頻技術的突出優勢有：（1）此系統可以降低絞車的在運行過程的成本，不斷提升運輸循環之中調速運行的時間在總體時間之中的比重，同時也會大大降低設備運行的能源成本。也會減少電流的沖擊進而保障設備運行的狀態，保障設備維修以及時間成本。（2）其絞車的負載會根據電機的轉速而出現較大的變化，所以，變頻技術在負載控制上可以做到無誤，保障負載量同設備輸出之間相符合。絞車電氣可以大幅度提升度。與此同時，對設備進行加速以及停啟控制，有效緩解設備機械部件同電氣元件之間的沖擊，不斷提升煤礦運輸系統的安全性。
4 結語
我國煤礦工業技術在新時期下出現較快的發展，在這之中PLC變頻控制技術也是構成煤礦工業發展之中最為重要的部分。同時PLC變頻技術的優勢在煤礦絞車的電氣控制得到充分的發揮。而在實際之中要求把變頻系統的主要性能同煤礦生產之中有機結合，組合PLC模塊，不斷促進煤礦開采質量的提高以及速度的提升。
作者簡介：丁大圣（1978―），男，河北唐山人，本科，畢業于黑龍江科技學院，電氣工程師；現研究方向：礦井提升、液壓站電控、絞車電控、大型電機保養。
煤礦絞車論文:調度絞車在煤礦井下巷道掘切施工中安裝的應用
[摘 要]本文介紹調度絞車在煤礦井下巷道掘切施工中，為方便巷道物料的運輸，在變坡點以后的上口或下口、適當的距離、便于安裝的地點安裝，為確保安裝過程中的安全，對安裝過程做簡單介紹，以指導施工。
[關鍵詞]調度絞車 安裝使用 安全
一、設備選型
二、施工技術準備工作
（1）核實整套安裝所需要的電氣設備、電纜、五小電氣的型號、規格、數量及保護裝置所需材料、器材，并對其做完好檢查和性能測試，嚴禁帶隱患入井。
（2）組織人員對調度絞車的底盤、電機、制動裝置進行調整、檢查，對滾筒及軸承座進行打加潤滑油。
（3）組織參加施工的人員貫徹執行本措施，向施工人員進行技術交底和安全注意事項交底。
三、施工臨時設施準備工作
安裝地點確定以后，井下施工安裝應按如下順序進行：
調度絞車基礎布置及輔助運輸設備的安裝調度絞車入井運輸就位、超平找正打固定錨桿，二次抹面電控設備安裝，電纜敷設上繩試運轉接地裝置連接安全保護裝置安裝。
四、施工材料、工具的準備及構件加工
機修工具一套，電工工具一套，3t手拉葫蘆1個，5t手拉葫蘆1個，平板車一輛，≥Φ12.5鋼絲繩繩扣4根，1m長Φ15.5繩扣2根，墊鐵若干。
五、安裝安全注意事項
1、調度絞車運輸時，吊裝平板車上時應放中，擺正，出繩口正置下口擺放，單股不少于4股8#鐵絲捆扎牢固，并用一臺手拉葫蘆兩邊封拉緊固。
2、小絞車安裝地點必須滿足設備安裝、方便檢修和便于安全操作的要求：絞車與軌道外緣安全距離不得小于400mm；絞車與設備、巷幫的有效間距不得小于800mm；絞車后部應大于800mm。
3、斜巷中安裝位置嚴格執行停鉤懸鉤制度，杜絕違章作業。
4、在安裝位置巷道頂部打20×2000mm錨桿作為起吊懸吊點，通過鋼絲繩（15.5mm）連接各手動拉葫，起吊前應仔細檢查鋼絲繩是否掛牢，經確認無誤后方可起吊，起重物下方嚴禁站人。
5、小絞車安裝固定：以安裝的小絞車底座為基準，向四周擴大200mm為尺寸打混凝土基礎且挖至硬底，深度不少于800mm。底座下采用20×2000mm錨桿配合2根K2370錨固劑、錨盤與絞車底座基孔連接上緊，每根固定錨桿上螺帽緊固（雙帽固定），基礎螺栓必須擰緊，不松動變位。
6、小絞車固定錨桿數量：25KW及以下不少于4根；40KW不少于6根；55KW不少于8根。
7、斜巷運輸中，在絞車后側兩角，用2根20×2000mm錨桿配合錨固劑打入巷道底板，再用與主繩繩徑相同鋼絲繩、不少于三副繩卡、繞三圈連接鎖住小絞車拉緊或用40T錨鏈拉緊固定。
8、小絞車鋼絲繩鉤頭必須加裝護繩桃形環，斜巷每個鉤頭都必須配備有符合要求的保險繩，保險繩應與主繩直徑相同，用不少于3副卡子卡緊。保險繩的長度和掛車數相適應，不宜過長。
9、小絞車必須安裝在頂幫完好、支設牢固、無淋水、積水的安全地點。
10、使用絞車前必須檢查信號設施是否齊全、靈敏。
11、作業前應檢查鋼絲繩無硬傷、打結、嚴重銹蝕，有無斷絲現象，滾筒繩頭是否牢固，松繩至終點時滾筒上余繩要超過3圈以上。
12、鋼絲繩鉤頭繩必須用繩卡卡緊（不少于5個），繩頭與礦車連接必須使用標準插銷，嚴禁使用其它物料代替插銷。
13、絞車及其電氣設備必須完好；各種保護裝置必須齊全。
14、嚴禁超載、超掛、超負荷運行，制動裝置要靈敏，啟動困難時應查明原因，不準強行啟動。
15、小絞車的控制必須采用具有正反控制功能的可逆開關，操作按鈕應固定在司機便于操作的地方。
