論新技術(shù)在井下軌道運輸?shù)膽?yīng)用

【摘要】煤礦井下軌道運輸是煤炭生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)，本文從延長蓄電池電機車在煤礦井下的使用壽命、變頻調(diào)速技術(shù)在電機車電動機的應(yīng)用、制動平板車、斜巷常閉擋車欄自動控制裝置研究應(yīng)用等幾個方面論述了在煤礦井下軌道運輸方面的新技術(shù)應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】新技術(shù)；井下；軌道；運輸

目前，煤礦井底軌道線路復(fù)雜、距離長，擔(dān)負著矸石、材料、人員的運輸任務(wù)。隨著生產(chǎn)迅速增長，運輸車輛隨之增加，面臨著安全隱患大，運輸效率低等問題，制約了該礦的安全、高效生產(chǎn)。為了保障運輸安全、提高指揮效率、增加經(jīng)濟效益和順應(yīng)社會的發(fā)展，研發(fā)了新型井下軌道運輸智能交通信集閉系統(tǒng)，具有技術(shù)起點高，功能齊全，完全能夠滿足井下軌道運輸情況等特點。

1.提高體系可靠性的措施

1）提高體系的抗干擾能力，硬件以及軟件要到達體系的要求，體系必需有單獨的接地，調(diào)度站內(nèi)的裝備以及外圍裝備都要可靠接地以減少干擾。

2）由于井底車場周圍有很多機電裝備，如晉升卷揚機、水泵、電機車以及一些監(jiān)測裝備等，動力電纜以及控制電纜有20條，較強的干擾旌旗燈號會對信集閉體系孕育發(fā)生影響。信集閉體系所用電纜要以及動力電纜、控制電纜離隔一定的間隔，如能別離懸掛在巷道的雙側(cè)效果會更好。

3）信集閉體系數(shù)值傳輸要用單獨的電纜，制止以及其它的電源線共用一根電纜，如許可以制止信集閉體系自身互相關(guān)擾，最好用光纖傳輸數(shù)值。

4）傳感器用的接近開關(guān)應(yīng)選擇防水型的，防止水分進進入國境內(nèi)其內(nèi)部而損壞傳感器。其機械傳動部分應(yīng)接納比滾輪式傳感器可靠性好的偏移式傳感器，不管機電車的速度快慢，只要機電車的集電弓顛末傳感器就能收羅到旌旗燈號，旌旗燈號丟掉征象很少發(fā)生。

5）電動轉(zhuǎn)轍機所用的機電要選擇密封性好的，防止水分進入國境內(nèi)造成機電接地而損壞，如選用電磁閥控制的氣動轉(zhuǎn)轍機效果會更理想。

6）加強對全般體系的管理以及維護對單薄環(huán)節(jié)早發(fā)明、早處置懲罰，制止變亂進一步擴大。

2.延長蓄電池電機車在煤礦井下的使用壽命

煤礦井下采區(qū)的平巷運輸多采用蓄電池式電機車運輸。由于各單位管理和使用方法有較大區(qū)別，蓄電池的使用壽命也存在較大差異。

管理方法不同。有些煤礦在采區(qū)使用地點就地充電，由機車的使用人員代管。機車上使用一塊電池，將備用電池充電。其缺點是充電機的利用率低；蓄電池中的電解液蒸發(fā)后得不到及時的補充；充電點不能保證建在總回風(fēng)巷附近；充電時間沒有保證。有的煤礦在井下充電室按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定使充電室內(nèi)的回風(fēng)流直接進入總回風(fēng)巷，并安裝多臺充電機同時對多組蓄電池進行充電，為井下所有的蓄電池電機車提供足夠的電源，在機車使用地點設(shè)換電點。其缺點是須提前指定運輸?shù)攸c。

充電方式不同。分散充電—隨掘進工作地點的變更隨之移動充電機的位置，多數(shù)單位對一臺充電機充電過程中產(chǎn)生的有毒氣體不如對待瓦斯那樣重視，違反了《煤礦安全規(guī)程》中的規(guī)定，含有氫氣的風(fēng)流對現(xiàn)場人員身體健康有傷害。集中充電—充電室位置設(shè)計符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，充電過程產(chǎn)生的有毒有害氣體能直接進入到總回風(fēng)巷中，對現(xiàn)場人員身體健康沒有傷害。

電解液配制。電解液密度過大或過小都影響到蓄電池容量和使用壽命。蓄電池初充電。電解液的高度在單只蓄電池中以高出極板15mm為宜。液面過高，初充電過程中由于產(chǎn)生熱量而膨脹溢出箱體外，腐蝕箱體和地面；液面過低，因發(fā)熱蒸發(fā)露出極板，使蓄電池容量降低。初充電完畢停電24h后再調(diào)整單組蓄電池中的電解液密度。如果電解液密度高于1.26kg/L則補充蒸餾水；如電解液密度低于1.23kg/L則補充密度為1.30kg/L的電解液。

