关于电动罐帘门在煤矿提升系统中的应用

关于电动罐帘门在煤矿提升系统中的应用

孟钊锋

陕西麟北煤业开发有限责任公司 陕西省 宝鸡市麟游县 721599

摘要：矿山提升机在煤矿开采过程中是一个重要的设备，而罐帘门又是提升系统中最为重要的安全保障部位之一。纵观我国大多数煤矿，当前依旧按照传统方式，在井口设置把钩工，来手动起降罐帘门，这样不仅浪费了大量人力物力，增加了工人劳动强度，而且不符合国家安全监管总局提出的“机械化换人、自动化减人”等指示。基于此，推广一套自动罐帘门系统并将其在提升系统中进行应用，可以很好的解决以上问题。

关键词：煤矿机电；提升系统；自动化；自动罐帘门

1.传统人工起降罐帘门优劣势分析

在我国大多数立井提升煤矿中，仍然采取安排把钩工岗位来控制罐帘门。经过长时间的观察与分析，这一举措主要有以下缺点：

1.1 岗位劳动强度较高，消耗人力物力较多

以普通副立井设置主副两套提升系统为准，主提升机一般为双层罐笼，主要用作人员、物料、大型设备、车辆的升入井运输，副提升机一般为单罐笼，主要用来承担零散人员的运输。主提升系统进人（车）侧及出人（车）侧各安排一名把钩工，副提升系统安排一名把钩工，只井口即安排不少于三名把钩工。不仅如此，因为副井宽罐笼一般额定承载能力较大，设计尺寸较大，罐帘横杆及连接链条重量较重，对于把钩工的个人身体素质要求较为严格。如遇到交接班高峰期，需不间断抬起罐帘横杆2至3个小时，劳动强度巨大，影响工人身体健康。特殊情况下，例如夜班环境下、连续作业等，有可能因为把钩工状态不佳，导致被罐帘门砸倒的人身伤害事件发生。

1.2 因人员设置不足，导致发生事故

一般情况下，负责主管提升系统的区队，并不会多余配备把钩工。如果遇到职工停产参加培训、因公出差等情况，经常出现在岗人员数量严重不足。比如进人侧的岗位工，需同时兼顾出人侧的罐帘门起降，在把钩期间，需在罐笼两侧来回跑动。因把钩工不仅需要把控罐帘门，还需要做到清点并记录乘罐人数、及时阻止罐内不安全行为、引导人员和车辆上下罐、检查车辆是否有“三超”、给井口信号室和井下发信号等情况，若因岗位工配备不到位，极有可能造成工人履行安全职责的能力减弱，造成人料混装、罐笼超员、罐帘门未关闭、发车信号不明确等隐患，极易发生提升系统事故。

2.电动罐帘门的应用

2.1电动罐帘门的简介

电动罐帘门主要包括控制箱、充电系统、信号接收箱、驱动装置、电池箱、闭锁箱等。电源箱为动力来源，配套相应的控制箱和遥控器，适应立井罐笼提升系统中井口、井底及中间水平罐笼的罐帘门自动开启与关闭。该装置具有结构简单、维修量小、安装方便、遥控操作使用安全可靠等特点。把钩工可远程操作，自动化程度高；安装改造方便，适应性强；与罐位和罐笼层位闭锁控制，更加安全可靠。

2.2结构组成与工作原理

2.2.1结构组成

电动罐帘门主要由罐内门档机构、门挡导向机构、传动机构、从动轮机构、传动链条、驱动机构，电源、电控系统等组成（如图1所示）。

图1 电动罐帘门原理图

1.驱动机构 2.传动链条 3.传动机构 4.门挡滑道机构

5.驱动链条 6.门挡机构 7.从动链轮

2.2.2 工作原理

如图1所示，电动罐帘门驱动装置1安装在罐笼盘体内部。罐笼进出车方向立柱上焊接上下固定角钢，传动机构3及门挡滑道4采用螺栓固定在焊接角钢上。驱动机构1与传动机构3内部链轮之间安装传动链条2。门挡机构6即从动轮机构7安装在门挡滑道内部，其中从动轮机构7安装在门挡机构滑道下方。在传动机构3链轮与从动轮机构7之间连接驱动链条5，驱动链条5两端接头处连接在门挡机构6底部挡杆上，形成无极传动链。