16、每次開、停時、必須逐漸增、減速度，不允許急速的開、停車，以防損壞傳動機件（特殊情況例外）。
17、工作結束時，必須閘死滾筒，切斷電源，開關打到“0”位。
18、調度絞車的維護應按完好要求包機到人，定期維修，以保障安全。
19、調度絞車鋼絲繩應由專人每天檢查一次，以保障正常使用。
20、絞車司機必須經過專門的培訓，方可（持證）上崗操作。
21、司機提放車時必須注意力集中，嚴禁一手開車，一手處理爬繩等，并嚴禁兩個閘把同時壓緊，以防燒壞電機。礦車掉道時嚴禁用小絞車硬拉復位。
22、司機要經常檢查剎車閘是否靈活，閘帶有無斷裂，行車時必須嚴格執行“行人不行車，行車不行人，不作業”的規定。
23、絞車的司機側應裝有不小于5毫米的金屬擋板。司機操作處應設有照明。
24、絞車司機必須做到“六不開”原則：①絞車不穩有松動或絞車地點有不安全因素未處理好不開。②有異常響聲、異味異狀。③鋼絲繩有異常跳動，負荷突然增大或突然松繩。④有嚴重咬繩、爬繩現象。⑤電機有異常。⑥突然停電或有其他險情時。
25、其它安全操作技術要求按、及煤礦有關規定執行。
煤礦絞車論文:無極繩連續牽引絞車在煤礦生產中的應用研究
[摘 要]小絞車在運輸過程中需要多次轉運，十分復雜，同時投入大量的人力、物力資源，不僅工作效率低下，所需費用也非常高，使煤礦的生產任務變得繁重。無極繩連續牽引絞車應用為煤礦生產提供了極大的便利，本文將從無極繩連續牽引的工作原理、基本構成以及重要意義方面來具體論述無極繩連續牽引絞車在煤礦生產中的應用。
[關鍵詞]無極繩絞車；連續牽引；運輸
中圖分類號：TD50 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）03-0355-01
由于小絞車在礦井運輸過程中，工作效率較低，安全性較差，難以滿足礦井運輸的要求。而無極繩牽引絞車作為礦井新型的運輸裝備，具有結構緊湊、操作方便、性高等優點，適用于長距離、多變坡、大噸位工況條件的普通軌道運輸。無極繩運輸設備簡單，使用范圍廣泛，是當前調度小絞車的替代產品。無極繩連續牽引絞車在煤礦生產中的廣泛應用，大大減少了運輸過程中的多次轉運，節約了大量的人力、物力資源，極大地提高了煤礦生產效率，本文對無極繩連續牽引的工作原理、基本構成以及重要意義方面進行細致的分析。
1 無極繩連續牽引絞車在煤礦生產中應用的工作原理
1.1 工作原理
無極繩連續牽引車由絞車、張緊裝置、梭車、尾輪及沿途各種繩輪組件等通過鋼絲繩構成一個完整的運輸系統。無極繩絞車通過漸開線圓柱正齒輪轉動，由無極繩牽引絞車滾筒旋轉，借助鋼絲繩與絞車滾筒兩者之間的摩擦力帶動礦車運輸。
1.2 絞車工作條件
無極繩連續牽引絞車有很大的工作條件限制，所以使用無極繩連續牽引絞車應提高注意。及時，礦用普通軌道的質量要滿足運送大型設備的要求。如果礦用普通軌道不能滿足這個要求，將對大型設備運輸的安全性造成極大隱患。第二，坡度平緩過度，垂直曲線半徑不得小于15m。這個同樣是硬性規定，只有坡度的平緩度滿足要求，才能使無極繩聯系牽引絞車對煤礦的生產順利進行。第三，整體軌道必須順直，同時避免陰陽軌道出現，并且軌枕間距應在500～600mm之間。第四，巷道坡度大于10°或水平轉彎角度大于20°時需加裝防掉道護軌。第五，水平拐彎處的曲線半徑不可以小于9m且彎道處不得有變坡或道岔。第六，對于采區上下坡和集中軌道巷等道岔較多的巷道，為了有效保障副繩能夠順利通過，需要在道岔處使用木軌枕。第七，絞車安裝位置，巷道寬度一般在3m～4m。
1.3 適用環境
無極繩連續牽引絞車引起工作條件特殊，在進行煤礦生產時，也要根據環境的變化做出適當的調整，下面就適用環境情況加以具體說明。及時，無極繩連續牽引絞車對溫度的要求一般在-10℃到40℃。第二，無極繩連續牽引絞車在煤礦生產中會產生大量的污染，對此，無極繩連續牽引絞車的使用應不影響到周圍的環境。
1.4 安全性分析
無極繩連續牽引絞車較傳統意義上的小絞車有很大的進步，它通過無極繩對絞車的聯系牽引可以實現順利、便捷的長途運輸，可以有效避免像小絞車在運輸過程中摘掉掛鉤可能發生的一系列隱患，極大提高無極繩連續牽引絞車在煤礦生產中的安全性，同時又可提高工作效率，降低投入成本。
2 無極繩連續牽引絞車的基本構成
無極繩連續牽引車由絞車、張緊裝置、梭車、尾輪及沿途各種繩輪組件等通過鋼絲繩構成一個完整的運輸系統。
2.1 絞車
