煤矿生产事故除了瓦斯事故、透水事故、顶板事故多发易发外，提升和运输事故也严重威胁着煤矿安全生产。据统计，2005年国有煤矿共发生提升和运输事故200起，造成的死亡人数占当年煤矿各种事故死亡总人数的13.2%。完善煤矿提升和运输系统以及配套的安全保护和监控系统，是《煤矿安全生产“十一五”规划》提出的要求。
矿井提升包括立井、斜井(巷)提升(运输)，是矿井生产人员上下井以及各种材料下送上达的枢纽线。中国矿业大学几年前为此成立专门课题组进行专题研究。课题组在对许多矿井原有提升设备和操作进行大量调研之后，经过几年努力，先后研究开发了GHT型缓冲托罐装置、YT型调换绳装置、ZHT型自动换层阻尼托罐摇台、KHT型缓冲阻尼同步摇台、SFQ型三森复式卡绳器、SLT型罐道拉紧装置、KBK型斜井跑车保护装置、KJB型刚性罐道容器防坠器、KSB型容器防坠器等矿井提升安全配套装备。
这套矿井提升安全保护技术与装备是提升系统中多项保护技术的结合。以GHT型缓冲托罐装置为例，该装置包括井上防过卷装置和井下防过放装置两部分。井上防过卷装置由井上缓冲平台与生根夹具、缓冲钢丝绳组成，其缓冲功能靠缓冲平台上的自锁锁与容器上的托罐锁杆来实现。井下防过放装置主要由井下缓冲平台、生根夹具及缓冲钢丝绳组成。井上防过卷装置具有缓冲自动停罐、反向托罐(断绳时防坠)及防撞功能；井下防过放装置具有缓冲制动停罐、正向托罐及防墩罐功能。当提升系统出现过卷或过放时，装置便发挥缓冲自动停罐、反向托罐、防撞、防墩功能，以保证乘员的安全。研究人员认为，该技术和装置是以全密封回转磨擦为制动副产生制动阻力，当制动体与被制动体同速后，双轴向变力机构把制动阻力以变力形式施加到被制动体上，初始力从零变为最佳制动力，实现柔性制动，这种技术已经达到国际先进水平。
该装置被一些矿井引进并投入使用后，曾有效防止了多起过卷或过放事故。河北省某煤矿在一次下井操作中，由于绞车司机操作失误，造成罐笼全速过放，当时罐内有25人，由于该装置缓冲自动停罐、反向托罐和防墩功能共同施加阻力，将绞车及罐笼制动，避免了一次因恶性墩罐造成的高处坠落伤亡事故。山东省某煤矿在一次罐笼提升过程中，绞车司机操作不当造成罐笼全速过卷，由于提升系统的缓冲自动停罐、反向托罐、防撞等功能联合作用，也避免了一次恶性撞击事故。
再以YT型调换绳装置为例，在竖井提升中经常需要对提升绳进行调整或更换，不仅操作复杂，费时费力，而且危险性大。改变长期沿用的老方法，为现场提供一种安全、便捷的调换绳装置就显得非常必要。YT型调换绳装置集卡绳、上提容器、调绳功能于一车。利用液压力作为调绳动力，在调绳时，把调绳侧容器提升到井口，打开工作平台，适当调节相对位置，使卡绳装置与容器间距大于要调绳高度，让卡绳装置上的步进装置所拉的步进杆下端与容器连接，开动步进装置，使其一步步升高，当升起到位后，进行调绳工作。调绳后，下放步进装置，当提升绳受力后，收回YT型调换绳装置，借助容器上顶面，开出YT型调换绳装置即可。该装置具有便捷、安全、节时、调节高度大等特点。
此外，ZHT型提升容器安全高效搭(承)接技术，也是一项替代现在矿井中使用摇台的新技术。摇台作为容器搭接装备，延用多年，由于摇台搭接时终端载荷均由提升绳承担，提升绳是弹性体，终端载荷变化时容器上下移动大，不仅装卸载困难，且易造成事故甚至伤人。为此，新型的容器搭(承)接装备，把提升容器因提升终端载荷变化引起的提升绳弹性伸长补偿掉，终端装卸载时容器不移动。这种技术赋予矿井搭(承)接新的理念，也为矿井安全高效提升提供了保证。此项技术另一创新点是其不仅适合单层容器，也适应多层容器的换层，更完善的、有补偿提升绳弹性伸长和塑性伸长功能的双补偿摇台已在工业性运转。此技术利用受力元件平衡与失稳实现换层托罐，对多层容器的换层承接是一种革新，改善了井口、井底进出车装备的使用性能。此设备设计先进，安装方便，性能可靠，提高了进出车的安全性和作业效率，并且在立井提升容器承接弹性补偿方面填补了国内空白。
这套矿井提升安全保护技术与配套装备还包括SLT罐道绳可靠导向技术。原来的钢丝绳导向由于初期投入少，建设快，市场中应用较广泛，但导向技术中罐道绳张紧力难以保证，并要求容器间距大，因而存在一定的弊端。新研究开发的罐道绳可靠导向技术，弥补了罐道绳张力测试困难、调整不便的不足，其采用PLC控制机电液一体技术，实现了对罐道绳张紧力监测，使罐道绳张紧力在绞车房内可直接观察、监测、报警，而且还可自动调整，使其达到标准值，从而大大提高了罐道绳在矿井提升中的能力。
目前，这套矿井提升安全保护技术与配套装备已取得了良好的应用效果。其中，GHT型变阻力缓冲托罐装置已在国内60个矿务局的1484个矿井推广应用近1800套；ZHT型自动换层阻尼托罐摇台已在10个矿务局的23个矿井推广应用，YT调绳装置已在10个矿井推广应用；SLT罐道自动张紧装置也已在8个矿务局的25个矿井推广应用，经过众多矿井实际应用检验，这套矿井提升安全保护技术及配套装备，能够有效地防止矿井提升过程中的事故。
这套矿井提升安全保护技术与装备以其先进的技术设计和实用的性能特点，分别获得了国家知识产权局颁发的实用新型专利证书。在2007年“安全生产优秀科技成果论坛”上，国家安全监管总局规划科技司也将该项技术与装备作为安全生产优秀科技成果之一，向全国所有煤矿重点推广应用。
编辑 余茂君
