摘 要：以往使用的设备，因为使用时间长，当时的技术有限，难以对现在的工作需求给予满足，所以需要进行改造。矿井主井提升机综合后备保护系统的安全制动信号、减速信号，在主控系统安全回路以及减速回路的串入，会使设备具备更强的性能。因此，本文针对矿井主井提升机综合后备保护系统的改造做出了详细的探究。

关键词：矿井主井提升机;综合后备保护系统;改造

1 矿井主井提升机综合后备保护系统的改造分析

某矿山企业，年产煤300万t。其中，主井提升绞车，对多绳摩擦式落地提升绞车进行了应用，有4.5m的滚筒直径，拖动依靠的是1500kW的直流电机。在整个矿井当中，主井提升系统是保障生产必不可少的要道，运行的稳定性直接联系着之后的安全生产等工作。提升机老后备系统的综合后备保护为M12-3B，已经运行了很多年，单片机控制是其核心，没有较高的控制精度，对于参数的修改也有一定的困难，配套设备开始老化，导致系统运行存在非常大的安全隐患，所以要对这一设备进行改造，使其性能以及安全性等得到升级。

完善改造之后的系统，对KHTI-19进行了应用，使得提升机综合后备保护有了很大的提升，主机的使用为更加成熟的工业自动化控制技术以及全新的机构类型，包括西门子PLC、西门子TP等电路模块，优势为对于数据的显示非常直观，参数修改的过程更加便捷，程序设计没有较大的困难，无论是稳定性还是安全性都十分理想。其中，对人机界面触摸屏进行了使用，与廉价的数码管性能向比较，更加直观、方面。此外，应用的传感器为技术已经非常成熟的霍尔效应和干簧管传感器技术，性价比比较高。总之，针对该装置进行的改造，在品质、性能、安全性等众多方面都有了很大的提升，有益于将可靠、安全运行进行提升。

2 工作原理

对于KHTI-19的使用，核心便是PLC的主机以及外围传感器构成，属于数字提升行程控制系统，具体的工作原理图，如图1所示。

2.1 速度以及行程检测

KHTI-19型提升机综合后备保护，计算速度以及行程，需要由磁钢和双霍尔探头以及主机完成，具体的计算公式为：

2.2 后备保护各保护功能的原理分析

2.2.1 深度指标器失效保护

滚筒转动信号由提升机综合后备保护当中的PLC接收之后，会依照单位时间对脉冲个数获取，进而计算容器的实时速度。当深度指标器转动信号由PLC接收之后，会结合时间单位对脉冲个数的获取，计算出深度指示器丝杠的转动速度，这样两项速度会在PLC当中有所比较，如果比较之后的结果或PLC没有对深度指示传感器检测的速度信号进行获取，则视为深度指示器没有发挥作用，出现失效。深度指示器发生失效故障时，PLC需要对提升容器是否进入到减速段进行判断，如没有步入到减速段会有声光报警发出，以便给司机提示。如果已经进入到减速段，后备保护安全继电器当中的输出节点会与主控系统的安全回路断开，进而对安全制动进行应用，并将声光报警发出。

2.2.2 减速段逐点监视保护

减速段具体在2到6点的范围内。后备保护减速段逐點监测保护会对提升机减速段取若干个监测点，其中包括：3监测点、4监测点、5监测点和6监测点。依照《煤矿安全规程》当中提出的标准以及规定，提升机中的减速计算，需要明确3到6的过速值，其中3点的过速值为v1、4点的过速值为v2、5点的过速值为v3、6点的过速值为v6。3-6，4个点在PLC当中设置为中断点，提升容器的具体行程为3-6时，相对应的行程值便会开启中断子程序，该程序会对提升容器的实际速度以及经过详细计算获取得过速值v1-v4进行检测，之后实施比较，一旦提升容器当中的实际速度大于了设定的标准值，后备保护安全继电器中的输出节点便会与主机系统中的安全回路断开，进而对安全制动进行开启，同时会有声光警报发出。

2.2.3 等速段超速保护

提升机在步入等速段运行之后，后备保护检测提升容器的具体运行速度以及结合《煤矿安全规程》计算出来的等速段超速值会开展比较，一旦运行速度大于设定的标准超数值，便说明为等速段超速，这时后备保护安全继电器中的输出点会与主机系统中的安全回路断开，进而对安全制动进行开启，并有声光报警发出。

2.2.4 减速点双线保护

将后备保护减速开关，在井筒当中安装。在减速开关有安装的控制磁钢经过时，减速开关会输出一脉冲给后备保护主机，后备保护便可以对提升机是否进入到减速状态进行判定。这一过程中，提升主控系统减速点，无论是否有动作，后备保护都会向主控系统当中的减速回路输出信号，使其开启自动减速。

2.2.5 过卷保护

后备保护装置其中的PLC会向绞车滚筒当中安装的传感器输出A、B脉冲，并开展累计计算。在后备保护主机当中，会对正、反向过卷保护的设定动作是进行预设，开展检测过程中，如果发现箕斗行程大于正常卸载位置的0.5m时，便判定为过卷事故，那么后备保护安全继电器当中的输出节点会与主控制系统中的安全回路进行断开，进而对安全制动进行开启，并有声光警报发出。

2.2.6 限速保护

在距离上井口卸载停车位置的5m处，需要对2m/s的限速保护接近开关进行安装，这样提升容器当中设置的控制磁钢在对这一装置经过后，后备保护会主动对提升机的运行速度进行查看，判定其是否大于设定值，一旦运行速度超过了设定的标准值，则断定为2m/s限速保护动作，这时后备保护安全继电器当中的输出节点会与主控系统中的安全回路主动断开，进而将安全自动开启，并有声光警报发出。

2.3 改造结果分析

在对该系统进行改造之后，通过KHTI-19型提升综合后备保护系统，产生的优势非常突出，例如有着较快的运算速度且智能化比较高，有一定的抗干扰能力，观看更加直观方便，采用了全中文液晶显示屏等，无论是性能还是可靠性，与之前相比都有非常大的优化。最关键的一点还包括，提升机后备保护与提升机电控系统保护对双线保护进行了构建，这样提升机的安全运行便有了更高的可靠性。

3 结语

总之，在对这一系统进行改造之后，系统的运行无异常情况，保护以及减速回落并没有任何误动作情况发生，KHTI-19型提升机后备保护与主机系统的保护对双线保护进行了构建，其中PLC属于KHTI-19型提升机后备保护的控制核心，特征为运算精度理想、稳定性强，这些装置对提升系统的安全运行给予了更加高的保障效果。

参考文献：

[1]夏文辉.关于矿井提升机综合后备保护装置的分析与探讨[J].中国金属通报，2018（04）：155+157.

[2]李均生.浅谈主井提升机综合后备保护系统的升级改造[J].科学咨询（科技·管理），2015（07）：53-54.

[3]杨德.分析煤矿主井提升机综合后备保护系统的改造[J].科技与企业，2015（07）：251.

作者简介：

李彦峰（1977- ），男，山西长子人，2012年1月毕业于山东交通学院机电一体化，高级技师，现工作单位：潞安集团李村煤矿四大件科，从事机电管理工作。