絞車是無極繩牽引絞車系統的最基本和最重要的構成。是整個系統的動力，采用機械傳動，主要由電機、底座、減速器、滾筒部分、聯軸器、制動裝置和防護罩等構成。其中，電機可以為無極繩絞車提供動力。底座分為兩個整體，由結構件焊接成整體，通過地腳螺栓與基礎固定。減速器采用硬齒面齒輪。滾筒部分由主軸、主動輪及摩擦輪等組成。聯軸器可用于聯結電機和減速器制動裝置包括電力液壓塊式制動器和手動帶式剎車二套制動裝置。防護罩主要起到防護作用。如圖2所示。
2.2 梭車
梭車具有固定和儲存鋼絲繩的功能，主要用于連接礦車、平板車、材料車等，前后兩端是碰頭，碰頭連接車組。梭車由車架、儲繩筒、車輪組件等組成，用于巷道坡度大于7°或水平轉彎角度大于20°時，需加裝防掉道的卡軌器。梭車車架主要由車架體、碰頭組成，車架兩端是碰頭，起到行走和承重的作用。儲繩筒可儲存鋼絲繩，以備巷道延深開采或縮短運距之用。
2.3 張緊裝置
張緊裝置主要由框架、張緊繩輪、動輪組、轉向輪、配重塊和防護網等組成。可以吸收鋼絲繩伸長的部分，也可以為絞車提供尾張力，使絞車可以正常牽引，避免鋼絲繩在卷繩筒上打滑。如果無極繩連續牽引絞車有雙向作用，則應在絞車上安裝兩個裝進裝置。如圖3所示。
3 無極繩連續牽引絞車在煤礦生產中應用
一、合理簡化了運輸系統
無極繩絞車進行直達運輸，減少了運輸過程中一些不必要的環節，減少了人力、物力的投入，避免了像小絞車運輸中摘掉掛鉤可能產生的安全隱患，極大地提高了無極繩連續牽引絞車在煤礦生產中的安全性。
二、無極繩連續牽引絞車適應性強
無極繩連續牽引絞車安全簡便，并且操作簡單。采用機械傳動方式，設置兩套制動系統，性高，并且結構緊湊。按鈕控制，操作方便，極大地降低了對操作工人素質的要求，極大地降低了勞動強度。適用于各種運輸的要求，可以根據運輸距離的需要進行延伸，適應性非常強。
三、無極繩連續牽引絞車用途廣泛
無極繩連續牽引車適用于礦井各種巷道的運輸條件要求，應用非常廣泛，不僅對煤礦生產，對其他工業也具有極大的應用價值。
4 結論
總之，隨著科學技術的不斷發展，推動無極繩連續牽引絞車技術不斷取得突破性的進展，隨著無極繩連續牽引絞車技術的不斷革新和完善，定會在煤礦的生產與應用中取得更大的科學成果。
作者簡介：
張志輝（1982-），男，河南洛陽人，助理工程師，現在河南永華龍門有限公司嵩山煤礦企管科從事企業管理工作。
煤礦絞車論文:一種煤礦大型絞車液壓站自動風冷散熱裝置設計及應用
摘要：本新型實用專利是一種用于煤礦大型絞車液壓站箱體內部液壓油降溫的裝置。目前開灤集團所屬大型絞車液壓站冷卻裝置均采用自然風冷，由于液壓站箱體由3毫米鋼板制成，箱體內部液壓油由于高壓泵作用長期處于高溫工作狀態，對液壓站正常運行帶來安全隱患。研制的液壓站自動翅片風冷裝置可以自動控制液壓站內部液壓油溫保持在液壓站正常工作范圍內，有效保障絞車制動系統安全工作。
關鍵詞：液壓泵；冷凝器；過濾器；冷卻風扇；散熱銅管
煤礦用大型絞車液壓站正常運行溫度不超過60度。每年3月下旬到10月中旬受自然環境溫度影響，我公司主井絞車由于原煤提升量大，車房內的液壓站連續運轉內部液壓油溫超過60攝氏度，導致絞車提升停止。高溫使液壓油的粘度降低，絞車制動性能減弱，嚴重影響主井提升系統安全提升，而且高溫液壓油縮短了液壓站電磁閥內部的膠圈使用壽命，液壓站故障率增多。平常降溫方法采用10匹空調吹著液壓站箱體降溫，由于車房內部溫度高，空調降溫效果差。為保障絞車制動系統在允許的溫度下安全工作，利用閑置的空調室外機，拆除室外機內部壓縮機，改造翅片式散熱器銅管連接結構，研制出絞車液壓站翅片式自動風冷散熱裝置，解決了大型絞車液壓站長期高溫運行的弊病，此項技改項目研制成功可以保護絞車液壓站內部的液壓油工作在允許溫度下，節約電能，消除液壓站油溫高的故障，延長液壓站電磁閥膠圈使用壽命，此技改創新項目值得向其他煤礦企業推廣應用。
此項技改采用閑置的3匹分體空調室外機作為液壓站箱體內部液壓油散熱裝置，利用液壓齒輪泵作為散熱裝置的動力源，啟動齒輪液壓泵，將液壓站箱體內部液壓油通過紫銅管道、齒輪液壓泵吸入空調翅片銅管散熱器降溫后輸送回液壓站箱體內部。齒輪液壓泵及冷卻風扇啟動停止采用微電腦控制器，通過放置在液壓站箱體內部的溫度傳感器實時采集液壓油溫傳遞給PID智能控制器，實現冷卻裝置自動啟?？刂啤Ｆ涮攸c如下：
（1）可作為一種礦井大型絞車液壓站降溫保護開發項目，擁有手動控制方式、自動控制模式，實現手動、自動啟?？刂?。
（2）本技改裝置創新點就是將液壓站箱體內的液壓油通過散熱性能好的紫銅管引到空調室外機散熱器進行降溫，再通過動力裝置將冷卻的液壓油輸送回液壓站，相比水冷液壓站優點是消除冷卻水在液壓站內部凝露導致液壓油、水混合的惡性事故的發生。
