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              提升機主要事故的組成和分析

              提升機擔負著礦井運輸的重要任務。因此,一旦提升機發生故障,必然造成重大的經濟損失。根據對煤炭行業中礦難事故記錄進行統計,在煤礦提升機工作過程中發生頻率比較高、危害比較嚴重的提升機事故主要有:過卷事故、制動失效事故、突發性斷軸事故、斷繩事故、滑動事故等。隨著國家對煤礦安全生產的重視,由人為因素造成重大事故發生的比例越來越少,提升機設備的故障問題成為了事故發生的主要原因。

                   1.過卷事故分析

                   過卷時按照提升機的運行方向可以分為上提過卷事故和下放過卷事故。上提過卷是指提升機在上方提升過程中在到達井口位置不能及時停車而發生的事故。上提過卷的后果往往是將提升機井架拉翻或者鋼絲繩斷裂,造成提升容器墜入井底,造成不可預計的人員傷亡。下放過卷是指提升機在向下運行的過程中到達井底不能及時停車而發生的事故。其后果是直接造成提升容器的墜毀并對井底承接裝置造成破壞。過卷時按照提升機的運行速度可以分為中速過卷、高速過卷、超速過卷和全速過卷。在《煤礦安全規程》要求提升機系統應安裝速度限制裝置,保證箕斗到達井口位置時速度小于2m/s。中速過卷是指設備運行正常,限速速度超過3m/s的情況;高速過卷是指在最大速度運行時限制裝置失靈,但是斷電開關和保險閘都能正常的工作的情況;超速過卷是指僅有斷電開關或者保險閘一者能正常工作時,造成不能及時停車而發生事故的情況;全速過卷是指設備全部故障造成的最嚴重的過卷事故。

                   2.制動失效事故

                  目前大多數礦井提升機都采用液壓盤式制動系統,即制動系統主要包括制動器、液壓系統以及制動閘盤。根據對液壓式制動系統機械結構的研究,發現制動失效事故也是主要由制動器故障和液壓裝置故障兩個原因造成的。液壓系統故障主要表現為液壓站提供的油壓失效,如果液壓站不能正常為制動系統提供油壓或者達不到正常工作的壓力,那么就可能使提升機不能松開閘盤,造成提升機無法正常工作。油壓失效的主要原因包括:油泵故障、管道電磁閥故障、液壓管道故障、液壓系統混入空氣、殘壓過高等。引起制動器失效的原因包括彈簧疲勞、活塞卡死、閘盤偏擺過大、空動時間過長、閘瓦間隙過大造成的貼閘不良和制動器之間不能協同工作等。

                  因為制動器故障主要表現為制動力矩的失效,所以聞瓦和制動盤之間摩擦系數的降低也是引起故障的可能原因。制動力矩等于摩擦系數乘以制動力,因此,摩擦系數降低會導致制動力矩減小而引發事故的發生。造成摩擦系數變化的主要原因有制動盤及閘盤油污、運行速度、摩擦溫度等。

                  3.突發性斷軸事故分析

                  軸作為減速器、滾筒主軸系統、天輪的核心部件,起著連接和支撐整個提升機系統的作用。礦井提升機經常處于間歇性的旋轉運動中,在提升機運行過徨中,由旋轉運行產的壓力周而復始的作用在軸承的應力集中區,在長期的受力過程中使軸承出現微小的裂痕,裂痕逐漸擴展形成疲勞區。當疲勞區繼續加大,剩下的面積不足以繼續承受旋轉產生的壓力,最終造成突發性斷軸事故的發生。斷軸事故主要包括減速器主軸斷裂、滾筒主軸斷裂和天輪主軸斷裂。造成主軸斷裂的原因有:(1)提升機長期的超負荷運行;(2)主軸疲勞而不能及時檢修。煤礦主要通過監測并分析振動信號來完成對減少突發性斷軸事故的發生。振動信號蘊含了設備大量的運行信息,對振動信號的分析是指對振動信號進行加工,獲取信號中與故障有關的特征值,進而判斷設備的運行狀態。

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