煤矿提升机安全状态异常概述

岳志华

摘 要：煤矿生产在我国能源使用中占据了不可动摇的地位，而煤矿提升系统是保障整个煤矿生产线正常运转的重要系统，它的正常运转、稳定运行是整个煤矿区域生产安全的前提。本文简要介绍了煤矿提升机的组成及其工作原理，并分析了几种煤矿提升机常常出现的故障，为深入研究提供理论支撑。

关键词：煤矿提升机；组成；故障；异常

中图分类号：TD53 文献标识码：A

一、煤矿提升机概述

我国大大小小的煤矿开采出的煤炭在不可再生能源中占有相当大的比例，煤炭作为易燃物，它的安全生产问题应得到足够的重视，但一直以来这个问题都是技术难题，煤矿安全事故屡见不鲜。在煤矿安全生产中，提升设备的安全运行是一个关键环节。常把煤矿提升系统比喻为煤矿生产系统的大动脉，可见其重要性。煤矿提升系统负责这煤炭的运送、工作人员的进出、采挖废弃产品的运输等，没有提升系统的正常运转，煤矿生产将无法继续进行。对煤矿提升系统的维护保养目前还仅仅是用人力来定期检查、巡查，从提升系统的工作状态来观测是否存在隐患。这种方法不仅落后并且危险，影响着对检查数据的变化不能准确判断的盲区，也会制约着对煤矿提升系统发现隐患并排除的及时性。因此，采用先进的检测系统发现提升系统出现的隐患及明显故障并在第一时间排除保障煤矿生产系统的正常运行是非常必要的，关乎着整个煤矿的生产及人员的安全。

二、煤矿提升机的组成

煤矿提升机是一种大型机械，由各种相关的部件组成，主要为主、副提升机两部分。主提升机主要负责煤炭运输，副提升机负责人员进出及废弃物运输。煤矿提升机的种类很多，根据运行方式主要分为两类，一类是摩擦式提升机，另一类是缠绕式提升机。而这两类提升机根据使用钢丝数都分为单钢丝和多钢丝两种。摩擦式提升机还可以具体分为塔式和落地式，也就是说继续细分有落地式单钢丝摩擦式提升机、落地式多钢丝摩擦式提升机等。同样，缠绕式提升机也可细分为等直径或变直径单钢丝缠绕式，及单卷筒等直径单钢丝缠绕式等。

介绍完了煤矿提升机的种类，我们以落地式多钢丝摩擦式提升机为例，对煤矿提升系统的机构进行简单介绍。煤矿提升机系统结构主要包括电机、主轴装置、减速器、液压制动系统、深度指示器及电控系统。其中，主轴装置还包括滚筒部件和主轴轴承，液压制动系统还包括液压站和盘形制动器。

电机主要为提升机系统提供电动力，是提升机系统的能源部分。主轴装置是提升机系统的核心，其中的主轴轴承不必解释是起支撑或导向作用的部件，滚筒部件中的摩擦垫作用巨大，承载着提升机钢丝的负荷，摩擦系数足够才能防止打滑。减速器顾名思义是用来降低系统速度的，控制速度防止在加速度过大过小时对提升系统齿轮产生影响，需要说明的是减速器中的润滑系统主要包含主轴承润滑、减速器润滑和齿轮保护润滑剂等。液压制动系统包括两部分，液压站是其中之一，又叫做液压泵站，液压站独立工作时，液压泵通过不断地吸油、打油，将油打入油缸中，不断吸、打的机械运动产生的机械能转换为油的压力能，从而实现控制液压机方向、力度、速度的目的。盘形制动器在提升机不工作时，固定夹住提升机，也可用作发生紧急情况时的制动装置。深度指示器操作简单、显示界面也非常直观地显示出提升机容器在矿井筒中的深度，便于判断位置进行下一步的操作。电控系统可划分为控制、调速、监控三大系统，一般采用全数字电控，用交流异步电机拖动，通过转子轴的滑环向转子绕组回路接入电阻，从而起到启动和调速的作用。

三、煤矿提升机常见故障

通过对煤矿提升机的组成大致介绍，可以了解到煤矿提升机在电机启动后，通过主轴轴承带动着滚筒装置旋转，从而使缠绕其上的钢丝绳伸长缩短来升起或降下提升机容器，完成运送煤炭、人员、废弃物等作用。

由于煤矿提升系统组成复杂、部件多，难免在运行过程中出现大大小小的问题，从而影响整个煤矿生产线的运转。下面针对煤矿提升系统容易出现故障的部件及其原因进行简要分析介绍。

（一）钢丝绳打滑现象

钢丝绳连接着提升容器，容器中物件或人员若是超载容易造成钢丝绳打滑现象出现，另外在上文中说的滚筒摩擦衬垫摩擦系数不够大等原因，都是钢丝绳打滑的主要因素。在相关规定中，明确了解决钢丝绳打滑现象的方法，即使用增磨脂或增磨油来加大摩擦系数，从而控制打滑。

（二）齿轮磨损现象

齿轮磨损分磨料磨损和粘着磨损两种。由于齿轮表面粗糙造成齿轮之间接触磨损的叫作磨料磨损，而润滑油膜被消耗没有及时补充导致的齿轮直接接触产生黏着现象而发生的齿轮磨损叫作粘着磨损。发生这两类磨损现象的原因是由于在设备运行中环境管理不严，长时间的粉尘杂物落入齿轮间抑或转子没有对中。

（三）不对中导致异常

既然说到齿轮磨损中有转子不对中，就来说一下不对中引起的异常现象。转子不对中分为3种情况，一种是平行不对中、一种是角向不对中、一种是既包含平行又包含角向的综合不对中。不对中的现象由于设备生产制造及长时间使用都有可能发生，但有一个范围，在正常范围之内，不对中的现象可以忽略，如果超过正常范围，就有可能导致异常振动或者轴承损坏。

（四）主轴轴承故障

主轴轴承发生故障主要有轴承发热、主轴弯曲、异常振动等现象，轴承是整个提升系统的支撑部件，至关重要，同时也是最容易出现问题的。整个系统的各个部件相辅相成，某一个部件出现故障可能会导致其他相邻部件被损坏，主轴轴承长期工作，会引发磨损、疲劳剥落及深度变形等现象。

（五）减速器出现异常

当减速器出现故障时，伴随的异常现象有：产生较大的声响振动、齿轮轻度裂开或重度断裂、齿轮严重磨损及减速器过热。

结语

煤矿提升系统是一个庞大的系统，不是一言两语可以将所有的故障在本文中一一阐述清楚，仅为今后进行故障诊断分析并排除提供一个理论依据。在进行煤矿提升系统故障检测中，下一步可以使用无线传感器来实现不间断监控检测，不但节约人力，并且提供数据准确便于判断。

参考文献

[1]刘一新.多绳摩擦提升机钢丝绳张力不平衡改善方法[J].山东煤炭科技，2010（2）：198-200.

[2]闫利鹏.矿井提升系统监控与故障诊断的研究[D].山西大学，2014.