（3）本裝置設計實用，投資小，液壓站降溫效果明顯，在節能降耗方面表現突出。
使用效果
我們設計制作的液壓站翅片自動風冷散熱裝置在主井三月下旬投入使用以來，主井液壓站沒有出現過一次由于液壓油溫高影響液壓站正常運行事故的發生。保障了主井絞車制動系統安全運行，從安全生產消除液壓站事故率、降低電能消耗、大型設備大修率核算年創效五百多萬元。此技改創新項目實現自動控制冷卻裝置啟停，減輕值班司機勞動強度。經實際運行驗證降溫效果明顯，技改后的主井液壓站油溫長期在45-50攝氏度范圍。替換下10匹空調，節電效果明顯。適于向同行業推廣。
結構原理圖
說明：此技改裝置采用交流220伏動力液壓齒輪泵（外購件，型號為YTP-G-40 ）將液壓油通過安裝在液壓站箱體下部的閥門4（6分鑄鐵球閥）引出，經過12毫米銅管輸送，液壓油通過過濾器5（采用空調室外機內部銅質過濾器）進入齒輪液壓泵，動力液壓泵將液壓油送入安裝在液壓站旁的3匹空調散熱器9（型號KFR-70W/LE1），通過微電腦控制器（外購件 型號為LD-B10-10DP）控制冷卻風機10運行，自然風通過翅片式散熱器，軸流風機10將散熱器表面的液壓油溫帶走，銅質管道內的液壓油在齒輪泵產生的推動力下將液壓油由閥門3流回液壓站，往復循環散熱，液壓站內部的液壓油溫很快降到控制器設定的允許溫度。
冷卻裝置應用于大型絞車液壓站實例
作者簡介：
劉少輝（1972―）河北保定人，開灤集團首席技師，本科在讀，主要從事礦井自動化電氣維修，現任開灤集團林南倉礦機電科運一車間主任。
煤礦絞車論文:煤礦大型絞車滾筒閘盤紅外線測溫報警設計及應用
摘要：本新型實用專利是一種用于煤礦大型絞車滾筒閘盤溫度保護的裝置。目前全國煤礦系統提升機滾筒閘盤沒有安裝溫度監測保護裝置，當提升機滾筒閘盤由于某種原因致使閘盤溫度升高，絞車司機不能及時發現，造成滾筒閘盤過熱變形。使用此紅外線溫度監測報警裝置可以有效地將提升機滾筒閘盤在運轉過程中由于某種原因閘盤溫度超過允許工作值時發出報警信號，提醒值班司機及時停車檢查處理，保障礦井提升機安全運轉。
關鍵詞：紅外線采集器；可控硅；觸發信號；報警提示
煤礦企業大型礦井提升機滾筒閘盤溫度監測保護沒有列入煤礦提升系統的九大保護范圍，并且在實際運行過程中絞車滾筒出現由于機械閘盤偏擺超出煤礦安全規程技術參數或者某個閘瓦和閘盤接觸間隙小，造成滾筒閘盤與閘板摩擦，致使滾筒閘盤過熱，使絞車可調閘系統不能正常工作影響絞車的安全提升。為保障絞車的安全提升，避免上述現象的發生，特設計研制出提升機閘盤紅外線測溫報警儀。解決了礦井提升機滾筒閘盤沒有溫度保護的弊病，此項技改項目研制成功可以實現全天候監測絞車滾筒閘盤在運行中的溫度，超溫即發出報警信號，提醒值班司機及時停車處理。保障了提升系統的安全，值得推廣。
此技術創新項目采用紅外線發生器檢測提升機滾筒閘盤的瞬時溫度，通過設置遠紅外線采集器上線報警數值，當滾筒閘盤溫度超過紅外線采集器設定溫度值時，紅外線溫度采集器發出直流2伏電壓信號觸發車房值班室的可控硅直流報警回路，聲光蜂鳴器發出警報信號，提醒值班司機及時停車處理閘盤超溫故障，避免造成提升機重大事故的發生。其特點如下：
（1）可作為一種礦井提升系統滾筒閘盤紅外線測溫監測報警專用裝置，并可引用為其他運轉設備需要不間斷監測運轉設備溫度超溫報警。
（2）本裝置可利用紅外線不接觸測溫特點，連續監測提升系統滾筒閘盤表面溫度并且能超溫發出報警信號，可以應用于運轉設備在轉動過程中需要監測其工作溫度并報警的裝置。
（3）本裝置簡單實用，投資小，監測閘盤高速運轉溫度，效果明顯。
我獨立設計制作的紅外線滾筒閘盤測溫裝置自2013年1月份在主井投入使用以來，保障了主井絞車閘系統安全工作，主井絞車機械閘沒有發生過一次由于閘瓦摩擦閘盤過熱影響主井原煤正常提升的事故。從安全生產和降低大型設備大修率核算創效三百余萬元。此技改專利使用簡單、安全，測試絞車滾筒閘盤的瞬時溫度，并且在一年中隨著季節溫度的變化隨時可以調整紅外線測溫報警裝置的設定溫度上線值，報警信號采集，維護量小，適用于向同行業推廣。
電氣原理圖
