[发明专利]矿井单绳提升平衡轮制动绳防坠罐装置

说明书

技术领域

本发明涉及矿井安全装置技术领域。

背景技术

在矿井单绳提升系统中，乘人坠罐事故人员伤害惨重，社会影响恶劣，是 严重的恶性伤亡事故。即使不乘人或未乘人的坠罐事故，也将破坏严重，停产 恢复工期长，经济损失大，造成重大安全事故。因此，在矿井单绳提升系统中， 防范坠罐事故是安全生产监管的突出重点。

目前，在矿井单绳提升系统中防范断绳坠罐事故，都是采用安装在罐笼上 的抓捕式防坠器，当断绳后防坠器抓捕罐道或专用制动绳，把罐笼制动在罐道 或专用制动绳上，防止罐笼坠落。无论是木罐道还是钢丝绳罐道，现在的防坠 器抓捕机构技术成熟，断绳后只要防坠器抓捕机构的驱动弹簧可释放，就可以 驱动抓捕机构快速抓捕制动。但是，当断绳后提升罐笼拽着较长提升钢丝绳溜 绳坠罐时，若钢丝绳在与井架和井筒装备以及井壁产生摩擦，将对罐笼产生拉 力；或当提升罐笼拽着提升钢丝绳拉着卷筒转动溜绳坠罐时，在罐笼的重力加 速度力和滚筒静惯力等作用下，提升钢丝绳也将对罐笼产生拉力，若此拉力较 大或大于防坠器驱动弹簧的弹力时，弹簧就不能可靠工作或不能驱动抓捕机构， 将发生防坠器不能有效抓捕的坠罐事故。现在的抓捕式断绳防坠器，在防范因 提升钢丝绳的拉力妨碍防坠器弹簧驱动抓捕机构工作而致使发生坠罐事故方 面，还存在缺位，存在重大事故隐患。今年10月8日，我国湖南省锡矿山闪星 锑业有限责任公司南矿2号井发生的26人死亡、5人重伤的重大坠罐事故，就 是因提升机故障发生的典型坠罐事故案例，血的教训要求我们必须尽快解决防 范溜绳坠罐事故的缺位问题。

多绳摩擦式提升方式可以有效防范断绳坠罐，近几十年来，国内外多绳摩 擦式矿井提升技术发展和应用很快，我国许多新建大中型矿井采用了多绳摩擦 式提升系统，但由于多绳摩擦式提升系统投资费用较大，一般在提升距离较大 的深井采用，目前大多数矿井都还是采用单绳提升方式，特别是中小型矿井和 比较浅的矿井，都是采用单绳提升，因此，防范矿井提升坠罐事故将一直是安 全生产监管突出的重点。

另外，在当罐笼下行运行中发生坠罐时，由于罐笼的既有速度和抓捕机构 空行程时间内的重力加速度作用，防坠器抓捕时下坠罐笼的速度将较高，为防 范下坠罐笼的减速度过大损害乘员健康，抓捕机构抓捕住罐笼后，必须进行缓 冲制动，使罐笼在允许的减速度范围减速运行一段距离后再停住。特别是在提 升速度较大的提升系统中，抓捕后的缓冲制动尤为重要，否则，可能会发生虽 然罐笼停住了，但仍不能避免人员伤亡的事故。

在现在使用的断绳防坠器保护装置中，普遍配套采用钢绳螺旋缓冲器。钢 绳螺旋缓冲器的工作原理是通过螺旋杆调整滑块位置，压缩穿在滑块与定轮之 间的制动钢丝绳发生变形卡紧，当防坠器抓捕后，冲击力拉拔制动钢丝绳从滑 块与定轮之间变形通过，制动钢丝绳的拉拔变形阻力吸收冲击力缓冲制动。由 于矿井使用条件严酷，制动钢丝绳因使用和老化促使锈蚀、损伤及防锈材料变 化等，直接影响制动钢丝绳拉拔时的变形阻力，钢绳螺旋缓冲器存在着制动力 不确定的问题，而且钢绳螺旋缓冲器的制动力在使用现场难以准确标定。目前， 许多矿井断绳防坠器保护系统在现场检测试验的缓冲距离偏小，存在缓冲器制 动力偏大的问题，若一旦发生断绳事故，可能造成减速度过大损害乘员的健康 事故。我国2009年1月1日实施的AQ2019-2008《金属非金属矿山竖井提升系 统防坠器安全性能检测检验规范》，对防坠器制动过程中的减速度规定了具体 的技术指标要求，为了使缓冲器制动力达到安全规范规定的技术指标要求，防 范断绳制动减速度过大损害乘员的健康事故，必须解决现在钢绳螺旋缓冲器制 动力不确定的问题和在使用现场准确检测问题，并且有足够的缓冲制动距离， 制动力调整方便。

发明内容