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1、矿山竖井提升安全技术措施竖井提升就是通过安装在竖井井口、井筒和井底的设备、装置进行的提升运输工作。竖井提升系统使用的主要设备和装置包括提升机、井架、天轮、钢丝绳、连接装置、提升容器、井筒导向装置、井口和井底的承接装置、阻车器、安全门以及信号装置等。这些设备和装置是竖井提升中不可缺少的部分,同时也是提升安全工作中必需留意的重要环节。 根据提升机的不同,竖井提升分为竖井单绳缠绕式提升、双筒双绳缠绕式提升和多绳摩擦式提升,一般单绳缠绕式提升多用于深度小于600m的矿井,双筒双绳和多绳摩擦式提升多用于深度大于300m的矿井。 根据提升容器的不同,竖井提升可以分为罐笼提升、箕斗提升和吊桶提升。小型矿井使
2、用罐笼提升较为普遍。一般在井筒断面大、提升量多而提升水平又少的矿井采用双罐笼提升;并筒断面小、提升水平多的矿井可采用单罐笼带平衡锤提升;井口断面小、提升量少的矿井可采用单罐笼提升。在竖井开凿和延伸期间,一般采用吊桶提升。 (一)提升机安全技术要求 提升机又称绞车或卷扬机,其用途是利用钢丝绳的缠绕,以完成提升或下放货载的任务,是矿井提升的主要设备。非煤矿山使用的提升机主要有三种系列,即单简洁绳缠绕式系列、双筒双绳缠绕式和多绳摩擦式系列。 1.卷筒缠绳要求 钢丝绳在卷筒上缠绕后,会对卷筒产生缠绕应力,缠绕应力过大会造成钢绳损坏过快和筒壳变形损坏。为了使筒壳应力分布匀称,在筒壳外面装设衬木,并在上面
3、刻有绳槽,以使钢绳排列整齐。为了限制缠绕应力和避免跳绳、咬绳,安全规程对钢丝绳缠绕的层数作了规定。并规定缠绕层数在两层以上时,卷筒边缘高出最外一层钢丝绳的高度不小于钢丝绳直径的2.5倍;钢丝绳由下层转到上层临界段(相当于四分之一绳圈长)必需经常加以检查,每季度应将钢丝绳临界段串动四分之一绳圈的位置。 钢丝绳的绳头固定在卷筒上必需牢固,要有特备的卡绳装置,不得系在卷筒轴上;穿绳孔不得有锋利的边缘和毛刺,曲折处的弯曲不得形成锐角,以防止钢丝绳变形;卷筒上必需经常缠留三圈绳作为摩擦圈,以减轻钢丝绳与卷筒连接处的张力。 2.提升机安全装置 提升机的安全装置主要包括制动装置、防过卷装置、深度指示器、限速
4、装置以及紧急脚踏开关等。 (1)制动装置 制动装置是提升机的主要安全装置,它不仅满意提升机正常运行时的工作制动,同时在发生意外事故时能准时进行保险制动(也称紧急制动)。提升机的制动装置应能使提升系统快速而平稳地进行制动,它的制动力矩要适当,不能太小,也不能太大。太小了将使制动距离过大,甚至在重载时刹不住车;太大了将会产生过大的减速度而引起冲击,甚至会造成断绳等事故。为此,安全规程规定:工作制动和安全制动在工作时,其制动力矩不得小于实际提升最大静力矩的3倍;下放重物时安全制动的减速度不得小于1.5米/秒2,提升重物时的减速度不得大于5米/秒2。 制动装置的动作必需敏捷牢靠;各种传动杆件不变形、没
5、有裂纹,紧固件不得松动;各销轴不松旷,不缺油,开口销齐全。闸瓦与闸轮或制动盘接触良好;闸瓦与闸轮或制动盘的间隙应符合安全规程要求。为了保证制动装置能安全牢靠地工作,必需经常进行检查和维护。 (2)过卷保护装置 当提升容器被提升到井口而未停车,并越过井口位置连续向上提升而造成的事故叫做过卷事故。这类事故往往会造成很严重的后果,如将井架拉倒,或者将钢丝绳拉断而使提升容器坠落井底。当提升容器下放到井底而未减速停车,与井底承接装置或井窝发生撞击而造成的事故叫礅罐事故,实际上就是下放过卷事故。 过卷保护装置就是为了避免过卷事故,当提升容器超过正常卸载位置(或出车平台)0.5米时,能自动断电,并能使保险闸