說明：此裝置采用交流220伏電源經過橋式整流電容濾波，7812穩壓模塊輸出穩定的直流12伏，供給安裝在絞車滾筒閘盤上的紅外線采集溫度信號電路及車房可控硅報警主回路的工作電源。紅外線溫度采集器采用外購元件，型號KLH350，由遮光器、紅外線傳感器型號PM611，將PM611DSE分別與電路圖中的DSE連接。溫度補償二極管與電路圖中的A、K連接。A1放大器、A2濾波器、A3加法器組成積分電路型號ICL7106。作用是將模擬信號轉換成數字信號驅動LED顯示電路、A4溫度補償器作用有效補償環境溫度起伏振動對信號的干擾，A5報警控制箱采用555和阻容組成觸發延時電路，平時由于電阻R15接VDD，使555電路處于復位狀態，即模塊3腳呈低電平.當紅外線采集器采集到的溫度信號超過設定溫度值時，紅外線溫度采集器發出直流5伏信號去觸發可控硅控制回路，SCR導通，555電路的2腳有一低電平信號，使555翻轉置位，3腳輸出高電平，去驅使聲光報警蜂鳴器發出報警信號。
結構原理圖
主井滾筒閘盤紅外線報警調試步驟
說明：主井滾筒閘盤溫度報警裝置用于監測閘盤溫度，在工作過程中有兩種情況需要分別處理，一是車房內環境溫度發生變化，此時需要調整紅外線監測裝置報警值。另一種情況是滾筒閘盤機械摩擦原因引起的閘盤過熱，報警裝置發出報警信號，需要維修工處理。所以報警裝置發生報警信號，需要分析區別對待。
調試步驟：
（1）關閉閘盤紅外線監測裝置開關，設備在五秒內不斷電。
（2）按下設置MODE開關三次，HAL符號開關閃爍，此時可按UP或者DOWN鍵設置警示高溫關閉或者打開。
（3）設置報警高溫值，按下MODE第四次，HAL符號閃爍，此時可按UP或者DOWN鍵設置報警溫度值，
（4）設置好上限報警溫度值以后，紅外線測溫裝置自動關閉顯示界面
（5）從新打開紅外線報警溫度設備開關，投入檢測工作狀態。
煤礦絞車論文:煤礦井下無極繩絞車使用車場道岔優化設計
【摘 要】 近年來由于煤礦機械化裝備水平不斷提高，特別是在斜巷輔助運輸方面，無極繩絞車投入使用逐步推廣，但由于無極繩絞車梭車自身設計的特點導致其不能與車場道岔合理配合使用，因而提出了一系列的車場道岔改進方案，通過在我礦實踐運行，無極繩絞車與道岔配合使用效果良好，達到了優化效果。
【關鍵詞】 無極繩絞車運輸 車場道岔 曲連接軌 氣動
無極繩絞車采用拋物線式單滾筒驅動，機尾固定導向滾筒，中間有無極循環鋼絲繩通過分繩器（學名牽引板）固定在梭車上作為牽引，牽引板固定在梭車兩端底部，低點略低于軌面。因而，造就了無極繩絞車在梭車運行軌跡中不能有超過軌面的設施，包括車場道岔。這樣就大大限制了無極繩絞車在煤礦井下使用的優勢，井下運輸巷道不能使用車場，不能進行料車倒換，降低了無極繩絞車的效率和使用價值。
1 道岔改進設計優化
由于無極繩絞車梭車自身設計的特點導致其不能與車場道岔合理配合使用。一直以來，我們機電人員也根據無極繩所在巷道不同的現場情況針對性的進行了設計與處理。
1.1 優化方案一
以采用“驢尾巴”道為代表的方法，采取處理機頭道岔的方法是在集團公司沒取締“驢尾巴”道的前提下。其主要弊端有：
（1）“驢尾巴”道已不符合煤礦斜巷運輸的相關規定，易出現安全事故，安全系數低；
（2）在進、出料車時，需要人工拔“驢尾巴”道，對操作人員的安全不利，存在安全隱患；
（3）在進、出料車時，“驢尾巴”道是要拔到另一側，壓在主、副鋼絲繩上的，對無極繩的鋼絲繩有很大的損傷。
1.2 優化方案二
以截掉標準道岔的曲連接軌為代表的方法，我們采取處理道岔的方法是：
（1）在無極繩梭車鋼絲繩通過標準道岔的曲連接軌處對軌道進行兩端截斷；
（2）將截掉的軌道進行打眼、割豁改造，利用道夾板穿螺絲縫合；
（3）當梭車通過或正常運行時，將其拿掉，當料車需要進出車場時，再將拿掉的曲連接軌利用道夾板縫合上，無極繩主副鋼絲繩正好壓在割好的豁口內，不影響料車通行。
但通過使用我們發現這種處理方法依然存在不足：①通過改造的曲連接軌在使用過程中暴露出強度不夠的缺點，長時間運行后，主要是縫合的道夾板容易變形，軌道下沉，顯出高低不平，車輛通過時容易掉道，影響運行安全。②操作不方便，每次進、出車時都要進行頻繁安拆改造的曲連接軌，以免磨損無極繩絞車鋼絲繩。
1.3 優化方案三
以無極繩機頭采用鋼絲繩從軌道下方穿越，且不設置道岔為代表的方法。無極繩絞車為了避免使用道岔，往往在機頭等合適地點采用這種方法。鋼絲繩從軌道的一側穿過再從另一側翻上來，這樣對無極繩絞車的運行和鋼絲繩的受力等方面帶來不利：
（1）這種方法需在鋼絲繩翻上來的地方安設托繩輪，鋼絲繩與托繩輪結合點受力大，磨損設備嚴重。
（2）鋼絲繩在軌道下方運行時，上方磨軌道，下方磨道木，鋼絲繩磨損嚴重。
2 方案設計優化分析
