一种矿井箕斗提升系统防落料保护装置的制作方法

本发明涉及安全保护装置技术领域，特别是涉及一种矿井箕斗提升系统防落料保护装置。

背景技术：

矿井的矿石、煤炭等矿产采用立井提矿的方式多采用竖井箕斗提升，一般提升箕斗分为两组，采用上下平衡提升装置，常用的提升系统有单绳缠绕式提升机配箕斗，多绳摩擦式提升机配箕斗、平衡绳提升，而摩擦式提升机由于箕斗的下部一般安装系统平衡的平衡钢丝绳，钢丝绳通过悬挂装置，挂在箕斗的下端，在尾绳回旋处设置尾绳隔离装置，箕斗在装、卸矿石的过程中不可避免的出现撒矿，一般矿山多采用定期清理的方式，由于箕斗下方和清理硐室环境恶劣，人员不易检查，由于受井筒淋水、装卸矿撒矿、矿井雾气等条件的制约而现代化的观测装备无法使用，一旦矿井在提升过程中出现箕斗的扇形闸门开关不到位、定量斗失效、箕斗内矿石卸不干净等现象，极易引起物料大量洒落到提升井底部，一旦堆积到一定数量就会严重影响提升系统的安全，已有多个矿山因堆料引起尾绳磨端、尾绳打绞、钢丝绳打滑、拉断等事故，安全规程还没有明确该项保护要求，如何避免该种现象可能引发的严重安全隐患。

技术实现要素：

本发明提供了一种矿井箕斗提升系统防落料保护装置。

本发明提供了如下方案：

一种矿井箕斗提升系统防落料保护装置，包括：

承料平台机构，所述承料平台机构位于箕斗提升系统下部；所述承料平台机构用于承接所述箕斗提升系统撒落的矿料并对撒落的矿料进行称重；

控制器，所述控制器用于根据所述承料平台机构获取到的撒落矿料重量发出保护指令。

优选的：所述控制器连接有报警组件，当所述撒落矿料重量为第一重量时，所述控制器用于控制所述报警组件发出警报。

优选的：所述控制器与所述箕斗提升系统的升机电控的安全回路电连接，当所述撒落矿料重量为第二重量时，所述控制器用于向所述升机电控的安全回路发送闭锁指令，以便所述升机电控的安全回路控制提升机停止工作。

优选的：所述第一重量小于所述第二重量。

优选的：所述承料平台机构包括基础部，所述基础部位于矿井底部；所述基础部上设置有均与所述控制器相连的称重传感器，所述称重传感器上部设置有承接板；所述承接板用于承接所述箕斗提升系统撒落的矿料，所述称重传感器用于对所述承接板上的撒落的矿料进行称重。

优选的：所述称重传感器为4个，4个所述称重传感器两两为一组均匀分布于所述基础部上部。

优选的：所述称重传感器为防爆防水型称重传感器。

优选的：所述称重传感器通过工字钢与所述承接板相连。

优选的：所述承接板为钢板。

优选的：所述控制器为plc控制器。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

通过本发明，可以实现一种矿井箕斗提升系统防落料保护装置，在一种实现方式下，该装置可以包括承料平台机构，所述承料平台机构位于箕斗提升系统下部；所述承料平台机构用于承接所述箕斗提升系统撒落的矿料并对撒落的矿料进行称重；控制器，所述控制器用于根据所述承料平台机构获取到的撒落矿料重量发出保护指令。该装置可以解决了井底人工巡检不便的、现场危险性高、巡检时必须停止系统运行等弊端，该套装置的研发即提高了矿井箕斗提升系统的安全，有大大减轻了职工的体力和劳动强度，实现高效运行。不仅能应用于摩擦式提升机，在单绳缠绕式箕斗提升系统中同样可以应用；同时该装置还可以用于其他存在堆料危害的系统中。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种矿井箕斗提升系统防落料保护装置的使用状态示意图;

图2是本发明实施例提供的电控连接框图；

图3是本发明实施例提供的承料平台机构的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的电控连接框图承料平台机构的俯视图。

图中：承料平台机构1、基础部101、称重传感器102、承接板103、工字钢104、箕斗提升系统2、控制器3、报警组件4、安全回路5、提升机6、矿井7。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

