綜合監(jiān)控裝置系統(tǒng)在礦井斜巷運(yùn)輸中的應(yīng)用

摘要：煤礦斜坡軌道易發(fā)生跑車事故或掉道事故，斜坡安全設(shè)施和監(jiān)控裝置是防止發(fā)生跑車事故或掉道事故的關(guān)鍵裝置。因此，加強(qiáng)斜坡軌道安全設(shè)施的安裝、使用和監(jiān)控提升情況是防止運(yùn)輸事故發(fā)生、搞好礦井安全生產(chǎn)的重要措施。根據(jù)礦井現(xiàn)場工作特設(shè)計綜合監(jiān)控裝置系統(tǒng)以供參考。

關(guān)鍵詞：斜巷提升 綜合監(jiān)控 可視 安全

1 系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計綜述

斜巷運(yùn)輸是礦井生產(chǎn)中的事故多發(fā)環(huán)節(jié)。煤礦井下很多斜巷在運(yùn)輸物料的同時兼顧運(yùn)輸職工上下斜巷，或有時在因巷道變形人員在斜巷中施工，但由于在運(yùn)輸物料的過程中，經(jīng)常發(fā)生由于操作工違章操作或因設(shè)備故障或是運(yùn)輸?shù)儡壋霈F(xiàn)問題等，會造成跑車或車輛脫軌掉道等事故的發(fā)生，一旦事故發(fā)生后將造成運(yùn)輸軌道中設(shè)備或人員的傷害，嚴(yán)重影響煤礦的正常生產(chǎn)。

由于現(xiàn)代煤礦斜巷防跑車裝置和跑車防護(hù)裝置常采用獨(dú)立操作方式，未實現(xiàn)聯(lián)鎖控制是造成跑車事故發(fā)生的直接原因。如何對斜巷運(yùn)輸進(jìn)行綜合治理，確保斜巷運(yùn)輸?shù)陌踩嵘?。本系統(tǒng)設(shè)計采用斜巷綜合監(jiān)控裝置集中控制上述防跑車裝置和跑車防護(hù)裝置實現(xiàn)聯(lián)鎖控制要求，并實時可視監(jiān)控各車場及巷道中的情況，從而為開停絞車提供參考，避免因人為因素或設(shè)備故障造成跑車事故的發(fā)生，為安全生產(chǎn)提供有力保障。

斜巷提升分為上部平車場、下部平車場和采區(qū)中部平車場，所有車輛供應(yīng)都是由上部平車場向各下部車場供應(yīng)，所以在上車場安全設(shè)施作以下安裝，空車道安裝阻輪式風(fēng)動阻車器兩臺、變坡點(diǎn)處道岔處安裝一臺風(fēng)動阻車器、調(diào)車場安裝一臺風(fēng)動阻輪阻車器。其中空車道前部阻輪阻車器實現(xiàn)自動運(yùn)行方式并與后部阻車器及常閉式跑車防護(hù)裝置實現(xiàn)閉鎖。斜巷變坡點(diǎn)處道岔實現(xiàn)自動運(yùn)行方式，與絞車運(yùn)行方向及信號實現(xiàn)閉鎖。調(diào)車場阻輪阻車器采用就地人工操作方式。車場重車道仍采用阻軸自復(fù)式阻車器。

絞車房設(shè)置隔爆監(jiān)視器模擬顯示車場及運(yùn)輸軌道各阻車器、道岔的、跑車防護(hù)裝置的狀態(tài)。便于絞車司機(jī)及時分析、判斷，選擇準(zhǔn)確的操作方式，為斜巷安全運(yùn)輸增加了可靠保障。

2 綜合監(jiān)控系統(tǒng)組成

2.1 斜巷上車場至外車場防跑車系統(tǒng) 斜巷上車場至外車場防跑車系統(tǒng)由隔爆兼本安控制箱(分站)、阻車器、氣動伺服機(jī)構(gòu)及阻車位置傳感器組成。系統(tǒng)可完成斜巷上下平車場阻車器自動聯(lián)鎖控制及就地控制，且兩種操作方式相互閉鎖。遠(yuǎn)程自動控制時阻車器的開閉狀態(tài)與絞車實現(xiàn)聯(lián)鎖，將阻車狀態(tài)信息傳輸至絞車房顯示，便于絞車司機(jī)分析、判斷，選擇準(zhǔn)確的操作方式。

2.2 斜巷道岔系統(tǒng) 斜巷道岔系統(tǒng)由隔爆兼本安控制箱(分站)、道岔、氣動伺服機(jī)構(gòu)、岔位傳感器組成。道岔操作時可在信號硐室內(nèi)就近操作，也可實現(xiàn)自動控制方式。布置在絞車房內(nèi)的隔爆顯示器可以顯示道岔正轉(zhuǎn)、道岔反轉(zhuǎn)、道岔報警、道岔手動狀態(tài)、道岔自動狀態(tài)等信息。在道岔現(xiàn)場出現(xiàn)道岔密貼不嚴(yán)、擠矸、不到位等故障狀態(tài)時，集中控制柜能發(fā)出聲光報警。

2.3 跑車防護(hù)裝置系統(tǒng) 礦用斜巷防跑車保護(hù)裝置是一種常閉式防跑車裝置，該裝置由控制主機(jī)、控制開關(guān)、收放絞車、吸能器、柔性擋車欄、傳感器組成。采用可編程控制器PLC控制，使用光電編碼器測量位移和速度，具有測量精度高、安全可靠等特點(diǎn)。當(dāng)?shù)V車正常通過時，擋車欄自動升起，礦車通過后，擋車欄自動下落。平時處于常閉狀態(tài)。當(dāng)?shù)V車超速（跑車、溜車）時，擋車欄對礦車進(jìn)行可靠的阻攔，避免事故的發(fā)生。