3.變頻調(diào)速技術(shù)在電機車電動機的應(yīng)用

電機車是礦井軌道運輸?shù)闹饕獱恳O(shè)備。其中，架線式牽引機車多年來一直沿用結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障率高和維修費用大的直流電動機，且目前國內(nèi)絕大多數(shù)礦山牽引機車還在使用觸頭電阻調(diào)速方式，處于耗電量與維修量大的狀態(tài)。由于變頻調(diào)速牽引機車采用了故障率低和性能可靠的三相異步交流鼠籠式電動機，結(jié)合技術(shù)先進與節(jié)電效果顯著的變頻調(diào)速器，取代直流電機車比較落后的驅(qū)動技術(shù)，達到了當(dāng)代世界先進技術(shù)水平。由于工作環(huán)境特點所致，礦用電機車調(diào)速系統(tǒng)處于頻繁的啟動、制動和加減速等狀態(tài)，還要適應(yīng)負荷上下坡和顛簸路況等情況，因此要求電動機啟動轉(zhuǎn)矩大、過載能力強。另外，調(diào)速系統(tǒng)不但要能四象限運行，還要能再生制動到低速。這樣，當(dāng)負載轉(zhuǎn)矩增大時，轉(zhuǎn)速就能迅速下降，而電動機輸出功率基本不變，從而使電動機不易因負載增大而引起過載。反之，當(dāng)負載變小時，電動機轉(zhuǎn)速能自然上升，以利于提高生產(chǎn)效率。此外，為防止主輪打滑，調(diào)速系統(tǒng)還應(yīng)考慮具有最大轉(zhuǎn)矩限幅功能。由于逆變器和電動機都安裝在電機車上，所以整個調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)盡可能設(shè)計得體積小、重量輕、硬件結(jié)構(gòu)簡單和控制方便。

4.斜巷常閉擋車欄自動控制裝置研究應(yīng)用

其工作原理如下：當(dāng)列車正常下行的時候，只要行駛至測速區(qū)AB（傳感器）處，傳感器A接收到礦車下行的指令對其進行檢測。傳感器B發(fā)出信號傳遞給可編程自動化控制器，由可編程自動化控制器判定礦車是否在正常行駛速度范圍內(nèi)。若礦車正常運行，可編程自動化控制器觸發(fā)電磁氣控閥動作，擋車欄抬起，指示燈變?yōu)榧t色；若礦車超速運行，則常閉擋車欄不動作并且發(fā)出報警信號，將信息反饋給絞車司機，預(yù)防事故的發(fā)生；當(dāng)?shù)V車下行并通過傳感器C的時候，傳感器C發(fā)出信號給可編程自動化控制器，可編程自動化控制器觸發(fā)電磁氣控閥動作，擋車欄常閉，指示燈變?yōu)榫G色。礦車上行時首先經(jīng)過傳感器C處，傳感器C接收到礦車上行的指令，傳感器C發(fā)出信號傳遞給可編程自動化控制器，可編程自動化控制器判定礦車是否在正常行駛速度范圍內(nèi)。若礦車正常運行，可編程自動化控制器觸發(fā)電磁氣控閥動作，擋車欄抬起，指示燈變?yōu)榧t色；若礦車超速運行，則常閉擋車欄不動作并發(fā)出報警信號；當(dāng)?shù)V車上行行并通過傳感器B的時候，傳感器B發(fā)出信號給可編程自動化控制器，可編程自動化控制器觸發(fā)電磁氣控閥動作，擋車欄常閉，指示燈變?yōu)榫G色。操作系統(tǒng)還具有電手動操作和氣手動操作。

當(dāng)電自動操作出現(xiàn)故障或其他原因不能正常使用時，按下切換按鈕可轉(zhuǎn)換成電手動操作，利用控制面板上的按鈕進行操作。同樣，當(dāng)出現(xiàn)停電或其他原因造成電自動操作和電手動操作均不能使用時，可轉(zhuǎn)換成氣手動操作。

小結(jié)

新技術(shù)在礦井地下軌道運輸方面的應(yīng)用，大大改善了軌道運輸?shù)募夹g(shù)條件，節(jié)約了運輸成本、提高了生產(chǎn)效益。這種新技術(shù)尤其適宜在國有大中型煤礦廣泛推廣，具有廣闊的應(yīng)用發(fā)展前景。

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