参见图1、图2、图3、图4，为本发明实施例提供的一种矿井箕斗提升系统防落料保护装置，如图1、图2、图3、图4所示，该装置包括承料平台机构1，所述承料平台机构1位于箕斗提升系统2下部；所述承料平台机构1用于承接所述箕斗提升系统2撒落的矿料并对撒落的矿料进行称重；

控制器3，所述控制器3用于根据所述承料平台机构1获取到的撒落矿料重量发出保护指令。所述控制器可以为plc控制器。

进一步的，所述控制器3连接有报警组件4，当所述撒落矿料重量为第一重量时，所述控制器3用于控制所述报警组件4发出警报。所述控制器3与所述箕斗提升系统2的升机电控的安全回路5电连接，当所述撒落矿料重量为第二重量时，所述控制器3用于向所述升机电控的安全回路5发送闭锁指令，以便所述升机电控的安全回路5控制提升机6停止工作。具体的，所述第一重量小于所述第二重量。该第一重量可以设定为较轻的重量，即只有少量撒落时，可以通过发出警告的方式提示提升机司机或巡检人员。当达到第二重量时，说明该承重平台机构上的撒落矿料量比较大，此时需要控制提升机停止工作。防止重大事故的发生。

进一步的，所述承料平台机构1包括基础部101，所述基础部101位于矿井7底部；所述基础部101上设置有均与所述控制器3相连的称重传感器102，所述称重传感器102上部设置有承接板103；所述承接板103用于承接所述箕斗提升系统撒落的矿料，所述称重传感器用于对所述承接板上的撒落的矿料进行称重。为了更加精确的对矿料进行称量，所述称重传感器102为4个，4个所述称重传感器102均匀分布于所述基础部上部。所述称重传感器102为防爆防水型称重传感器。再进一步的，所述称重传感器102通过工字钢104与所述承接板103相连。所述承接板为钢板。

为了方便理解，下面对提升机结构以及原理进行简单介绍。

多绳摩擦式提升机是指一种用作提升矿物、升降人员和物料的矿山机械设备。适用于煤炭、有色金属、黑色金属、非金属、化工等矿山的竖井。

1、摩擦式提升机的产品执行q/hbwf006－2014《多绳摩擦式提升机》企业标准、aq1036－2007《煤矿用多绳摩擦式提升机安全检验规范》和gb/t10599—2010《多绳摩擦式提升机》标准。

2、摩擦式提升机的工作原理

当启动主电机时，由电动机转子通过弹性联轴器将动力传递到减速器的高速轴上，经过减速器传动减速后，再由减速器的被动轴通过齿轮联轴器传递给主轴装置，多绳摩擦式提升机采用的是挠性体摩擦传动原理，钢丝绳搭在摩擦轮上，钢丝绳搭在摩擦轮上，它的两端各悬挂着一个提升的容器，借助安装在摩擦轮上的衬垫和钢丝绳之间的摩擦力进行传动钢丝绳，进而使提升的容器上升和下降，就是这样完成矿井输送重物的任务。多绳摩擦式提升机采用的是挠性体摩擦传动原理，钢丝绳搭在摩擦轮上，利用钢丝绳与衬垫间的摩擦力来提升或下放重物和人员。摩擦式矿井提升机利用提升钢丝绳和摩擦轮的摩擦衬垫间的摩擦力来传递其动力。摩擦式提升机在运转的时候，摩擦轮依靠摩擦力来带动提升钢丝绳的，使其重载侧钢丝绳上升，空载侧钢丝绳下放。

3、多绳摩擦式提升机布置方式，按布置方式分为井塔式和落地式两种。

多绳摩擦式提升机适用于煤矿、金属矿、非金属矿的立井，作为提升矿物和升降人员、物料及设备之用。

摩擦式提升系统中工作过程

立井箕斗提升，是指矿石运到井底车场翻笼明室，经部笼卸到井底矿仓内，由给矿机经过定量装载设备装人箕斗。同时，另一其斗位于地面卸载位置。当箕斗进人井架上的卸载曲轨时，其底部的闸门打开，矿石卸人井口矿仓内。两个箕斗分别由两根钢丝绳吊挂，钢丝绳的另一端绕过天轮，各以相反的方向缠绕在提升机滚简上，提升机滚筒旋转时，箕斗一个向上一个向下移动，并同时到达装载和卸载位置，使装、卸载工作同时进行。

