矿井提升系统存在的安全问题及对策措施

为保证矿井提升系统的安全稳定运转,文章对矿井提升系统存在的安全问题进行了详细的分析与总结。主要介绍了矿井提升系统振动冲击限制技术,立井提升系统过卷防治技术,矿井提升系统松绳、跑车事故防治技术,深井提升钢丝绳失效研究及防治技术,立井特大罐笼全无轨运输防偏载及锁罐技术和摩擦式提升系统打滑事故防治技术,最后进行了立井提升系统卡罐事故分析。针对矿井提升系统存在的相关安全事故,分析了各种问题的动力学特性,得出了研究结论,并针对提升系统的安全问题,对国家标准、规范提出了相应的修改建议,给出了具体的对策措施。

煤矿提升机钢丝绳断裂失效分析及有限元模拟

表面磨损是提升机钢丝绳断裂失效的主要原因。了解磨损痕迹对钢丝绳失效和力学性能的影响是保证多层提升机安全的有效途径。通过断裂拉伸试验,研究了具有不同磨损痕迹的钢丝绳的断裂失效特征,获得并分析了磨痕区域的温升情况。采用有限元方法模拟了受拉伸载荷作用的磨损股的力学性能。结果表明,磨痕区发生了塑性变形和明显的温升。断裂拉伸试验过程中的温升曲线可以反映断裂丝的数量和顺序。磨损的外层钢丝比内层钢丝先断裂,具有不规则磨痕的钢丝总是在磨损深度最大的位置沿滑动磨损方向断裂。研究成果为提升机钢丝绳结构安全研究提供依据。

钢丝绳三项强制性国家标准研究

钢丝绳三项重点产品强制性国家标准批准发布。本文介绍了项目来源、编制过程和主要修订内容,分析了预期实施效果。

集装箱门式起重机小车架起升缠绕安装

为推动港口和内陆集装箱门式起重机产品制造高水平发展,小车架作为集装箱门式起重机产品的直接承载结构,起升缠绕安装精度的要求较高。文中通过分析起升缠绕各关键性装配环节,优化改善安装工艺及操作要点、加强质量控制措施,并通过利用专用工装等措施有效地控制安装精度,保证了起升、缠绕和小车等机构的排装有效性和系统稳定性,延长产品使用寿命,提高了产品质量和公司市场竞争力。

矿井提升机钢丝绳外观缺陷视觉识别技术研究

针对多根钢丝绳检测部署困难、钢丝绳图像采集质量较低、视觉检测法适应性差、准确性不高等问题,提出了一种基于计算机视觉和深度学习的矿井提升机钢丝绳外观缺陷视觉识别方法。首先构建矿井提升机钢丝绳在线监测系统;其次由地面移动巡检平台和井下本安高速相机采集钢丝绳图像,建立钢丝绳图像数据集;然后考虑井下粉尘影响、相机镜头易受污染、光照不均、钢丝绳高光反射等问题,采用基于Retinex算法的图像去噪方法和基于同态滤波的图像去噪方法对钢丝绳图像进行去噪处理,处理结果表明,基于色彩增益加权的多尺度Retinex(AutoMSRCR)算法为较优方案;最后缺陷检测过程以卷积神经网络为基础,构建基于YOLOv5s的缺陷检测模型,为降低人为因素影响、调参工作量,在YOLOv5s中加入Focus结构对其进行优化,并将改进的YOLOv5s模型作为钢丝绳缺陷检测的预训练模型,以进一步降低模型内存占用率,提高模型加载和检测速度。实验结果表明,所提方法对钢丝绳2处断丝的检测误差分别为1.61%,1.35%,对钢丝绳4处磨损的检测误差分别为2.43%,3.44%,2.11%,3.39%。针对淮河能源控股集团顾北煤矿主井提升机原有钢丝绳安全监测系统的检测精度无法满足现场需求的问题,采用所提方法对原系统进行改进,现场应用效果表明,钢丝绳断丝检测准确率由80%提升至96%,损伤定位误差由500 mm降低至300 mm范围内,损伤定位准确率由75%提升至98%,损伤实时检出率由76%提升至90%,尾绳畸变检出率由70%提升至85%。

基于LQR算法的矿井提升系统纵向振动抑制

针对矿井提升系统钢丝绳弹性特性以及外部扰动导致的系统纵向振动,设计基于精确模型的线性二次型调节器抑制振动。基于广义Hamilton原理,建立扰动激励下摩擦提升系统纵向振动方程,并利用实验数据对模型正确性进行验证,为线性二次型调节器设计奠定了基础。仿真表明,线性二次型调节器控制算法对于外部扰动引起的系统振动有很好抑制效果,且对于驻车制动引起的振动也可以快速衰减,振动加速度减少了59.87%,收敛仅需1.37 s。为提升系统的振动控制提供了可行且有效的理论基础,为相关工程实践提供了有力的支持。

