立井提升机信号后备闭锁保护的设计

《煤矿安全规程》规定，立井使用罐笼提升时，井口、井底和中间运输巷的安全门必须与罐位和提升信号联锁；井口、井底和中间运输巷都应设置摇台，并与罐笼停止位置、阻车器和提升信号系统联锁。目前立井提升信号系统均采用可编程控制器S7-300PLC 为核心, 利用PROFIBUS 现场总线通讯技术,设计矿井提升信号控制系统。几年之后，由于部分通讯设备老化抗干扰能力降低，其受井筒中潮湿等复杂环境影响，会误动作产生干扰信号，造成提升机误动车，严重威胁安全生产。为此设计一种后备闭锁保护来避免误动作的产生，以确保立井提升机的安全运转。

1、设计方案

（1）在井口及井底分别取操车系统完成信号（即摇台抬起、安全门关、前阻关）；

（2）分别把井口及井底操车系统完成信号串联控制一个直流24 V 继电器， 并把直流继电器输出点串入到提升机信号闭锁回路；

（3）把井口及井底操车系统完成信号串联后，再并联提升机松闸信号自保，避免误动作跳闸提升机；

（4）把井口及井底操车系统完成信号串联后，在操作台上并联一个钥匙按钮实现下长材等特殊工作方式下的要求；

（5）增加安装一个直流12 V 电源及一个12 V指示灯，用来指示井口及井底操车系统完成信号。

2、工作原理

立井提升机信号后备闭锁保护原理如图1 所示。

（1）当井口与井底操车系统完成后（即摇台抬起、安全门关、前阻关），闭锁输出使井口与井底完成触点闭合，ZJ 继电器得电闭合，ZJ1触点闭合，信号输入提升机PLC 程序， 开车信号生成可开车，ZJ2触点闭合，12 V 指示灯亮；

（2）松闸继电器是松闸开车后，松闸接点自保操车系统完成信号，可防止提升机在运行中安全门、摇台、前阻任意一项传感器误动作，而急停提升机；

（3）操作台钥匙开关是在立井下放长材时，需要打开安全门开动提升机，此时可通过操作台钥匙开关短接操车系统完成信号，实现特殊方式下的正常提升。

图1 立井提升机信号后备闭锁原理

3 操作使用方法

（1）正常提升时，当提升机操作工收到动车提升信号后， 先观察信号后备闭锁指示灯是否已亮，若亮证明井口及井底的操车系统均已完成，可以动车；若不亮证明井口及井底的操车系统没有全部完成，不具备动车条件，不能动车，即使误操作也没有反应；

（2）特殊方式下提升时，此时需要在操车系统没有全部完成的情况下动车。如下放长材需要打开井口安全门动车。当安全门打开需要吊运长材时，可转动操作台上钥匙开关， 短接操车系统完成信号，实现正常提升。

4、结语

在立井中安装信号后备闭锁保护，不但符合煤矿安全规程要求，即使在信号传输过程中受干扰产生错误信号，若井口及井底操车系统不完成，信号后备闭锁指示灯不亮，提升信号不能产生，提升机也不能运行。该设计起到了后备闭锁保护的作用，双重保护确保立井提升机的安全运行。