引言：
千万吨井工矿中较主运输系统多采用主立井提升方式，在井下使用装载皮带将原煤运送至定容装置，通过定容装置将煤装入箕斗，箕斗提升至上井口后目进行卸载操作，现已投产矿井中箕斗最大载荷量为50T，《煤矿安全规程》第三百九十三条中规定，箕斗严禁超载和超最大载荷差运行，箕斗提升安全在实际生产中关系到整个主提升系统安全，防箕斗超载与防箕斗二次装载在整个提升系统中十分重要，文章以多绳摩擦式提升机为例，对50T箕斗防超载技术进行研究，并提出具体的安全应用方案。
1箕斗超载的危害
1.1箕斗超载分类
箕斗超载分两种类型，第一种为装载系统超载，第二种为箕斗二次装载。
装载系统超载一般出现在装载皮带故障、定重系统故障、窜仓等情况。箕斗装载皮带如在特殊工况下保护失效，出现不能停止的情况下会出现定量装置超载情况，该类型故障出现频率较低，一般出现在调试阶段；定重系统出现故障也会存在超载风险，如承重传感器出现故障，称重重量远低于实际重量，则容易出现超载；窜仓因素为不可控因素，如遇复杂型地质矿井，在采掘工作面水量较大，或淤泥进入煤仓等情况则容易出现窜仓风险，容易导致装载系统超载。
二次装载出现在卸载故障、箕斗余煤等情况，二次装载在非调试阶段况较装载系统超载出现次数较为频繁，目前卸载方式普遍为机械式，如遇卸载到位传感器故障或卸载油缸故障则容易出现箕斗内煤未完全卸载的情况，箕斗再次进行装载时就会造成箕斗超载；如遇煤质灰分较大、水分较多的情况就容易出现煤沾在箕斗内壁，不容易卸载，累计运行多次后就会容易造成箕斗超载，另一种情况是箕斗内导流板、耐磨板脱落或扇形门卡物会造成箕斗卸载不完全，造成箕斗余煤。
1.2箕斗超载的危害
（1）对钢丝绳造成影响
由于立井提升系统较为复杂，矿井生产过程中，主立井提升机会因二次装载、定容装置超载等原因造成提升机超载，在超载运行期间整段钢丝绳受力均较正常运行偏大，尤其在提升机加速段，提升机钢丝绳受力更大，使用变频调控的提升机在加速段钢丝绳在驱动滚筒上的受力是匀速段的1.7倍，如未及时发现箕斗超载，则对首绳钢丝绳造成影响，另一方面箕斗超载将会增大箕斗向下拉力，容易导致首绳钢丝绳滑绳情况。
其次，箕斗二次装载时，实际卸出的煤量远高于箕斗最大装煤量，超出部分将直接卸入井底，所卸出的煤将直接对尾绳钢丝绳造成冲击，轻则造成少量断丝，重则导致尾绳砸断，如多次出现大量撒煤情况，将会出现尾绳被井底撒煤堆起，造成尾绳断绳。
（2）对提升机本体造成影响
如出现超载情况，提升机主轴、主轴承将会超负荷运行，超出其受力范围，造成主轴变形甚至断裂，同样会造成轴承超负荷受力，容易导致轴承破损。
箕斗超载在提升过程中，提升机电机将会超负荷运行，导致提升机电机温度超温，对电机绝缘造成伤害，如箕斗超载后下放则危险性将更为严重，会导致严重滑绳或断绳，提升机则容易出现过卷等情况，2016年9月2日鹤壁十矿就出现过类似事故，箕斗重载断绳坠入井底［1］。
2预防箕斗超载的方法
2.1优化装卸载系统
（1）优化装卸载系统PLC控制程序
首先在装卸载系统中，合理设计箕斗到位、翻板到位、定量斗闸门开关、卸载扇形门到位、定量称重数值之间的闭锁关系，在PLC程序中强行加入定量斗关与卸载直轨收回延时，强行控制定量斗闸门开与卸载扇形门开的时间，防止传感器故障导致扇形门提前关闭。
其次在装载系统中的装载条件中并入该激斗卸载完成条件，如该箕斗在卸载过程中未满足卸载完成条件，则箕斗到位后不允许进行装载。