基于机器视觉的提升机钢丝绳抖动超差检测研究

针对矿井提升机在运输过程中钢丝绳容易发生故障造成煤矿安全事故的问题,研究了基于机器视觉的矿井提升机钢丝绳动态监控系统。使用矿用摄像机采集钢丝绳运行图像,使用暗通道先验原理将原始图清晰化处理,最后对视频图像进行Candy边缘和直线特征检测,标定钢丝绳运行正常位置,当钢丝绳发生异常抖动偏离正常位置时并且超过设定阈值,系统检测到钢丝绳抖动超差故障并发生报警。试验结果表明,设计的钢丝绳监控系统可以快速有效地检测钢丝绳异常抖动故障,减少煤矿安全事故的发生,具有一定的可靠性。

井下提升机钢丝绳松绳的故障处理

在当前煤矿开采中,安全管理仍是矿企的主要工作之一,结合提升机在斜井运输中的价值,需要参考钢丝绳松绳故障的影响积极做好故障的处理工作.如何有效增强提升机在斜井运输中的应用安全性,也成为很多矿企需要考虑的问题.基于此,阐述了提升机的工作原理,具体分析了钢丝绳松绳故障的原因,并从钢丝绳排绳、制动减速度、防松预警、钢丝绳维护等方面进行松绳故障的预防.在处理松绳故障并进行运行试验后,主动防护和预警功能可以预防钢丝绳松绳,利于促进矿企实现健康的发展.

矿井提升机钢丝绳提升振动抑制技术

针对矿井环境复杂多变导致的钢丝绳提升振动幅度较大问题,研究了矿井提升机钢丝绳振动抑制技术。首先通过分析矿井提升机的运行过程,计算钢丝绳的动能方程和势能方程,从而深入分析了钢丝绳的动力学特性。随后结合矿井的实际特点,设定相应的边界条件,进而推导出钢丝绳的振动控制方程。通过求解该方程,并结合调整抑制参数的方法,实现了对钢丝绳振动控制方程的实时更新,最终达到了抑制钢丝绳振动的目的。实验结果表明,该技术在矿井提升机钢丝绳的纵向振动抑制方面表现较好,其应用后振动幅度降低率普遍超过93%,最高可达98.77%,能够适用于复杂多变的矿井环境。

煤矿提升机钢丝绳安全评价方法研究

针对钢丝绳在煤矿行业中的安全评估方法进行了研究,提出了一种综合考虑使用环境、负荷状况、磨损程度和疲劳破坏等因素的新的评估方法。通过分析钢丝绳使用环境的影响因素、钢丝绳负荷状况的影响因素以及钢丝绳磨损程度和疲劳破坏的评估方法,对钢丝绳的安全性进行了综合评估。实验表明,该方法对于提高钢丝绳的安全性和延长其使用寿命具有重要意义,对煤炭行业的安全生产具有指导意义。

落地式多绳摩擦提升机钢丝绳抖动研究

矿井提升机作为一个矿山的咽喉,肩负着保障矿山安全运行的重要任务。随着矿井的不断延伸和日益大型化,多绳摩擦式提升机以其提升能力大、提升高度大、钢丝绳安全系数大、电动机消耗功率低、机器整体尺寸小、造价低等显著优点,被越来越多地用于矿井提升中,成为矿井生产中极为重要的一种设备。

提升机钢丝绳张力检测系统设计研究

基于提升机钢丝绳加速提升、减少爬坡过程中持续的高张力运行工况,提出一种提升机钢丝绳张力检测系统设计方案。分析了张力检测系统主体结构,并进行张力数据采集发射、提升容器行程检测等程序设计,实现了对提升机钢丝绳张力的实时检测、记录功能。

提升机钢丝绳载荷动态检测装置的设计及仿真分析

为保证提升机的安全平稳运行,设计了一套提升机钢丝绳载荷动态检测装置。首先,对检测装置的结构进行了分析研究,通过液压连通装置中平衡油缸的动态特性和液压油的流动性的检测来验证动态检测装置的准确性。然后,基于AMESim模型库设计系统,分别建立了液压缸仿真模型和连通装置仿真模型进行仿真分析。为之后提升机钢丝绳载荷动态检测装置的生产实现提供了理论依据。

