主井摩擦式提升机防重载下放监控系统技术方案

主井摩擦式提升机防重载下放监控系统，由主井装载监控中心、主井卸载监控中心和主井提升机房监控中心三部分组成；主井装载监控中心包括Ｓ７－３００可编程控制器、定量斗控制按钮、定量斗扇形门开传感器、定量斗扇形门关传感器、定量斗称重传感器、定量斗扇形闸门开关电磁阀；主井卸载监控中心包括Ｓ７－３００可编程控制器、箕斗到位检测开关、箕斗过卷检测开关、箕斗内煤位检测传感器、箕斗平板闸门开关电磁阀；主井提升机房监控中心包括Ｓ７－３００可编程控制器、通讯接口和执行电路。本发明专利技术对定重装载过的提升机箕斗进行全行程提升力矩监测和装卸重量监测对比，保证重载箕斗在没有完全卸载的情况下始终保持足够的提升力矩或制动力矩，避免提升机箕斗重载下放事故的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于矿山电气
，涉及煤矿主井摩擦式提升机在提升煤矿井下回 采的煤炭有益矿产物过程中，避免主井摩擦式提升机箕斗重复装载、避免主井摩擦式提 升机重载提升过程中箕斗重载下放技术，尤其涉及一种主井摩擦式提升机防重载下放监 控系统。
技术介绍
本专利技术介绍以平板闸门箕斗、交流绕线电机串电阻调速、低频电源电气制动主 井摩擦式提升机为例说明
技术介绍
。国内外大中型矿井均设计有主副井提升系统，副井提升系统用来提升煤矿井下 使用的各种材料、工具、设备、矸石以及作业人员等，主井用来提升井下回采出来的煤 炭有益矿产。摩擦式提升机依靠滚筒衬垫与钢丝绳之间的摩擦力来传递动力，因其过小 的摩擦轮与钢丝绳直径、更高的安全系数、紧凑的整套设备等优点而在矿山提升中得到 了广泛应用。摩擦式提升机属于位式旋转机械，依靠两个箕斗反复上下提升运行，实现煤炭 的井下装载和地面卸载。通常，煤矿井下在主井装载峒室设置集中煤仓，存储井下所有 掘进、回采煤炭，集中煤仓内煤炭通过给料机、胶带运输机进入定量斗进行吨位计量， 达到设定吨位后装入箕斗提升到地面卸载，再通过胶带运输机输送到选煤厂、码头等地点。煤矿主井摩擦式提升机属于典型的位式旋转机械，目前存在两个方面的潜在隐 患。一是存在箕斗重复装载造成重载下放事故。《煤矿安全规程》第三百八十二条规 定提升装置的最大载重量和最大载重差，应在井口公布，严禁超载和超载重差运行， 箕斗提升必须采用定重装载。在煤矿主井提升现况中，当箕斗处于装载位置时，箕斗定 重装载完毕后，如果不能及时进行提升到位，由于箕斗到位检测开关接触不好或者箕斗 产生微小上提位移后再次回复到装载位置等特殊情况时，装载胶带运输机会再次运行， 定量斗再次进行计量入斗煤炭，再次计量达到设定吨位的定量斗会再次对已经装载过的 箕斗重复装载，造成箕斗严重过载。一旦提升机送电提升，重载箕斗不仅不会正向提 升，反而会反向下滑。如果控制不力，重载箕斗会下滑至主井井底，给主井安全提升带 来灾难性事故；二是存在重载箕斗在提升过程中出现箕斗重载下放事故。正常提升过程 中，箕斗在井下定重装载后，箕斗会连续提升到井上卸载位置处，到位卸载后下放到装 载位置处再次进行装载，完成一个提升过程。一旦重载箕斗提升过程中，提升机因为各 种原因停止运行后，受司机判断失误、误操作等原因影响，提升机出现重载箕斗反向送 电或不送电状态松闸等现象时，重载箕斗会反向急速下滑，以致出现重载箕斗坠入主井 井底恶性事故，给主井提升带来灾难性事故。到目前为止，煤炭以及其他行业主井摩擦式提升机还没有防止箕斗重复装载的 技术标准；在防止重载箕斗下放方面仅仅设计了提升方向记忆电路，只是不能反向送电而已，这种提升方向记忆电路，容易被操作人员进行复位。即便是方向记忆电路有效， 操作人员照样能够松间，重载箕斗在提升机不带电松间状态下，依然能够靠箕斗内煤炭 自重而引起箕斗重载下放事故；在煤炭行业传统设计中，提升机上提箕斗一旦过卷，则 另一侧下放到位的箕斗则不能进行装载，这也有可能造成重载箕斗下放事故。当前， 煤炭以及其他行业主井摩擦式提升机在防止重载箕斗下放方面，仍然主要依靠管理来实 现，而没有在技术保障上采取根本性的措施。
技术实现思路
本专利技术为了彻底解决以上潜在隐患，从技术保障上采取根本性措施克服以上控 制方式不足，提供了一种主井摩擦式提升机防重载下放监控系统。一是解决了提升机 箕斗重复装载技术难题，避免了提升机箕斗超载，保证了主井提升机有足够的摩擦力矩 提升箕斗；二是对定重装载过的提升机箕斗进行全行程提升力矩监测和装卸重量监测对 比，保证重载箕斗在没有完全卸载的情况下，始终保持足够的提升力矩或制动力矩，而 没有重载箕斗加速下滑的机会，避免了提升机箕斗重载下放事故的发生。