摇臂式液压活动罐道在立井多水平提升系统中的研究与应用
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【摘要】该项目针对传统的提升方式和罐道组合形式进行了研究分析和优化设计，提出了新型摇臂式液压活动罐道的设计方案，在改进活动罐道结构，实现活动罐道与安全门等设备的有效兼容和协调工作方面取得了突破和创新。在可靠性、经济性和实用性方面取得了突破和技术创新。
1、构造和原理
该液压活动罐道系统主要由补偿罐道、液压托罐摇台、人字形安全门、液压系统以及配套的电控系统组成。当中间水平需要进出矿车等作业时，补偿罐道的中部活动段借助液压缸向巷道方向摆起，补偿罐道打开，由四角稳罐承受的矿车置换时水平推力改由稳罐摇台承受，罐道的活动段向井筒方向摆动到位并锁紧后，罐笼便可全速通过中间水平。
2、技术方案
（1）补偿罐道。补偿罐道主要由上部固定罐道、开启油缸、中部活动罐道、止退装置、下部固定罐道等零部件组成。多水平提升矿井中，当中间水平需要进出矿车等作业时，补偿罐道的下固定罐道与活动段解锁，补偿罐道的支撑梁由液压缸驱动旋转90度，补偿罐道的活动段由驱动装置（液压缸缩回）驱动活动段（绕上固定罐道的旋转轴）向巷道方向摆起，补偿罐道打开到位并锁紧，由四角稳罐承受的矿车置换时水平推力改由稳罐摇台承受。按上述步骤反向操作，罐道的活动段向井筒方向摆动到位并锁紧后，罐笼便可全速通过中间水平。作业结束后，罐道的活动段向井筒方向摆动到位并锁紧后，罐笼便可全速通过中间水平。当井筒井壁纵向变形导致组合钢罐道受挤压弯曲时，会造成罐道下坠、挤压、弯曲等变形，罐道的平行度和垂直度将无法得到保证，安装该套摇臂式液压活动罐道，可以根据组合钢罐道的变形情况对活动罐道进行微调，确保任何状态下组合钢罐道都能与活动罐道现顺利对接，提升容器能够平稳顺利快速地通过中间水平。
（2）安全门。安全门是防止人员或矿车误入危险区，发生坠井事故而设置的一种安全设备，人字形安全门具有可靠的防护作用，开启灵活，方便各项作业，不防碍长材料及设备下井。
（3）液压系统.。液压站为补偿罐道、安全门提供动力，是整套设备唯一的动力源，采用一箱双机集中模块结构式设计，双泵双电机，一路工作，一路备用，每个模块具有独立的功能，在互不干扰的情况下完成补偿罐道的所有功能。
（4）电控系统。套电控系统主要实现对左右补偿罐道、左右安全门、一二号油泵起停、系统卸荷等设备和工作的监测与控制，电控系统与提升信号系统闭锁，有自动、手动、点动三种操控方式。
（5）工作流程图。该套摇臂式液压活动罐道工作流程如图所示，需要监测的参数有提升容器的到位信号、摇台的开到位与关到位信号、安全门的开到位与关到位信号、支撑梁的开到位与关到位信号、补偿罐道的开到位与关到位信号、销轴的开到位与关到位信号等。所有设备的工作状态都在主监控界面显示，便于实时观察和核实设备的运行情况，也便于控制设备的各个动作。
3、应用效果
（1）提高安全运行状况。平顶山天安煤业股份有限公司五矿引入该套新型摇臂式液压活动罐道之后，矿井提升安全状况得到明显提高。实现了提升容器在副井一水平的平稳承接，解决了一水平提升大件、进出矿车时罐笼移动大的问题，同时也为提升容器安全高速通过中间水平提供了保障，切实做到了安全高效提升。
（2）使用该套新型摇臂式液压活动罐道之后，提升机可以全速运行，不但减少了频繁改变运行速度对提升机的损耗，而且可以有效减少提升耗电量，提升绞车电机功率630KW，每个循环提升周期节约35秒，每年节约电费约125万元。
（3）安装后，减轻人员劳动强度，减少中间水平操作岗位人员3人，一年内可节约人工费用约15万元，同时节约材料费、维修费约63万元。
总之，该项目的顺利完成不仅可以提高矿井生产效率，节约用电量，还可以改善提升安全状态，满足矿井安全、高效提升的需要，为矿井安全、高效提升提供了保障，其推广应用将产生巨大的经济效益和社会效益。