一、项目背景 <煤矿安全规程>第三百九十四条规定：“专为升降人员和升降人员与物料的罐笼，必须符合下列要求： 进出口必须装设罐门或者罐帘，高度不得小于1.2m，罐门或者罐帘下部边缘至罐底 的距离不得超过250mm，罐帘横杆的间距不得大于200mm，罐门不得向外开，门轴必须防脱。 罐笼每层内1次能容纳的人数应明确规定。超过规定人数时，把钩工必须制止。 目前，国内专为升降人员和升降人员与物料的罐笼罐门或罐帘门主要有以下几种结构： （1）左右两侧靠钢管或钢丝绳为导轨，罐帘门打开依靠人工托起然后用挂钩挂起的柔性水平栅栏式罐帘门。此种方式结构简单，使用广泛，但罐帘门必须有足够的刚度和强度，把钩工打开罐帘门的劳动强度大，易疲劳。 （2）绕固定轴回转的单扇或双扇水平栅栏式罐门。需要较大的回转空间，占用罐笼的有效空间，并且开闭不便，只适合与升降人员的罐笼； （3）上下两端限位，水平拉动可拆卸栅栏式罐门，采用角钢或钢管制造，重量较重，把钩工必须提起罐门插入到限位孔中，并移动罐门，插上安全销，操作困难，劳动强度大 （4)液压式自动罐帘门，主要有帘门、滑轮组、滑块、滑块导轨、曲轨、油缸和限位传感器组成。操作简单、方便，但组成结构复杂、检修难度大，使用过程中故障率高。 综上所述，对于专为升降人员和升降人员与物料的罐笼而言，急需开发一种安全系数高、不占用罐笼有效空间、操作灵活方便，把钩人员劳动强度低、故障率低、维修方便、应急能力强的新型罐帘门，以满足现代化、智能化矿井的要求。 二、项目研究的目的和意义 十一矿老副井绞车老副井是一套滚筒直径1.85米落的井塔式多绳摩擦轮提升机，1978年投入使用。提升机型号：JKM-1.85X4，生产厂家为上海冶金矿山机械厂。最大提升高度305m米，最大提升速度5m/s，现提升速度：3.5m/s，净提升时间：132s。提升容器为一对一吨单层双车四绳罐笼；主提升钢丝绳直径21mm，钢丝绳结构：6V×21+NF，平衡尾绳尾绳规格：P8×4×7-94×16-1370-Ⅰ；老副井主要担负我矿-180水平人员物料的提升工作。原有栏杆式罐帘增加配重虽然已经减轻井口把钩工的劳动强度，但仍然存在以下缺点： 副井罐帘在原基础上增加配重减轻每次掀起罐帘的劳动强度，但随着提升量增加仍然存在信号把钩工劳动强度大的缺点； 罐笼提升人员时罐帘门的升、降仍需把钩工人力操作，其速度慢，影响副井提升效率； 罐帘掀起时把钩工必须站在罐笼正前方的井筒边缘，存在安全隐患； 罐笼正常运转时如果遇到突然制动，有配重的栏杆式罐帘惯性增大，可能会突然弹起，对运送人员和物料存在安全隐患。 因此通过分析研究，将原来的人力操作改为电动自动操作，利用无线感应对蓄电池充电，蓄电池带动电机转动实现罐帘升降，在井口信号工房设置操作台实现远程操作，有效避免上述缺点。且本次改在投入小，容易施工，符合煤矿安全规程的有关规定。 研究的关键技术与方案 系统简介 罐笼罐帘门控制系统主要包括上、下井口控制箱、充电系统、罐笼接收箱、驱动装置、电池箱等。电池箱驱动直流电机带动罐帘门运行，同时电池为无线通讯系统提供电源。无线通讯模块能够实时的将罐帘门的情况及充电状态传输到井口操作台。 功能介绍 电气原理 系统主要有充电装置、储电装置、控制箱、电机驱动器、位置传感器、无线接收器等组成 机械原理 机械系统主要有驱动滚筒、驱动电机、传动轴、钢丝绳、导向柱、门体等组成 充电系统 感应充电是一款采用谐振式电磁感应原理，可以实现48v直流电气设备非接触式充供电装置，电气设备可以是使用锂电池、铅酸电池的电器装置、容性负载等。该充电器输入使用200vAC±20％、50/60Hz电源，输出功率最高可达550W,输出电压为0-54.6VDC,标称输出电压48VDC,额定充电电流为10A. 功能解析 操作箱上分布罐帘门操作按钮及相应指示灯、设备运行信号灯、充电/急停信号灯、急停按钮等 操作流程 分为手动模式、自动模式、急停模式三种。 手动模式：按下相应的罐帘门操作按钮，设备运行指示灯亮，松开按钮，相应设备运行指示灯灭。 自动模式下操作允许指示灯亮，该模式为自动状态，自动模式分为联动、分动两种模式。联动模式下同时按下一个开（关）按钮，两个罐门同时开启（关闭）；正常分动模式下罐帘门各自独立执行。 急停模式：任何情况下，按下急停按钮，设备都停止运行。 项目技术方案的科学性、先进性、可行性分析评价 （1）无线感应充电式自动罐帘门的应用降低了把钩人员的劳动强度，具有很好的社会效益。 （2）无线感应充电式自动罐帘门的应用，可实现一人操作，同时检修方便，起到自动化减人效果，具有很好的经济效益。 （3）无线感应充电式自动罐帘门操作更方便，用时更短、同时故障率低、安全性能得到提高，能够满足罐笼的安全使用要求，提高了提升效率，具有广阔的市场前景。 项目市场情况分析 目前副井提升人员物料时，由于需要掀起，下放罐帘，需要专一设置把钩工，劳动强度大，浪费劳动力，自动罐帘能大大减轻劳动强度，达到减人增效的目的，并且该系统投入少，操作方便，故障率低，能够消除不安全因素，值得推广 经济、社会效益 （1）经济效益： 1、项目总投资约8万元； 2 、原罐帘日常使用时容易变形，且校正后无法恢复原有性能，加工一套需要4万元，每年平均需更换2套，共8万元 3、自动罐帘投入，每天3个班次共减少9名把钩工（每个水平每班次减少1人，共3个水平），一名把钩工工资一年按6万元计算，共计54万 4、年经济效益总额为54+8-8=54万元 （2）社会效益： 1、降低了工作人员的劳动强度，提高检修及提升效率，安全可靠的实现了自动化减人； 2、消除了忘记放罐帘、井筒周围作业等不安全因素。