传统的副井提升系统存在运行效率低、劳动力成本高、安全风险高、劳动强度高等一系列问题。通过分析副井升降机的运行、运行和监控三个主要模块，提出了“一键运行、电梯运行”方案，并进行了工程实践，可以满足矿山降低成本和效率、降低人员和效率以及高效低消耗设备的需求，响应国家安全监督管理局推进的“副井升降机器人替代工程”的号召，达到预期效果。

传统的副井提升系统采用手动控制，占用人力资源多，运行效率低，成本高。传统的副井提升系统主要存在 4 问题：一是采用人工信号联系，手动控制，提高运行效率低；二是提升机专职司机，各级专职信号工人，劳动力成本高；三是各环节需要人工安全检查确认，存在过失风险；四是人工拆卸罐箱运矿车，劳动强度高。副井提升机的自动化控制是地面采矿智能化发展的需要。国家安全监督管理总局发布了《关于开展“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行动的通知》(安全监督总科技〔2015〕63 数字文件)将无人值守管控系统提升列为重点推进项目。随着智能监控技术的发展，运行控制所需的技术和设备自动完善已经成熟，只需集成创新开发。

作者研究并应用了副井电梯“一键操作、电梯操作”的关键控制环节，以满足现代企业“自动、智能”设备的宏观需求，以及“安全、稳定、高效、低消耗”的无人生产需求。

1 研究思路

1.1 传统的操作过程

目前国内矿山大部分副井提升机的运行流程如下。

(1)人员晋升过程 手动罐后，信号工发出信号，通知电梯司机操作罐笼达到罐水平。罐笼到位后，信号工操作车辆操作系统将遥控平台下放，打开安全门，乘客手动提起罐帘门，然后进出罐笼。信号工负责安全确认。

(2)矿车提升过程 手动罐后，信号工发出信号，通知电梯司机操作罐笼达到罐水平。罐笼到位后，信号工操作操作系统将遥控平台下放，打开安全门。操作人员手动提起罐帘门后，将小矿车推出罐笼。信号工负责安全确认。

1.2 智能控制方案

与传统的副井提升机运行模式相比，笔者提出了“一键操作、电梯操作”的智能控制方案，从叫罐、候罐、入罐到出罐。

(1)操作“一键式” 系统可一键启动，提升机械系统设备的综合联动运行。开发了罐内外机电一体化机械传动机构，隔空驱动罐内阻车器和卷帘门，实现了罐内阻车器解锁和卷帘门开关的自动化。

(2)运行“电梯式” 在升降过程中，可以实现电梯运行的自动安全保护、自动操作、自动发送信号、智能搜索目标水平。采用推拉机自动推拉机头及其辅助机头提升钩爪装置，实现罐笼装卸矿车过程的机械自动化。

2 核心技术方案

要实现副井提升机运行模式的智能化，需要减少运行过程中的人工环节，解决自动选择副井提升机罐笼停靠水平的问题。

2.1 操作“一键式”

“一键”操作意味着各级操作人员可以像电梯一样操作。按键称罐后，选择在候罐区到达平台。人员和设备的装卸操作由电梯自动操作实现。在此过程中，自动实现罐帘门的升降和安全门的开启和关闭。动作前的每个环节都由安全监控机器人自动识别和确认。

2.1.2 自动装卸罐笼

目前，矿车进出罐依靠人工推拉，工作效率低，现场工作环境差。作者利用机械传动技术开发了手推车头部自动抓爪装置。该装置主要由手推车和手推车组成，实现矿车自动进出罐笼；同时，外部液压机械触手装置可自动打开管道内的车辆阻塞装置。

2.2 实现“电梯式”运行

“电梯式”运行是指通过安全智能监控实现全自动运行，使电梯像电梯一样，实现以下功能：

(1)电梯操作独特，实现了上级集中监控和驾驶台操作的互切互锁功能；

(2)提升机控制系统、车辆控制系统和罐笼设备通过通信实现互联，具有联动控制功能。

3 应用效果

通过电梯“一键操作、电梯操作”的智能操作模式，解决了许多限制副井电梯自动运行的关键问题，提高了副井电梯运行的自动化程度，实现了人员减少和效率提高 1 所列传统模式与智能模式控制人员的比较。由表 1 可以看出，与传统模式相比，智能模式通过增加全自动运行功能，大大降低了控制人员，3 条副井可以节省司机和信号工 133 按人均工资命名 8 万元/a 计算，每年节省成本 1064 万元。

4 结语

副井提升机“一键操作、电梯操作”模式，解决了提升效率低、人力资源占用多、成本高的传统副井提升机的实际问题，解脱了人工辅助卸罐运矿车的高强度劳动，避免了人工操作和人工误操作的安全风险，提高了副井提升机的运行效率。以“国内领先、国际先进”的智能采矿为建设目标，满足降低成本、提高效率竞争机制下安全稳定、高效、低消耗设备的需求，实施国家安全监督管理局推进的“副井提升机器人替代工程”。