罐笼到位，需要打开罐帘门时，遥控操作驱动机构1正传，通过传动机构3及驱动链条5的作用，驱动链条拉动门挡机构6底部挡杆向上运动，底部挡杆依次带动各挡杆向上运动，罐帘门打开。

需要打开罐帘门时，遥控操作驱动机构1正传，通过传动机构3及驱动链条5的作用，驱动链条拉动门挡机构6底部挡杆向下运动，底部挡杆依次带动各挡杆向下运动，罐帘门关闭。

3.电动罐帘门优劣势分析

3.1电动代替手动，较少劳动强度

根据原理图可以得知，电动罐帘门以电动执行机构为主，辅以控制系统、充电系统等，完全代替了以前工人手动抬杆的现象，工人只需按动按钮或者遥控器，即可实现罐帘门的启闭，极大的降低了劳动强度。不仅如此，电动罐帘门开闭时间较短，岗位工在此环节花费时间更少，有更多的时间用来进行数据记录、人员清点等工作；工人在罐笼外操作，不直接接触横杆，减少了意外被罐帘门压住的风险。

3.2 减少人员配备，降低提升系统事故

若出现岗位工参加培训等人员配备不足的情况，把钩工可以在进人侧，同时兼顾到出人侧的罐帘门启闭。因为罐帘门与提升系统实现联锁闭锁，把钩工只需等罐笼到位后，待安全门升起和摇台落下，即可在进人侧遥控出人侧的罐帘门开启，减小了人员来回跑动的频次。

根据实际调查，副立井井口经常出现以下情况：因罐帘门一侧工作未完成，把钩工无法及时达到另一侧开启罐帘门，罐笼内升井工人的等待时间加长。工人催促把钩工快点作业，若等待过程较长，极易引发工人的情绪不满，与把钩工发生口角，严重情况下甚至引发肢体冲突。况且，把钩工在慌乱中操作设备容易发生事故，而电动罐帘门的应用，就完全避免了这种情况，降低了事故发生的风险。

3.3 提高了矿井的自动化、智能化水平

当前，国家及相关部门大力提倡在矿山及其他危化品行业推进自动化、智能化。

2015年6月，国家安全监管总局下发了关于开展“机械化换人、自动化减人”的通知，以自动化减少人为操作，大力提高企业安全生产科技保障能力，并明确将煤矿列为重点行业领域的首位；

国家煤矿安全监察局在2020年7月制定的《煤矿安全生产标准化管理体系基本要求及评分方法（试行）》中对于主要提升系统、供电系统、主通风机系统等众多主要系统中多次提到“使用低耗、先进、可靠的电控装置”、“宜采用集中远程监控，实现无人值守”等关于提高矿井自动化和智能化的要求；

以上通知或国家规定，均大力推进矿山进入自动化生产水平，这对于提高煤矿安全保障、提高生产效率、减少工人劳动强度、提升工人幸福感等方面，具有重要的意义。

4.结语

综上所述，在科技日新月异发展的今天，煤矿行业作为科技发展的末端，需紧跟行业前沿科技的脚步，努力迎合国家政策。电动罐帘门就是煤矿自动化发展过程中的一个代表产物。该项目经过近几年的发展，各项技术已逐渐趋于成熟，徐州中矿科光新技术有限公司所生产的电动罐帘门，在山东兖矿、河南平煤集团、陕能赵石畔煤矿等煤矿推广应用，并获得很好的使用效果。在陕西麟北煤业开发有限责任公司园子沟煤矿使用过程中，自安装以来约半年时间，电动罐帘门系统未发生任何故障，极大的减少了岗位工和检修工的工作内容。而且，因为该系统使用蓄电池供电、无线充电方式进行充电，可以外接罐内照明系统、语音对讲系统、音乐播放系统等，极大的增加了乘罐工人的舒适性，提高了乘罐体验。对于井下工人的安全生产、高效生产起到了重要的作用。