多绳提矿箕斗的结构主要是悬挂装置和闸门机构与单绳箕斗稍有不同，多绳提煤箕斗的闸门结构分为卸曲轨开启和外动力开启两种。大型多绳箕斗多采用外动力开闭闸门，小型箕斗采用卸载曲轨的底卸式方式两种卸载方式；无论哪种发挥方式卸载系统机构都比较复杂，维修工作量大。

箕斗的装矿：

箕斗到达装矿位置后一般有提升系统的定量斗和装矿皮带对箕斗进行装矿，装矿采用上部装载，下部卸载的方式，具体见提升系统图。

箕斗提升矿石的卸载过程

多少矿山的提升箕斗采用以下两种方式卸载：

1、外动力开闭的闸门结构形式主要有垂直平板闸门、四连杆式底扇形闸门和外滚轮式底扇形闸门，当提升箕斗到位后依靠外动力八闸门打开，实现矿石的卸载，卸载完成后再关闭闸门。

2、曲轨卸载方式：当箕斗提升到卸载位置时，箕斗扇形闸门的导向轮在曲轨的动力驱动下打开闸门实现矿石的卸载，卸载完毕后在驱动导向轮的带动下关闭闸门，进入下一提升循环。

存在的问题：

1、无论哪种卸载方式的箕斗，在装、卸矿过程中出现箕斗的扇形闸门开关不到位、定量斗失效多装矿石、箕斗内矿石卸不干净超量装矿等现象，极易引起物料大量洒落到提升井底部，由于一般矿井的箕斗提升系统提升速度高、提升量大，一旦出现漏矿将会在很短的时间内把井筒底部堆积，一旦堆积到一定数量就会严重影响提升系统的安全，已有多个矿山因堆料引起尾绳磨端、尾绳打绞、钢丝绳打滑、拉断等事故。

本发明采用撒料定量保护的方式，可以实现以下效果：

一是撒料报警，采用轻微撒料时，装置出现报警信号，以此来提醒司机或巡检人员的注意，及时清理洒落的矿石；

二是撒料安全闭锁，当物料堆积到一定高度时，还未达到危害系统提升或尾绳正常运转时，采用闭锁提升机的安全保护回路，使其提升机停止运行，在撒料未清理到安全位置时，不能运行提升机，以此来保证提升系统的安全。

三是采用防落料保护装置可以解决了井底人工巡检不便的、现场危险性高、巡检时必须停止系统运行等弊端，该套装置的研发即提高了矿井箕斗提升系统的安全，有大大减轻了职工的体力和劳动强度，实现高效运行。

本申请提供的承料平台机构主要用于承接箕斗的撒料，该装置的形状和尺寸，要根据井筒直径进行布置，确保撒料的落在平台上；

防爆传感器组（安装在平台的四个角）：

在具体设置时可以两两为一组；其中一组用于检测平台上少许撒料的报警；另一组用于检测平台超设定重量是闭锁安全回路；

设置4只传感器的目的：对重量检测准确，同时避免1只传感器出现误差；

该装置对平台及其上面的物料进行重量计量，主要采用防爆、防水型称重传感器（称重传感器的原理：弹性体(弹性元件，敏感梁)在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片(转换元件)也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化(增大或减小)，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流)，从而完成了将外力变换为电信号的过程。

还可以设置转换模块：主要把传感器4-20ma的电信号，转换成开关量，使其进行报警或安全闭锁；

根据设置平台及其洒落物料的重量设定两个数值，一是报警值，把电信号转换成开关量（采用常开式接点输出），一旦出现一定量的撒料，该装置连接的报警系统开启，提醒提升机司机或巡检人员；二是保护闭锁值，把电信号转换成常闭式式的输出点，把该点串到提升机电控的安全回路中，使其提升机不能启动、运行。

还可以设置连接保护模块：连接报警装置和提升机的就地操作箱，使其闭锁提升机电控。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。