一种煤矿井筒罐笼主提升吊具防倾倒装置设计及应用

刘少辉

摘要：本新型实用技术创新项目是一种用于煤矿井筒罐笼主提升吊具防倾倒报警装置。此技改创新采用无线发射、接收组件、语音报警模块组成。实时监测我公司副井罐笼运行到下井口平车位置时，主提升吊具的工作状态，当罐笼主提升吊具倾倒时安装在下井口信号房内部的无线接收装置接收到信号即发出语音报警。断开主提升信号回路。消除罐笼主提升吊具倾倒造成主提升钢丝绳弯曲打折，导致矿井提升事故的发生。

关键词：无线发射模块；无线接收模块；磁感应元件；语音报警

目前我公司副井下井口托罐装置采用液压油缸托罐器。当罐笼在提升绞车的牵引下运行到下井口平车位置时，托罐器伸出拖爪拖住罐笼底座保证副井罐笼底部安装的轨道和下井口轨道在同一水平线，以利于罐笼内部的矿车顺利推出。

2013年10月份，我公司在副井提升物料过程中下井口西勾罐笼到位，当时上井口发出对罐信号，信号工发出继续提东勾信号，下井口西勾罐笼由于托罐器没有缩回到位拖爪拖住西勾罐笼，信号工以为绞车没有启动，没有现罐笼被拖住在下井口平车位置，绞车继续牵引东勾罐笼导致西勾罐笼主提升吊具倾倒引起主提升钢丝绳折弯事故发生。从事故发生到处理完毕共用了8个小时，为了杜绝类似矿井提升事故的发生，特研制此技改装置，在运行的罐笼内安装无线信号发射装置，在下井口信号房内安装无线接收装置，当罐笼在下井口被卡阻时，连接主提升吊具的钢丝松动，主提升吊具在压缩弹簧作用下发生位移，安装在罐笼内主提升拉杆底部的磁感应元件采集到主提升吊具松动，感应出的信号传递给无线发射模块发出无线信号，安装在下井口信号房内的接收报警装置接收到无线信号，即发出语音报警“主提升吊具倾倒，请检查”警示语，提醒值班信号工及时消除信号，避免恶性提升事故发生。

此项技改创新采用无线发射、接收装置、固化语音模块、12V蓄电池组成，信号发射装置由315MHZ和编码集成PT2262组成，接收部分采用超再生式接收模块、PT2272和D触发器4013构成双稳态电路在、固态语音模块、12V蓄电池、语音喇叭和复位按钮组成。平时工作时由于罐笼主提升吊具受牵引钢丝绳拉力作用，安装在主拉杆上的磁钢和安装在基座支撑柱上的磁感应开关保持相对50毫米距离，无线发射信号没有接收到触发信号，没有无线信号发出，整个监测装置处于实时监控静止状态，当主提升钢丝绳松时，主提升吊具发生位移，连接在主拉杆上的磁钢下移，导致和磁感应开关相对位移缩小，磁感应开关动作触发无线信号发射装置即发出315MHZ信号，下井口信号房内的无线接收报警装置接收到信号即发出语音报警，提示值班信号工及时打停止信号。其特点如下：

（1）可作为一种矿井罐笼运输监测主提升吊具工作状态保护。实现全天候监测，采用高能量锂电池作为发射接收电源，每月充电一次。

（2）本技改装置创新点就是在主拉杆底端安装磁钢，相对50毫米位置安装磁感应开关，主吊具松动时相对位置小于30毫米监控装置就报警提示。本装置设计简洁实用，工作可靠，降低工人劳动强度，提高设备工作效率。

（3）无线发射接收组件由信号发射装置315MHZ和编码集成PT2262组成，接收部分采用超再生式接收模块、PT2272和D触发器4013构成双稳态电路，工作可靠，信号发射、接收准确，组件免维护。

我们设计制作的副井罐笼主提升吊具防倾倒装置在副井提升投入使用以来，监控到副井西勾主提升吊具歪斜七次，监测报警装置及时发出报警提示语，警示值班信号工及时打停信号，避免影响副井正常提升事故发生。从安全生产消除副井提升事故率、减轻工人劳动强度、钢丝绳更换大修率核算每年为公司创效六百二十余万元。

此技改装置应用于副井罐笼监测主提升吊具位置，罐笼正常工作时，拉簧10受拨杆作用被拉伸。主提升吊具主拉杆上安装的磁钢和固定支架安装的磁感应传感器相对位置为50毫米，无线发射接收组件处于预警状态，当主提升钢丝绳悬吊的罐笼在下井口由于机械原因被托住，主提升钢丝绳松弛，连接主钢丝绳的主提升吊具15在压簧10（此时压簧收缩）的作用下移，带动主拉杆14下移，安装在主拉杆14上的磁钢6和磁感应开关5的相对位置缩短，当相对位置小于30毫米时，磁感应开关动作，接通无线发射装置（外购件，型号315MHZ无线数据发射模块和编码集成PT2262），控制电源采用直流12V锂电池6000MA.发射信号通过天线1（外购件，型号磁盘底座315M 433M天线）发射无线信号，下井口信号房内部的无线接收装置（外购件，型号PT2272和D触发器4013构成双稳态电路）接收到无线信号以后，触发语音模块发出报警，提醒信号工打停信号，提起西勾主吊具，按下复位按钮语音报警停止，无线发射接收装置又进入预警状态。