[发明专利]一种深井提升系统智能防坠方法与装置

说明书

本发明公开了一种深井提升系统智能防坠方法与装置，该智能防坠方法包括：沿井筒内壁均匀布置电磁缓速装置，所述电磁缓速装置包括永磁式缓速器、机械传动装置、速度传感器、控制器、手控开关，永磁式缓速器包括设置在井筒内壁上的磁铁支架，磁铁支架是由屏蔽层和磁极片嵌接组合而成，在磁铁支架上沿提升容器运动方向间隔设置若干个永磁体，永磁体之间通过非导磁块相互粘结为一个永磁体组合，机械传动装置与永磁体组合连接，可以使永磁体组合在磁铁支架上做水平移动，同时将机械抓捕装置与提升容器相连。本发明是通过永磁式缓速器对提升容器进行缓速处理的同时采用防坠器进行机械抓捕，制动平稳，抓捕可靠，提高了深井提升设备的安全系数。

技术领域

本发明属于深井提升系统防坠技术领域，具体涉及一种永磁式缓速器与传统机械式防坠器相结合的深井提升系统智能防坠方法与装置。

背景技术

近年来，随着煤炭产业迅速发展，我国对煤矿安全的要求也越来越严格，但采矿业目前仍是高危行业之一。其中，深井提升设备是连接井下和地面的重要设备，一旦深井提升系统发生坠物事故，造成人员伤亡的同时也伴随着设备损毁、生产中断、延误工期等一系列问题，严重影响矿山生产活动的正常进行。在深井提升系统工作期间，由于提升钢丝绳断裂、违章作业、安全设施不完善、检修不到位、安全设施误操作、控制系统失灵等原因均可能造成坠物事故。此时，防坠系统是唯一可以使提升容器平稳停止、保障工作人员和运输设备安全的有效手段。因此，设计一种安全可靠的防坠系统对于减少坠物事故的发生、提高煤矿产业安全性具有重要的现实意义。

在深井提升系统中加装防坠器，是国内外对提升设备采取的主要安全保护措施。随着各种类型防坠器的推广和应用，在一定程度上有效的减少了矿难事故的发生，但矿井提升设备事故仍然存在。目前各类矿山普遍使用的防坠器有三种，分别为FS型防坠器、GS型防坠器和BF型防坠器。这三种防坠器都是由安装在提升容器上的抓捕器、安装在井架上的缓冲器、缓冲绳、制动绳、连接器、拉紧装置这几部分组成，三种防坠器的区别主要是抓捕器的不同。

FS型防坠器是沈阳煤矿设计研究院根据苏联的“断绳保险器”设计而成，采用杠杆滑楔式抓捕机构，当提升钢丝绳突然断裂后，弹簧伸长，通过传动机构引导两块楔子向上运动，贴紧制动绳，楔子与制动绳之间存在摩擦力，摩擦力不断增大直至完全抓住制动绳，最终实现提升容器制动，具有动作灵敏、抓捕较可靠等优点，但抓捕后恢复过程较困难，误动作较多，且结构复杂、自重较大。

GS型防坠器采用偏心杠杆闸瓦式抓捕机构，当提升钢丝绳突然断裂后，弹簧伸长，通过传动机构使偏心杠杆发生转动，两个闸瓦逐渐逼近直至卡死主制动绳，实现制动效果，具有自重较轻、复位容易、更为安全可靠等优点，但磨损严重，需要定期更换零部件。

BF型防坠器采用滚动摩擦楔形抓捕机构，当提升钢丝绳突然断裂后，拉簧收缩，通过传动机构使得两块滑楔同时向上运动并贴紧制动绳，楔子与制动绳之间产生的摩擦力使得楔子继续向上运动，直至完全抓紧制动绳，实现对坠落提升容器的抓捕，具有结构简单、自重轻、抓捕可靠、复位方便、安全系数高、零部件使用寿命长、维修方便等优点，但在制动过程中由于惯性作用，提升容器会产生较大震动，且在发生飞车事故(绞车控制系统失灵)时无法产生有效制动动作。

上述几种防坠器均是通过机械传动使闸瓦或楔子贴紧制动绳，利用两者之间产生的摩擦力实现制动效果，属于机械抓捕，磨损较大、拉力弹簧断裂、制动过程震动较大及制动距离较长等问题。

目前磁力缓速器多用于重型卡车的制动系统中，包括电磁缓速器和永磁式缓速器两种。