6、发生动作的装置。除安装牢靠的过卷保护装置外,井架还必需有一定的过卷高度,其要求如下: 提升速度小于3米/秒时,过卷高度不得小于4米; 提升速度为36米/秒时,过卷高度不得小于6米; 提升速度为610米/秒(不包括6米/秒)时,过卷高度不小于最高提升速度下运行1秒的提升高度;凿井时期用吊桶提升不得小于4米。 (3)深度指示器 深度指示器可指示出提升容器在井筒中的位置。当提升容器接近井口时能发出减速警告信号,提示司机留意,同时在深度指示器上安装有过卷保护开关、自动减速开关及限速.凸轮板等器件。目前使用的深度指示器有牌坊式和圆盘式两种。 (4)限速保护装置 限速保护装置是当提升速度超过正常最大速度的
7、15%时,能使提升机自动停止运转,并实现安全制动的装置。限速保护装置有两个作用:一是防止提升机超速;二是限制提升容器到达井口时的速度,以防止过卷保护装置动作后,因速度高而使制动距离过大造成事故。为此,安全规程要求:当罐笼提升系统最大提升速度超过4米/秒和箕斗提升系统最高速度超过6米/秒时,限速保护装置能掌握提升容器接近井口时的速度不超过2米/秒。 (5)紧急脚踏开关 为了能在提升机的工作闸或主掌握器失灵等紧急状况下,司机能够快速地切断电源,实现紧急制动,防止事故的发生,在司机台前装设紧急脚踏开关。只要司机一踩,就能实现紧急制动,并切断电源。 提升机除了上述安全保护装置外,还有过电流、欠电压、松
8、绳、闸瓦磨损等保护装置以及很多电气闭锁装置。一般来说提升能力大,速度高的大型提升机,其安全保护装置较齐全,要求也较高。小型提升机相对来说,安全保护装置则较简洁。但对于已有的安全保护装置一定要使用好,留意日常检修维护和试验,尽可能保证其保护性能的正常发挥。 3.提升机的安全操作 矿井提升机能否安全运行,除了有良好的性能外,其安全操作特别重要。提升机司机是矿山的特别工种之一,要由身体健康、责任心强、受过特地技术训练并考试合格取得合格证的人员担当。提升机操作应留意的事项有: (1)每班在提升前,应对提升设备进行专心检查、试车,了解紧急闸与工作闸是否灵敏牢靠,各个部件是否正常,确认无误后,方可开车。
9、(2)操作过程中,必需精力集中,谨慎细心,随时留意仪表读数,深度指示器的指示位置,钢丝绳的排列;机器运转的声音等状况,发觉异常,马上停车查找原因,并准时汇报和处理。 (3)提升信号不清晰、不准确,不准开车,必需询问查清原因再执行操作。 (4)当发生下列紧急状况:有紧急停车信号;提升容器接近井口尚未减速;有卡罐等意外故障;工作闸或掌握器等主要部件失灵时,应使用紧急制动。 (二)提升钢丝绳 矿井提升钢丝绳是连接提升容器和提升机,传递动力的重要部件。它的牢靠使用是升降人员和物料的安全保证,而钢丝绳又最简单损坏,是安全提升的最薄弱环节,因此应予特殊重视。 钢丝绳是由一定数量的钢丝捻成绳股,再由若干绳股
10、(一般为六股)沿着一个含油的纤维绳芯捻制而成。由于提升钢丝绳直接关系到人员生命安全,故对钢绳的选择有严格的规定。针对不同类型的提升机(单绳或多绳),提人时的安全系数要求等认真核查。 在提升钢丝绳的使用上,一方面要合理地选择结构和规格;另一方面应正确地使用、维护与检查,以便准时把握钢丝绳的状况,延长钢丝绳的使用寿命,确保提升安全。 1.钢丝绳的使用与维护 在钢丝绳的使用中,应满意安全规程规定的卷筒直径与钢丝绳直径的比值要求,以掌握其弯曲疲惫应力。钢丝绳在卷筒上排列要整齐,运行时要保持平稳,不跳动、不咬绳。 钢丝绳使用过程中应留意润滑,良好的润滑对延长钢丝绳的寿命影响很大,因此应定期对钢丝绳涂油。