該裝置采用現(xiàn)場總線控制方式，可根據(jù)軌道長度、斜坡傾角，串車質(zhì)量等參數(shù)設(shè)置一擋或多擋，以防護(hù)運(yùn)行中斷繩、脫鉤的車輛。

2.4 車房集中控制顯示系統(tǒng) 車房集中控制顯示系統(tǒng)由隔爆兼本安控制主機(jī)、隔爆型顯示器組成。隔爆兼本安控制主機(jī)實現(xiàn)與各控制分站的信息交換。隔爆型顯示器綜合顯示斜巷運(yùn)行狀態(tài)信息?？娠@示串車運(yùn)行位置、運(yùn)行速度、各阻車器、道岔狀態(tài)信息。系統(tǒng)控制圖如下所示。

3 系統(tǒng)功能

3.1 顯示功能：可集中顯示斜巷中阻車器、道岔、跑車防護(hù)裝置運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)測設(shè)備的工作狀態(tài)。

3.2 閉鎖功能：可實現(xiàn)阻車器、跑車防護(hù)裝置相互閉鎖功能。

3.3 電氣防護(hù)功能：可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的超限參數(shù)，實現(xiàn)對串車速度溜滑進(jìn)行實時檢測，并實現(xiàn)超速報警，超限防護(hù)。

3.4 診斷功能：該裝置的通訊和設(shè)備故障具有自診斷指示功能。

3.5 控制功能：可集中在絞車房控制所有阻車器、道岔、跑車防護(hù)裝置，也可就近單獨(dú)控制箱控制。

4 使用結(jié)論

4.1 防跑車監(jiān)控裝置功能主要有以下幾點(diǎn)：①實現(xiàn)了阻車器與阻車器、阻車器與擋車欄之間的相互閉鎖，使得設(shè)備的設(shè)置更加有利于安全生產(chǎn)。如變坡點(diǎn)以上空車道的阻車器與變坡點(diǎn)以下的擋車欄之間存在相互閉鎖，在下墊礦車時，阻車器打開后，擋車保險杠便不能打開，可以避免脫鉤車輛跑過擋車保險杠；繼續(xù)下墊礦車，只有空車道的阻車器關(guān)閉后，擋車保險杠才能打開，防止上車場空車道的阻車器處于打開狀態(tài)，從而發(fā)生跑車事故。②由于阻車器與阻車器、阻車器與擋車保險杠之間存在相互閉鎖的關(guān)系，即使信號把鉤工操作錯誤時，阻車器或擋車保險杠也打不開，避免了人為性操作阻車器或擋車保險杠的失誤而引發(fā)的跑車事故。③由于阻車器、道岔一改原有的機(jī)械控制方式，采取按動按鈕即可控制阻車器、擋車保險杠、岔道開閉的形式，使得工人的勞動強(qiáng)度大大降低，極大的減少了信號把鉤工的體力消耗，現(xiàn)場操作的崗位人員也便于操作。④絞車房設(shè)置隔爆監(jiān)視器，模擬顯示車場及運(yùn)輸軌道各阻車器、道岔的、跑車防護(hù)裝置的狀態(tài)，使得絞車司機(jī)對上車場內(nèi)的阻車器、道岔、擋車欄的狀態(tài)一目了然，便于絞車司機(jī)及時分析、判斷、選擇準(zhǔn)確的操作方式，為斜巷安全運(yùn)輸增加了可靠保障。⑤攝像監(jiān)控屏，配備4個防爆攝像頭（分別安設(shè)于斜巷軌道的下車場，上車場變坡點(diǎn)以下，上車場變坡點(diǎn)處，上車場雙股道的岔道處），對斜巷軌道的關(guān)鍵地點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)視，便于絞車司機(jī)掌握現(xiàn)場車輛的安全運(yùn)行情況，利于安全生產(chǎn)。

4.2 防跑車監(jiān)控裝置的可靠性更高，不至于影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。①程序控制采取可靠的PLC可編程控制器，電磁閥動作，比較可靠的風(fēng)能驅(qū)動執(zhí)行，可靠性更強(qiáng)。②假如電氣控制方面出現(xiàn)故障，可以切除程序控制，改為就地控制方式，利于比較可靠的手動轉(zhuǎn)閥開閉壓風(fēng)，直接控制阻車器即可。③假如電氣控制方面和風(fēng)動控制都出現(xiàn)故障，可以利用杠桿直接開閉阻車器的車檔。

5 結(jié)語

5.1 斜巷軌道運(yùn)輸綜合監(jiān)控系統(tǒng)的研制、試用，從裝備上保證了斜巷運(yùn)輸?shù)陌踩?。阻車器與阻車器、阻車器與保險杠之間設(shè)置有閉鎖關(guān)系，相互之間不能同時打開，相比原有單一的控制模式，能夠有效的防治操作失誤造成的跑車事故，在防跑車方面更加可靠。同時絞車司機(jī)的視野寬闊，安全信息量更大，利于斜巷的安全運(yùn)輸，創(chuàng)造了很大的安全效益。

5.2 斜巷軌道運(yùn)輸綜合監(jiān)控系統(tǒng)的研制、試用，一定程度上避免了人為操作失誤造成的跑車事故，每少發(fā)生一起事故，可減少損失上萬元甚至更多，同時降低了職工的勞動強(qiáng)度，節(jié)省了體力消耗并使經(jīng)濟(jì)效益得到了進(jìn)取。