黃玉川煤礦副立井操車及信號系統(tǒng)優(yōu)化

趙軍

摘 要：煤礦信號把鉤工在信號室進行打點和操車作業(yè)時，由于視覺局限性及個別員工責任心不強，導致其不了解現(xiàn)場情況就進行操作，存在很大的安全隱患，系統(tǒng)優(yōu)化創(chuàng)新就是在原有控制程序的基礎上，引入了就近操作的理念，實現(xiàn)就近急停罐籠、就近打點、就近操車、增加就地安全閉鎖，并設計了相應的指示信號，最大程度的提高人員操作的安全性、流暢性和高效性。

關鍵詞：優(yōu)化 就近 安全 流暢 高效

中圖分類號：TD65 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（c）-0080-01

黃玉川煤礦副立井操車系統(tǒng)采用了德國西馬格公司的鎖罐裝置，為國內(nèi)首例，其動作順序為：罐籠到位正常停車后，操車系統(tǒng)完成“鎖舌鎖定、搖臺側(cè)鎖解鎖、搖臺落下、安全門收起”等動作，待罐籠裝卸載結束后，操車系統(tǒng)又先后完成“安全門落下、搖臺抬起、搖臺側(cè)鎖鎖定、鎖舌解鎖“等動作。

信號系統(tǒng)為北京冠宇偉業(yè)科貿(mào)有限責任公司產(chǎn)品，該產(chǎn)品在國內(nèi)占有較大的市場份額，技術很成熟；在操車系統(tǒng)操作完成后，信號系統(tǒng)方可根據(jù)提升要求進行相應的打點作業(yè)，包括開車信號2點上提、3點下放和換層信號4點慢上、5點慢下，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，開車信號需由井下發(fā)至井口，再由井口發(fā)至提升機房，但未對換層信號有明確的要求，前期的換層信號由井下發(fā)至井口，井口再發(fā)至提升機房，為了提高提升效率，考慮到大罐籠換層動作僅在其所在水平進行，不牽涉其他水平，在保證安全的前提下，我們對換層信號進行了優(yōu)化改造，即換層信號可由罐籠所在水平直接發(fā)至提升機房，很大程度的提高了提升效率。

在日常的運行中，我們發(fā)現(xiàn)在罐籠裝卸載結束，信號把鉤工操作操車動作時，仍有部分乘罐人員試圖進入罐籠，入把鉤工阻攔不及時，將造成嚴重后果。另外，井口信號操作室位于大罐籠東南側(cè)，信號把鉤工操作時僅能通過視頻監(jiān)視罐籠西側(cè)情況；井下信號硐室在西側(cè)馬頭門，信號把鉤工也很難了解東側(cè)的情況，操作人員存在視覺盲區(qū)，存在很大的安全隱患。

為了使系統(tǒng)更加安全可靠，消除隱患，使信號把鉤工操作更加流暢，提高提升效率，我們對信號及操車系統(tǒng)進行了優(yōu)化改造，在罐籠東側(cè)和西側(cè)分別加裝一個如圖控制箱，主要實現(xiàn)以下功能，并便于就近操作。

（1）罐籠正常到位停車后，信號操作臺、罐籠西側(cè)、罐籠東側(cè)任意一處均可開始操車動作（即鎖舌鎖定、搖臺側(cè)鎖解鎖、搖臺落下及安全門打開等鎖定罐籠的動作），較之前必須回到信號室進行相關操作更高效。

（2）罐籠裝卸載完成后，只有罐籠西側(cè)和罐籠東側(cè)都確認已完成裝載后，操車系統(tǒng)才開始完成安全門關閉、搖臺抬起、搖臺側(cè)鎖鎖定、鎖舌解鎖等解鎖罐籠的動作。避免視覺盲區(qū)造成誤操作，以致引發(fā)事故。