11、涂油前,应先清除钢丝绳上的尘土污油,然后用人工法或涂油器法(钢丝绳穿过两半合成的油筒,随着钢材绳的移动,准时往油筒内添加热油)进行涂油。 因钢丝绳绳头部分损坏较快,所以对钢丝绳应定期进行斩头。同时也要定期调头,将与卷筒连接的一端和与连接装置连接的另一端相互更换,以增加钢丝绳的使用寿命。其斩头和调头的期限,应依据各单位不同使用条件和钢丝绳损坏状况确定。 井筒内应尽量削减淋水,保持干燥,以避免钢丝绳的锈蚀。 此外,要留意钢丝绳的运输和存放;提升起动、停车、加减速时要平稳操作,以削减对钢丝绳的损坏。 2.钢丝绳的检查 新钢丝绳到货后应检查是否有厂家合格证书、验收证书等资料;有无锈蚀和损伤,不符合要求
12、的不准使用。升降人员的钢丝绳要按安全规程的规定进行试验。 使用中的钢丝绳应每日检查一次。检查时,采用慢速运行对钢丝绳进行外观检查,同时可用手将棉纱围在钢丝绳上,如有断丝,其断丝头就会把棉纱挂住。要特殊留意检查绳头端和简单磨损段,还要留意不得有漏检。钢丝绳在遭受卡罐或突然停车等猛烈拉力时,应马上停车检查。钢丝绳的检查工作要由专人负责,并作好检查记录。 安全规程中规定钢丝绳在下列状况下须更换新绳: (1)升降人员或升降人员和物料的钢丝绳在一个捻距内断丝数达5%时,特地升降物料的达到10%; (2)提升钢丝绳直径缩小达到10%或外层钢丝直径削减30%; (3)钢丝绳的钢丝有变黑、锈皮、点蚀麻坑等损伤
13、时,不得用作升降人员;钢丝绳锈蚀严重,点蚀麻坑形成沟纹、外层钢丝松动时,不论断丝数或绳径变细多少,都必需更换; (4)钢丝绳产生严重扭曲或变形; (5)遭受猛烈拉力的一段,其长度伸长0.5%以上。 钢丝绳的检查是一项很细致,实践性很强的工作,因目前对某些损伤(如锈蚀)还没有定量标准,检测手段在很多方面还靠眼观手摸,因此要在实践中不断积累经验,精确推断钢丝绳的状况。 (三)井口安全设施 为了保证提升作业的安全,防止发生人身或设备安全事故,在罐笼提升系统各井口必需装设必要的安全设施。 1.井口安全门 在地面及各中段井口必需装设安全门,防止人员进入危急区或者其他运输设备冲人井筒,造成设备或人员的坠井
14、事故。安全门必需开启便利、防护牢靠。安全门按其操作方式可分为手动、罐笼带动、气动和电动等多种形式。安全门只有在人员上下罐或进行其他提升作业时才打开,其他时间处于关闭状态。 2.井口阻车器 阻车器安装在罐笼提升的井口车场进车侧,目的是为了防止矿车落人井筒。阻车器的操作方式有手动式、半自动式和自动式。手动式就是用手柄直接操纵传动系统,半自动式是用气缸或电动液压推杆等传动,自动式是利用罐笼升降、矿车运行等方式为动力的杠杆传动系统。 3.罐笼承接装置 罐笼承接装置是为了便于矿车出入罐笼而在各井口安设的装置,主要有承接梁、托台和摇台三种类型。承接装置应与提升机或提升信号闭锁,以免发生冲撞事故。承接梁是一
15、种最简洁的承接装置。但仅用于井底,且简单发生礅罐事故,故不宜用于升降人员。 托台是一种利用其活动托爪承接罐笼的机构。平常靠平衡锤使托爪处于打开位置,操作手柄(或气动、液动)可使托爪伸出。一般用于地面井口。停罐时要求罐笼先高于正常停罐位置,伸出托爪后,再将罐笼放到托爪上。当下放罐笼时,需先将罐笼上提一段,然后收回托爪,罐笼才能连续运行。使用托台能使罐笼停车位置精确,便于矿车出入。推人矿车时产生的冲击负荷可由托爪承受,免去了对钢丝绳的冲击。但停罐作业较复杂、时间长,当操作失调,托爪伸出时,会造成礅罐事故。因此,提升人员时最好不使用托台。 摇台是由能绕轴转动的两个钢臂组成的机构。平常摇台臂抬起,当罐笼到达停车位置时,用其两根活动摇臂的轨尖搭在罐笼的底板上,将罐笼内轨道与车场轨道连接起来,以便矿车进出罐笼。摇台可通过手动、气动和液压等方式进行操作。使用摇台能缩短停罐作业时间,简化提升过程,并由于有活动的轨夹,一旦因意外原因摇台落下时,轨夹被打翻而不会
