[發明專利]立井提升系統鋼絲繩罐道提升容器失穩評估裝置及方法

有效

• 申請號: 201710830010.1
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107487680B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 袁冠;王重秋;張艷梅;張磊;夏士雄
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B66B5/02
• 分類號: B66B5/02;B66B5/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 梁天彥

本發明公開了一種立井提升機的鋼絲繩罐道提升容器失穩評估裝置及方法，采用傾角傳感器、張力傳感器、位移傳感器信息融合的方式，檢測罐道繩懸掛點、緩沖繩懸掛點和提升鋼絲繩尾端的張力，分析提升容器在垂直和水平方向的受力，可以對提升容器垂直面和水平面的穩定狀態進行評估，定性和定量分析提升鋼絲繩是否失效、制動鉗是否夾緊緩沖繩、罐道繩與罐道繩套之間是否實際相互擠壓，進而判斷立井提升系統救援時制動鉗和提升容器是否有松動和擺動風險，有效防止二次事故，保護受困人員和救援人員的生命安全，提高事故救援的安全性，具有重要的經濟效益。

技術領域

本發明涉及一種適用于立井提升機的鋼絲繩罐道提升容器失穩評估裝置及方法。

背景技術

煤炭是我國的主導能源，而立井提升是煤炭生產的主導形式。立井提升系統擔負著提升煤炭矸石、下放材料、升降人員和設備的重要任務，是煤礦井下與地面的連接樞紐。立井提升系統主要由提升機、鋼絲繩、提升容器(箕斗和罐籠)、罐道等組成。提升機通過鋼絲繩拖動提升容器沿著罐道在井筒中上提和下放。罐道是提升容器上行和下放的通道。由于嚴苛的承載需求、時變的運行環境、復雜的地質條件導致提升機、鋼絲繩、提升容器、罐道和制動裝置及安全保護裝置易于發生故障，發生卡罐、過卷、蹲罐等惡性事故，如果救援不及時，造成重大的人員傷亡。當立井提升系統發生事故時，需要快速制定科學合理地救援方案，在保障人員的安全前提下，使救援人員快速到達現場，并防止發生二次事故。

目前，針對立井提升系統的救援，主要研究了救生通道和救援裝置，尚缺少對事故現場的失穩評估研究。專利授權號為ZL 201320385546.4的礦井救援起重機、專利授權號為ZL 201320500310.0的緊急逃生救援系統和專利公開號為CN 201610074140.2的礦井垂直救援提升系統，研究了不同的救生通道來運載設備和人員。專利公開號為CN201320460112.6的礦井救援井孔聲像探測裝置可以建立地上救援人員和井下被困人員的雙向音視頻通訊。

當發生卡罐、過卷、蹲罐等事故時，提升容器可能會對罐道異常撞擊而后停在罐道中，鋼絲繩、提升容器和罐道可能會相應地損傷，導致此時提升容器在罐道中的位姿不可靠，難以判定此時提升容器的穩定狀態。一旦提升容器發生松動或擺動，特別是救援時發生松動或擺動，將會造成二次事故，嚴重威脅受困人員和救援人員的生命安全。鋼絲繩罐道是當前立井提升系統的主要罐道形式之一。因而，研究一種能夠及時準確評估鋼絲繩罐道提升容器失穩狀態的評估裝置及方法，對于提高事故救援的安全性、降低事故損失具有重要意義。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種結構簡單，兼具可靠性和便捷性的立井提升系統鋼絲繩罐道容器失穩評估裝置及方法。

技術方案：為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種立井提升系統鋼絲繩罐道提升容器失穩評估裝置，包括罐道繩傾角傳感器、罐道繩張力傳感器、緩沖繩傾角傳感器、緩沖繩張力傳感器、鋼絲繩張力傳感器、位移傳感器和監控臺；所述罐道繩傾角傳感器設置在罐道繩頂端且緊靠罐道繩懸掛點，用于檢測立井提升系統運行時罐道繩在水平面上的方位角和豎直面上的傾斜角；所述罐道繩張力傳感器設置在罐道繩頂端且緊靠罐道繩傾角傳感器下方，用于檢測立井提升系統運行時罐道繩的懸掛點張力；所述緩沖繩傾角傳感器設置在緩沖繩頂端且緊靠緩沖繩懸掛點，用于檢測立井提升系統運行時緩沖繩在水平面上的方位角和豎直面上的傾斜角；所述緩沖繩張力傳感器設置在緩沖繩頂端且緊靠在緩沖繩傾角傳感器下方，用于檢測立井提升系統運行時緩沖繩的懸掛點的張力；所述鋼絲繩張力傳感器設置在提升鋼絲繩與提升容器的連接處，用于檢測立井提升系統運行時提升鋼絲繩的尾端張力；所述位移傳感器設置在提升容器頂部，用于檢測立井提升系統運行時提升容器的頂部實時高度；所述罐道繩傾角傳感器、罐道繩張力傳感器、緩沖繩傾角傳感器、緩沖繩張力傳感器、鋼絲繩張力傳感器和位移傳感器均連接至監控臺，監控臺根據讀取到的傳感器數據，評估并顯示提升容器的穩定狀態。