通過對以上三種處理道岔與無極繩梭車配合使用的情況總結分析，最終得出了設計思路，即設計一套符合管理規定、方便操作、能減少設備鋼絲繩的磨損、能切實起到梭車和物料車運行安全的無極繩梭車與車場道岔合理配合使用的方案。
（1）根據設計思路，我們仍然采用井下使用的標準道岔進行改造設計。把標準道岔曲連接軌的一段（無極繩絞車主副鋼絲繩運行時通過曲連接軌的一段）截掉，一端截成三角口，一端截齊，并對兩端頭進行打磨。因此，解決了無極繩梭車正常通過車場道岔，道岔曲連接軌不再阻礙梭車牽引板正常運行的問題，另外，通過對截斷的軌道端頭打磨，有效的減少了鋼絲繩通過時與軌道之間的磨損。
（2）對截掉的曲連接軌能夠再次與曲連接軌本身完好連接，并能實現活動連接的效果進行設計改進。我們采用對需要連接的軌道兩端進行打眼，并利用道夾板進行縫合連接，其主要的核心技術就在于對連接道夾板的設計。即將道夾板從中間割斷，并焊接上能夠起到左右活動、上下縫合的連接扣。曲連接軌使用這種設計改造的道夾板進行縫合連接后，形成了一條完整的、能夠左右活動的曲連接軌。通過這樣的設計改進后，實現了曲連接軌的分、合自如，既能使無極繩絞車正常通行，又能使物料車正常進、出車場。真正發揮了車場道岔的作用。
（3）對改造后的道岔曲連接軌進行完善，增強使用過程中的安全性和穩定性，并實現氣動化。首先，利用拉條一端固定在活動的曲連接軌上，一端固定氣缸，實現曲連接軌分、合氣動化。其次，分別在活動的曲連接軌兩端安裝兩塊特制的滑床板，滑床板采用與道木同等寬度和長度的鐵板制成，并固定在道木上，道木正好安裝在活動拉條和帶有活動扣的道夾板下方。增強活動曲連接軌的穩定性和減少曲連接軌活動摩擦力。一方面使車輛通過時改造的曲連接軌不會變形，車輛不會掉道，另一方面實現了操作氣動化，操作安全、簡便。
3 應用效果
朱莊煤礦無極繩絞車使用車場道岔優化設計方案實施并投入運行后，徹底解決了全礦乃至整個集團公司使用無極繩絞車與車場道岔之間配合使用存在的所有問題。降低了機電事故，節省了材料的投入，提高了安全生產的效率，若能廣泛推廣效益將更加可觀。
煤礦絞車論文:煤礦提升絞車變頻調速改造與效果分析
摘 要：永安煤業有限責任公司煤礦在用的提升絞車多數采用繞線電機轉子回路串電阻調速，存在調速不勻，發熱，能耗大，機械、電氣沖擊大，運轉維護費用高等缺點。變頻調速可以實現提升絞車的無級調速控制，具有自動控制，消除電阻器發熱，降低能耗，故障少，維護方便，降低維護費用等優點。文章敘述煤礦提升絞車變頻調速的改造及應用效果。
關鍵詞：提升絞車；變頻調速；改造；效果
我公司有八對煤炭生產礦井，均采用斜井開拓方式，主要安裝GKT、JT和JK型提升絞車擔負著斜井的提升運輸任務，這些絞車均采用繞線式電機轉子回路串電阻調速，已經不能滿足礦山運輸的安全性、性要求；電控均使用繼電器結構原理，電控被國家煤監局列入第三批禁用和淘汰的設備和工藝名錄中，期限至2012年底禁止使用。
從2009年開始公司共投入約202萬元資金對公司下屬各礦井井上下在用低壓提升絞車進行變頻調速技術及PLC技術改造，至2012年改造16臺（我司近幾年提升絞車變頻調速改造如表1所示），解決了上述問題。本文以小華煤礦主提升GKT1.6×1.2-24絞車為例對絞車變頻改造原理進行敘述，并對效果進行了分析。
1 變頻器的選擇
提升絞車變頻器應選擇具有失量控制方式及四象限運行能力的能量回饋功能變頻器。我公司各礦井主要采用華騰V5-H系列高性能矢量控制變頻器對絞車電控系統進行技術改造，除豐海煤礦斑二井2 m提矸雙滾筒絞車和東坑仔礦主提升1.6m提煤雙滾筒絞車由于是雙鉤提升，重車下放不經常，電機處于發電狀態時間不長，采用價格比較低廉的IPC能耗制動單元的制動方式外，其余絞車變頻器均帶能量回饋單元。
2 變頻調速系統和能量回饋單元工作原理
2.1 變頻調速系統工作原理
V5-H型變頻調速器提供完善的接口電路和工業標準信號，內設PLC與計算機編程接口，采用近期WINDOWS 版本編程軟件進行編程，既可以與新裝系統實現配套使用，也可以對老系統進行改造， 可以接受DC 0～5 V、DC 0～10 V 和4～20 mA 工業標準信號。用于系統改造時，增加遠控裝置就可以實現工頻與變頻的相互轉換，監視系統的操作和運行狀況等功能。接口電路實現了變頻調速器與控制系統的連接，具有正、反轉控制，速度調節（可以采用檔位調節方式，也可以采用模擬量輸入方式），制動系統連鎖，安全回路連鎖，監視操作、自動運行、狀態提示等功能。
變頻調速器依據提升機控制系統的不同，采用不同的接線方式及控制程序，可以實現靈活的操作運行方式。變頻調速系統可以實現自動運行和手動運行兩種方式。