最后在装载系统中的装载条件中并入闸板门开启限制条件，在一个循环范围内，装载闸板门只允许开启一次，在定量斗出现超载情况时，要求程序规定闸板门严禁开启，重量降低后方可远控操作闸板门。
（2）加强硬件设备可靠性
首先，加强定重称重设备稳定性，定期校验称重传感器，防止出现定重传感器出现偏差，合理调节各称重传感器受力角度，防止出现个别称重传感器受力不均匀造成传感器损坏，通常情况下称重传感器出现故障时会与其他传感器显示偏差，在控制系统中则需要增加定重传感器保护。
一是增加单个称重传感器超重保护。
定重装置本体重量为t1，箕斗装入重量为t2，称重传感器数量为n，称重传感器报警值为m
如传感器实际值超过m，则系统将会触发传感器报警。
二是增加传感器之间校验保护
第n个传感器数值为mn，称重传感器报警上限值为mmax，称重传感器报警下限值为mmin，以第一个传感器保护为例：
如传感器实际值超过mmax，或低于mmin，则系统将会触发传感器报警。
其次加强装载系统闸门传感器、卸载系统到位传感器检查与维护，如果出现传感器误动作，装卸载未完成而显示完成，则同样会对系统造成影响。
最后加强箕斗本身检查，箕斗长度较长，受煤流冲击影响较为严重，为防止出现煤流冲开箕斗扇形门的情况，箕斗内部通常会装设有导流装置，虽然导流板可有效预防扇形门被煤流冲开，但是一定程度上，导流板紧固不到位脱落会造成箕斗卡堵，箕斗内部安装有耐磨板，由于箕斗本体较长，耐磨板尺寸也同样较大，耐磨板紧固不到位同样会导致箕斗卡堵，所以箕斗内部定期检查显得尤为重要。
2.2优化提升机保护
（1）优化主提升机PLC控制系统
信号系统中的称重吨数为装载系统中的载重数据，提升机主控系统中，电机功率及提升机力矩将反映出提升机载重，由于提升机两端主副箕斗的重量相同，实际运行时的力矩为主副箕斗载重之差的力矩，通常情况下卸载完成后，提升力矩为箕斗实际载重力矩，实际运用过程中通过装载系统载重数据与提升机力矩数据相对比，可判断出箕斗内部是否存在余煤，主控系统中传输的吨位数据减去主控 PLC控制系统计算的吨位数据值大于设定保护值，就产生减速停车的故障，待两侧箕斗全部确认卸载完全后，方可正常提升，在提升机全自动状态下可避免超载故障，对提升机、罐道、钢丝绳都起到保护作用。
（2）优化主提升机保护
首先完善电机保护，在电动机保护系统中，完善温度保护、电机定转子间隙保护，如电机超负荷运行造成电机温度升高，该保护能及时使提升机跳闸，防止箕斗超载对电机造成影响。
其次优化提升机包络线保护，在提升机各运行区段设置包络线保护，在提升过程中，尤其是加速段，提升机超载后提升机力矩、功率包络线保护将起到有效的监测作用。
最后优功率保护，在主提升系统中提升机功率基本为正功率，下方材料会产生少量副功率，但是如果箕斗超载后，或箕斗未正常卸载直接下放至井底则会产生较高负功率，如系统监测到超100Kw负功率时，启动功率保护，则会防止箕斗超载或不完全卸载。
3结束语
总之，通过装卸载系统与主提升系统的优化，构成一套可靠的保护系统，实现提升机箕斗防止超载的目标，防止出现提升运输事故，提高系统运行可靠性。
参考文献
[1] 涂兴子. 煤矿典型机电运输事故解析[M]. 煤炭工业出版社, 2016.
[2] 米发金.提升设备安全运行[M] , 1999.
[作者简介]：赵化（1992-），男，助理工程师，毕业于中国矿业大学电气工程及其自动化专业，从事煤矿安全管理工作。