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为一种主井摩擦式提升机防重载下放监控系统，包括定量斗控制按钮、定量斗 扇形门开传感器、定量斗扇形门关传感器、定量斗称重传感器和定量斗扇形闸门开关电 磁阀；定量斗扇形门开传感器和定量斗扇形门关传感器固定在定量斗上，定量斗称重传 感器安装在定量斗的下面，随着定量斗内容碳量多少而发出4 20MA电流信号，经过 S7-300可编程控制器模拟量输入模块，变换成为与定量斗容碳量相对应的吨位；其特征 是主井装载监控中心包括S7-300可编程控制器、定量斗控制按钮、定量斗扇形门开传 感器、定量斗扇形门关传感器、定量斗称重传感器、定量斗扇形闸门开关电磁阀；主井 装载监控中心完成两个定量斗扇形间门手动、自动开关控制和防止箕斗重复装载控制， 完成两个定量斗容重数据、两个定量斗开关状态数据上传至主井提升机房控制中心；主 井卸载监控中心包括S7-300可编程控制器、箕斗到位检测开关、箕斗过卷检测开关、箕 斗内煤位检测传感器、箕斗平板闸门开关电磁阀，主井卸载监控中心完成箕斗到位后卸 载、两个箕斗到位状态数据、过卷状态数据、到位箕斗内部煤位数据上传至主井提升机 房监控中心；主井提升机房监控中心包括S7-300可编程控制器、通讯接口和执行电路， 主井提升机房监控中心接收来自主井装载控制中心、主井卸载监控中心传递过来的数 据，根据接收到的数据进行逻辑分析和判断，控制主井提升机盘式制动器开闭和电动机 运转状态，防止重载箕斗下放。根据所述的主井摩擦式提升机防重载下放监控系统，其特征是所述的主井装 载监控中心完成防止箕斗重复装载控制，完成两个定量斗容重数据、两个定量斗开关状 态数据上传至主井提升机房控制中心；A箕斗要进行装载，必须处于装载峒室井筒到位 处，当B箕斗上提到卸载位置时，A箕斗就处在了装载峒室井筒到位处；系统首先进行 初始化，然后检测控制系统切除程序开关是否在手动状态，如果在手动状态，一旦A箕 斗处在了装载峒室井筒到位处，并且控制按钮按下，则A定量斗扇形闸门就会打开；如 果系统处于自动状态，一旦A箕斗处在了装载峒室井筒到位处，系统此时读取A定量斗 的吨位，如果没有达到设定吨位，则A定量斗扇形闸门不能打开，当A定量斗达到设定吨位后，系统检测上次A箕斗装载后有没有提升到位并且完全卸载信号，如果上次A箕 斗装载后没有提升到位或者A箕斗提升到位后没有完全卸载，则A定量斗扇形闸门不能 打开；当系统检测到A定量斗达到设定吨位信号，并且同时检测到上次A箕斗装载后提 升到位并且完全卸载信号后，A定量斗扇形闸门自动打开对A箕斗进行装载；通过检测 A定量斗扇形闸门开关、装载重量信号和A箕斗装载后提升到位并且完全卸载信号，利 用可编程控制器程序指令对A定量斗扇形间门开关控制进行闭锁和解锁，确保A定量斗 扇形闸门开过一次后，装载控制中心只有接收到A箕斗提升到位并且完全卸载的信号后 才能二次开启，避免了 A箕斗重复装载现象的发生。根据所述的主井摩擦式提升机防重载下放监控系统，其特征是所述的主井提 升机房监控中心主要接收来自主井装载控制中心、主井卸载监测中心传递过来的数据和 读取提升机电控系统有关数据，根据接收到的数据进行逻辑分析和判断，对定重装载过 的提升机箕斗进行全行程提升力矩监测和装卸重量监测对比，保证重载箕斗在没有完全 卸载的情况下，始终保持足够的提升力矩或制动力矩，避免提升机箕斗重载下放事故的 发生；提升机房监控中心首先进行初始化，A箕斗装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主井摩擦式提升机防重载下放监控系统，包括：定量斗控制按钮、定量斗扇形门开传感器、定量斗扇形门关传感器、定量斗称重传感器和定量斗扇形闸门开关电磁阀；定量斗扇形门开传感器和定量斗扇形门关传感器固定在定量斗上，定量斗称重传感器安装在定量斗的下面，随着定量斗内容碳量多少而发出４～２０ＭＡ电流信号，经过Ｓ７－３００可编程控制器模拟量输入模块，变换成为与定量斗容碳量相对应的吨位；其特征是：主井装载监控中心包括Ｓ７－３００可编程控制器、定量斗控制按钮、定量斗扇形门开传感器、定量斗扇形门关传感器、定量斗称重传感器、定量斗扇形闸门开关电磁阀；主井装载监控中心完成两个定量斗扇形闸门手动、自动开关控制和防止箕斗重复装载控制，完成两个定量斗容重数据、两个定量斗开关状态数据上传至主井提升机房控制中心；主井卸载监控中心包括Ｓ７－３００可编程控制器、箕斗到位检测开关、箕斗过卷检测开关、箕斗内煤位检测传感器、箕斗平板闸门开关电磁阀，主井卸载监控中心完成箕斗到位后卸载、两个箕斗到位状态数据、过卷状态数据、到位箕斗内部煤位数据上传至主井提升机房监控中心；主井提升机房监控中心包括Ｓ７－３００可编程控制器、通讯接口和执行电路，主井提升机房监控中心接收来自主井装载控制中心、主井卸载监控中心传递过来的数据，根据接收到的数据进行逻辑分析和判断，控制主井提升机盘式制动器开闭和电动机运转状态，防止重载箕斗下放。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵强，崔成宝，韩建国，王巍，孙卓辉，胡胜飞，张中涛，王跃，贺以标，
申请(专利权)人：枣庄矿业集团有限责任公司蒋庄煤矿，
类型：发明
国别省市：37