关于煤矿提升机张力动态监测系统的设计

以JKMD-5×4P型提升机为对象,结合实际情况设计了提升机钢丝绳的张力动态监测系统。系统硬件主要包括各类传感器、信号传输装置、上位机等,在硬件基础上进行软件程序设计,实现对提升机4根钢丝绳张力的准确检测,分析各钢丝绳之间的张力不平衡度,控制在安全的10%范围内。可检测罐笼A和B的载重,确保不超载,同时监测两个罐笼的配重不平衡现象。将系统应用到提升机工程实践中,通过12个月时间的实践运行,发现系统达到了预期效果。

提升机系统动态特性的仿真分析

为进一步解决提升系统在紧急制动的可靠性和安全性,减少对系统造成冲击的问题,以永磁内装式矿井提升机为研究对象,在对其基本结构分析的基础上,基于Simulation X软件构建了液压制动系统仿真模型,并通过现场试验验证了模型的准确性。最后,对不同制动减速度对提升机紧急制动过程中电磁转矩、制动转矩以及钢丝绳张力的影响进行仿真分析,为实践生产中制定合理的紧急制动策略奠定理论基础。

深井提升机钢丝绳张力不平衡治理措施研究

井工煤矿提升机运行负载大、工况环境差,保障其运行可靠性至关重要。针对矿井常用的JKM-2.8×6P型多绳摩擦式提升机,在分析其结构参数的基础上,结合提升机钢丝绳5个运行阶段的张力特征,分析其张力不平衡特征及诱发因素,设计使用了提升机钢丝绳张力自动平衡装置,并结合实践制定了其他切实有效的张力平衡措施,成功进行了现场运用,保障了提升机安全可靠运行,实现了预期的研究目的。

欧式电葫芦用超高破断拉力钢丝绳研制

研制一种欧式电葫芦用超高破断拉力钢丝绳,产品标准参考DIN EN 12385-4:2008 2 160 MPa B级,直径为6.20~6.40 mm,捻距倍数6~8,最小破断拉力46.0 kN。通过结构和性能分析,确定钢丝绳采用K8×K19S-PWRC(K)结构,再根据股绳结构特点精确计算出股径和配丝,并匹配合理的拉丝工艺。钢丝绳采用18/500筐篮式合绳机捻制,股的张力控制采用FMS张力在线检测和调整系统,生产中采用轧制和锻打双压实工艺。钢丝绳性能检测结果显示:实测直径6.36~6.38 mm,实测捻距39.3 mm,实测破断拉力达到48.8 kN,实测锌层面质量大于30.0 g/m2,满足了欧式电葫芦设备的技术要求。

基于TRIZ理论的提升机钢丝绳缺陷检测系统的设计与应用研究

针对高庄煤业提升机钢丝绳采用传统缺陷检测方法,存在检测效率低下、劳动强度大、易发生漏检等问题,运用TRIZ理论设计一种矿用提升机钢丝绳缺陷检测系统。该缺陷检测系统主要由钢丝绳无损检测仪和存储器、钢丝绳缺陷检测系统管理软件组成,管理软件中缺陷识别算法模块及EMD能对采集数据进行处理,生成重构后的LMA和LF波形图,从LMA图中波峰信号可准确判断钢丝绳断丝位置,结合重构谱图中峰值高度能准确判断断丝数量。钢丝绳缺陷检测系统在高庄煤业提升机的实践应用表明,该系统能对钢丝绳断丝位置及断丝数量进行精准判定,检测时间短、效率高、智能化程度高,可有效保障提升机安全、稳定运行,安全经济效益显著。

提升机首绳连续更换装置的设计及性能测试

为解决传统提升机在更换首绳的过程中存在新旧钢丝绳扭转载荷传递、作用人员劳动强度大、换绳效率低以及成本高等问题,提出了首绳连续更换装置的总体方案,并重点对其中的履带牵引式连续送绳装置、钢丝绳安全防跑装置和液压系统进行设计。最终,通过构建模拟试验平台测试该装置的性能,取得了理想的结果。

摩擦式提升机钢丝绳反弹波检测装置的设计与原理分析

摩擦式提升机是一种普遍用于地下矿山竖井中的提升装置,是提升矿物、人员及一些矿用机械的主要装置。钢丝绳在长期运行中会受到多种力的作用,产生复杂的反弹波,首绳的反弹波时间差能有效反映钢丝绳的状况,通过对首绳反弹波时间差的检测,可以提前发现钢丝绳存在的缺陷,及时消除安全隐患。基于此,开发一种能够准确检测钢丝绳反弹波的装置对保障提升机的安全运行具有重要意义。文章分析了摩擦式提升机钢丝绳反弹波的弹性波理论和振动分析,阐述了钢丝绳距离调整机构、自锁脱钩机构和随动转换机构设计,展示了装置机械结构对钢丝绳反弹波的高效检测,旨在提升摩擦式提升机的运行安全性。