①自動運行方式。利用變頻調速器內部的PLC 控制系統，設置閉環速度控制軟件參數，可以實現從起步、加速、等速、減速、停車等全過程自動調速運行方式。提升機運行過程中，除開、停機外，可以不需要人工干預。同時在控制臺顯示不同的運行狀態。
②手動運行方式。在設置手動運行方式下，操作人員通過改變主令控制器輸出量（根據用戶要求變頻器內部可預置五個速度段，分別對應于變頻器運行頻率6 Hz、15 Hz、25 Hz、35 Hz、50 Hz，以適應控制系統對提升機不同運轉速度的要求），來控制變頻調速器，以實現電機的爬行、加速、減速、等速運行，實現無級調速。在系統給出減速信號后，變頻調速器同樣會啟動機內部自動減速程序。有效防止人工誤操作的發生，保障系統運行安全。
2.2 能量回饋單元工作原理
當電機進行制動時，制動階段產生的再生電能將會回饋到上級變頻設備，從而導致設備直流母線電壓升高，影響設備安全及正常運行。我司絞車變頻改造能量回饋單元，主要采用深圳市合興加能科技有限公司生產的PFH型重載回饋單元，PFH重載回饋單元通過直流母線端子直接連接至變頻器上。當直流母線電壓達到一個設定閥值時，PFH自動開通以防止直流母線電壓繼續增長，即PFH采用電壓自適應控制，無論電網電壓如何波動，當提升機機械能轉換成電能送入直流回路電容中時，能量回饋單元及時將電容中的儲能回送電網，解決了能量回饋。PFH的電子器件由直流母線電壓供電。
2.3 變頻調速及工頻調速系統的切換及互為備用
提升絞車為單機運行設備，可否正常運行，直接關系采區或整個礦井生產能否順利進行，為確保提升絞車的安全正常運行，絞車除安裝變頻調速方式外，還保留工頻運轉方式，只要進行簡單的操作就能實現工頻、變頻切換運轉。工頻調速系統只在應急情況下使用。變頻、工頻切換如圖1所示。
3 絞車變頻改造的安全效果及節能效益分析
①提升絞車安全性得以提高，操作更加容易簡便。系統實現軟啟動和軟停車，能方便控制絞車提升速度，安全得到保障，極大地降低絞車的操縱難度；減速時采用電力制動自動減速，操作工無需再用施閘手段控制絞車速度，避免了超速、過卷的發生，杜絕了人工操作失誤。同時盤形閘閘瓦或工作閘輪的磨損消耗大幅度減少。
②提升系統電能消耗明顯下降。變頻調速時轉子電阻被短接，節約了加、減速階段消耗在電阻上的電能。據統計分析，提升絞車變頻調速可節約電能達20%～30%。
③電機發熱大幅減輕。與轉子串電阻調速相比，變頻調速改造后電機定子、轉子溫度有較大幅度的降低，電機故障率大大降低。
④人員和設備工作環境得到改善。電機轉子調速電阻的停止使用，大大降低現場環境溫度，根據實測絞車變頻改造后絞車房溫度可下降2～3 ℃。減速過程用電力制動代替機械閘瓦制動，消除機械制動閘瓦或閘皮磨損造成的飛塵，司機的工作環境得到明顯改善。
⑤無諧波污染，不干擾其他設備。變頻調速本質上幾乎不存在諧波污染，也不會對生產、安全通訊等其他設備，造成任何干擾，不需增加治理投資。
⑥節能效果和材料消耗分析。以小華煤礦為例：小華煤礦+746 m主斜井GKT1.6×1.2-24絞車擔負全礦煤炭、矸石提升任務，全年煤炭產量11萬t，掘進進尺5 000米，折成裝1 t U型標準礦車，年提升重車13.1萬車（其中矸石3.75萬車），每鉤提煤5部或提矸4部，下放6部空車，斜巷坡度20°，最長提升斜長719 m（+746 m至+500 m水平），電機功率155 kW，日運行時間達16 h。根據電表及現場測定改造前絞車年耗電量253 200 kW·h，改造后年耗電量200 400 kW·h（改造前后提升量相差不大），節電率達20%。改造后每年節約電費253 200 kW·h×20%×0.65元/ kW·h=32 916元。絞車變頻改造后每臺絞車每年起動電阻器、接觸器、盤形閘閘瓦或工作閘輪等材料消耗據統計也可節省近2萬元，合計年節約費用約為5.29萬元。本變頻調速方案公司投入資金為109 600元，按測算2年就可以回收投入成本。
4 結 語
我公司16臺提升絞車經變頻改造后的，操作簡單方便，維護量少，控制系統性和穩定性提高，節能效果較明顯。由此可見，變頻器在絞車上的應用具有很好效果，值得推廣。
煤礦絞車論文:防爆液壓絞車在煤礦井下的應用
摘要：本文針對近期防爆液壓絞車優良性能進行討論，徹底將煤礦安全系數提升，呈現煤礦井安全生產環境。
關鍵詞：防爆液壓絞車 煤礦井 應用