（3）操車動作過程中，如遇緊急情況，信號操作臺、罐籠西側(cè)、罐籠東側(cè)任意一處均可停止操車系統(tǒng)動作。

（4）換層信號無需在信號操作臺上操作，信號把鉤工在罐籠東側(cè)、罐籠西側(cè)任意一處均可發(fā)出換層信號。縮短了換層時間。

（5）檢修時，轉(zhuǎn)動任意一側(cè)的“罐籠閉鎖”旋鈕，提升機主控系統(tǒng)閉鎖回路將斷開，提升機將無法運行，可以有效保證檢修工檢修作業(yè)的安全。

（6）信號操作臺、罐籠西側(cè)、罐籠東側(cè)任意一處按下“急?！卑粹o，均可在緊急情況下分斷安全回路，提升機抱閘停車。實現(xiàn)就地急停，提高安全系數(shù)。

（7）罐籠運行、停止、閉鎖及操車狀態(tài)均有相應指示燈顯示。

（8）當車輛進入罐籠，把鉤工放置阻車器退出罐籠后，為確保東西兩側(cè)都處于安全狀態(tài)，此時需兩側(cè)把鉤工在10秒內(nèi)分別按下“程序已好”按鈕后搖臺方可收起，安全門落下，操車完畢。

1 信號系統(tǒng)程序優(yōu)化設計

此優(yōu)化設計需要在信號系統(tǒng)原程序基礎上做適當修改，程序中使用的位置信號均為原程序中完成該功能所必須的信號，無需增設傳感器和新的信號采集設備，程序改動如下。

（1）上、下?lián)Q層信號I 7.0和I 7.1。新增加的“上/下?lián)Q層”信號，與原系統(tǒng)中的換層信號（4點/5點）相或。

（2）將“提升機閉鎖”功能與系統(tǒng)原設計的“不允許開車”信號相或，實現(xiàn)閉鎖功能。

（3）將東西兩側(cè)的“信號箱急停”通過串接后，輸入急停信號I 7.3，并與原系統(tǒng)的“急?！毙盘栂嗷?，用于實現(xiàn)緊急停車功能。另外，在安裝調(diào)試過程中，我們發(fā)現(xiàn)原信號控制箱的急停繼電器未投入使用，經(jīng)我們研究后進行了改造，使其同樣具備了急停功能。程序如下。

（4）“罐籠運行”指示燈利用原副信號箱“罐籠運行”指示燈接線端子，在程序中未做改動，在此不做詳細說明。

（5）“罐籠停止”指示燈利用原副信號箱“罐籠停止”指示燈接線端子，但在原有指示燈的基礎上加了閃爍功能，用以指示“罐籠閉鎖”狀態(tài)。

2 操車系統(tǒng)程序優(yōu)化設計

（1）在原系統(tǒng)程序的基礎上增加了：“自動開始”（罐籠到位后，開始操車）、“自動結束”（緊急情況下對操車設備進行緊急停止，但操車液壓站不停止）“程序已好”（裝卸載完成，把鉤工回到安全位置后開始操車）等輸出信號。

（2）增加“操車狀態(tài)指示燈”（黃燈）常亮及閃爍功能，用以就地顯示操車系統(tǒng)動作情況。

通過信號及操車系統(tǒng)的改造，確保在操車系統(tǒng)動作過程中，信號把鉤工能在罐籠東西兩側(cè)監(jiān)護，消除視覺盲區(qū)的安全隱患；另外，出現(xiàn)緊急情況，可及時就近拍下“急?！卑粹o，使提升機緊急制動；檢修工在檢修時間可根據(jù)需要利用“罐籠閉鎖”斷開提升機電控系統(tǒng)閉鎖回路，使提升機無法運行，極大得提高了系統(tǒng)的安全性。系統(tǒng)優(yōu)化后，操車系統(tǒng)自動方式下的操作均可由罐籠兩側(cè)監(jiān)護的信號把鉤工進行現(xiàn)場操作，罐籠換層信號也由現(xiàn)場發(fā)送，能夠縮短操作周期近一分鐘，系統(tǒng)工作效率也得到了顯著的提高。

參考文獻

[1] 西門子PLC編程手冊[S].西門子（中國）有限責任公司.

[2] 煤礦安全規(guī)程[M].煤炭工業(yè)出版社.endprint