面對我國煤礦井中存在的不安全因素，避免煤礦井機械爆炸而引發安全事故。近期研制的防爆液壓絞車已經正式投產，其優良的性能迅速獲得市場積極響應。運行穩定、操作簡單，并伴隨著實際應用中的相關技術改良，其優勢已經日益凸顯。由于我國煤礦一線員工對防爆液壓絞車的認識不足，因此，此系列絞車未得到有效的大量普及。
1 防爆液壓絞車的結構及類型
防爆液壓絞車為防爆設備，改變傳統使用純機械傳動的方式，而采用了液壓馬達驅動、大功率的液壓泵，特別適合在煤塵、瓦斯爆炸的危險環境中使用，這樣先進的防爆設備，能夠適應此類易燃易爆的環境。
其絞車分為兩種傳動：全液壓式傳動、液壓機械傳動。有一個較為明顯的特點，就是能夠液壓調速，因此，電機為普通的防爆籠型即可，電機可拖動雙向變量軸向柱塞泵。泵和驅動可形成閉式回路的液壓馬達運轉。兩種不同液壓絞車較大的區別為：液壓機械絞車采用的是高速軸向柱塞式的液壓馬達，在行星齒輪減速之后，才驅動絞車滾筒；而全液壓絞車是采用內曲線的低速大扭矩式馬達，直接驅動絞車滾筒。液壓車正反轉主要依賴于液壓泵的出油方向實現，絞車的轉速調節，是通過對液壓泵改變其對液壓馬達的輸入油量，從而實現絞車的調節。絞車將原本轉向和調速，從電氣控制，已經改變為液壓控制，從有級調速，轉變成現在的無級平滑調速，這些改變，對煤礦井絞車是一次革命性發展。原本龐大的調速、啟動系統的電機設備，都已經改變成普通籠式防爆電機，可以有效提高防爆效果，設備的結構減少，從而將煤礦井下對絞車的操作減少，簡單的操作步驟，可以將機械耗能較大程度上降低。平穩的運行中，能夠將煤礦生產的成本投入較大程度上降低。防爆液壓絞車在一般部位和平常絞車基本相同，主要是有制動閘、深度指示器、主軸、操作臺等組成；液壓部位主要是由液壓泵和液壓馬達、油箱、濾油器、冷卻器等相關部位組成。在電氣部位中，主要是以各種設備的啟動器和保護操作系統組合而成。
2 防爆液壓絞車技術特點
2.1 其防爆性能極佳，控制系統簡單，從而可以將調速電氣省略。使用防爆籠式電機是最為適應煤礦井的運行環境，隔爆電器是操作電氣中性能最為優良的型號，在煤礦井的易燃易爆環境下，能夠有極好的適應能力。
2.2 無級調速性能極其穩定，也有很好的低速運轉性能。液壓無級的調速技術使用之后，可以在額定范圍內，隨意選擇其提升速度。普通絞車無法達到長時間在較大力矩的情況下穩定運行，而防爆液壓絞車卻可以做到。
2.3 工作效率高，使用液壓馬達，可以直接驅動運轉，減少傳統工作運轉中所存在的電阻箱，能夠將整機的效率較大幅度提升。
2.4 機械的參數可以靈活變化，得以合理匹配，根據實際使用情況，可以有更多的選擇空間。例如，液壓機械絞車的減速器參數能夠根據其速度、載荷等因素來選擇最適合的型號，可以讓全液壓、液壓機械絞車，都可以自由選擇液壓馬達和液壓泵，從而達到的匹配效果，符合生產中重載低速、輕載高速的各種要求，將設備發揮好的效果。
防爆液壓絞車與傳統絞車不同，它可以在功率相同的狀態下，速度和拉力都有效提升，在拉力較大、速度較大的情況下，裝機功率能夠得以減小。
2.5 體積小，結構緊密，能夠節約開拓成本。馬達與卷筒之間采用直聯的方式，主機的軸向尺寸較短，液壓系統緊湊布置，從而讓整機體積縮小，減少控制接觸器和電阻器的成本支出，較大限度節約了煤礦井生產的成本投入。
2.6 有極好的節能效果，在煤礦井下使用的絞車為單滾筒。液壓絞車使用液壓的回路傳動方式，在工況下放之時，系統為發電制動的狀態，可以有效幫助重力勢能，得以轉換成電能，從而回饋給電網，以這樣的方式進行操作，解決液壓系統的發熱情況，也可以節約電能的使用，一舉多得。
2.7 操作簡單，且靈敏，只需要用一個手柄就可以將整個絞車的操作完成?？梢赃x擇遠方操作、手動操作兩種，能夠讓絞車的操作簡單、，并且操作反應靈敏。
2.8 極佳的安全保護裝置，使得絞車安全。在防爆液壓絞車中，安全裝置有：超速、欠電壓、超負荷、過卷、閘瓦間隙等，與國家相關安全規定符合。
3 使用注意事項
3.1 防爆液壓絞車對部件的精準度要求極高，因此，在使用過程中，一定要對部件和安裝情況進行檢查。
3.2 液壓油必須要保持清潔，存放之時需要進行良好的密封，以免在使用中出現堵塞閥件，對工作運轉造成影響。
3.3 絞車必須有良好的冷卻條件，一旦油溫升高，系統泄漏會加大，導致運作異常。
3.4 必須要對絞車進行每日檢查，對于安全部件和其他系統組成部分都必須要確保是正常狀態。定期進行保養，將所有設備組成部分都保持在運行狀態。
4 結語
煤礦井是一個極度危險的環境，為了避免出現電力機械爆炸事故，使用防爆液壓絞車是最為明智的選擇。其優良的操作性能和安全性能，必將是我國未來煤礦井生產設備的發展方向。
