淺析主提升斜井擋車門拒動(dòng)的超前防范措施

馮靜

摘要：文章針對渝陽煤礦井下主提升斜井安裝的與絞車聯(lián)鎖自動(dòng)控制擋車門，從安全可靠性等方面對故障拒動(dòng)進(jìn)行了分析，結(jié)合自動(dòng)控制擋車門發(fā)展趨勢，提出了擋車門拒動(dòng)的防范措施及其應(yīng)用效果

關(guān)鍵詞：現(xiàn)狀;問題;防范措施

1.現(xiàn)狀

渝陽煤礦主提升斜井擋車門運(yùn)行采用與絞車聯(lián)鎖的方式自動(dòng)控制，全礦共有4套，它們分別安裝在陽地灣井口、2#暗斜井、北二區(qū)集中下山、+150提升暗斜井。該系統(tǒng)主要由PLC控制裝置、電液裝置、鋼性擋車門等部分組成。自2006年北二區(qū)集中下山投入使用以來，效果很好，但期間，在N二區(qū)集中下山提升四個(gè)重車過程中，擋車門電液推桿液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障，上擋車門未正常打開，導(dǎo)致上行礦車與擋車門相撞，安裝在第1個(gè)礦車上的自動(dòng)摘鉤裝置將連接插銷拔出后發(fā)生一起跑車事故。導(dǎo)致此次事故發(fā)生，主要是擋車門系統(tǒng)存在下列問題：①擋車門因故障不能正常工作時(shí)，該擋車門系統(tǒng)不能自動(dòng)控制絞車停車報(bào)警，即擋車門與絞車聯(lián)鎖自動(dòng)控制沒有擋車門拒動(dòng)保護(hù)。②礦車與擋車門相撞后不能有效防范插銷撥出。③礦車通過擋車門時(shí)，絞車司機(jī)不能直接觀察到擋車門打開或關(guān)閉狀態(tài)。

下面主要針對擋車門自動(dòng)控制系統(tǒng)存在的主要問題從擋車門拒動(dòng)的超前預(yù)防角度進(jìn)行淺析。

2.擋車門拒動(dòng)超前防范的必要性和可行性

渝陽煤礦主要提升斜井都裝設(shè)了聯(lián)鎖擋車門，它能有效阻攔漏連插銷、變坡點(diǎn)跳銷等造成的跑車，是減少跑車危害程度的安全阻攔設(shè)施。但是，擋車門的控制系統(tǒng)組成復(fù)雜，各環(huán)節(jié)之間相互關(guān)聯(lián)，如果某一環(huán)節(jié)發(fā)生故障，就會(huì)造成擋車門拒動(dòng)，威脅斜井提升運(yùn)輸安全。N二區(qū)集中下山跑車事故，由于液壓閥被卡，致使液壓缸不能正常運(yùn)行未完全打開擋車門，造成上行礦車與擋車門相撞，導(dǎo)致?lián)踯囬T將自動(dòng)摘鉤裝置撞飛后拔出連接插銷的跑車傷亡事故。由此可知，擋車門控制系統(tǒng)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都必須穩(wěn)定可靠，如果哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會(huì)使擋車門運(yùn)行失常，威脅斜井提升運(yùn)輸安全。因此，對斜井擋車門進(jìn)行拒動(dòng)超前防范是非常必要的。

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子工業(yè)突飛猛進(jìn)，具有邏輯判斷功能的電子控制器層出不窮，完全滿足擋車門拒動(dòng)的邏輯判斷，因此，從邏輯方面來說擋車門拒動(dòng)超前防范是可行的。

礦車與擋車門相撞后防范拔銷是否可行？對于這個(gè)問題，我們?yōu)榱苏页鱿嘧埠蟀武N機(jī)理，多次組織人員到現(xiàn)場演示礦車與擋車門相撞后的變化規(guī)律，拔銷過程如下（相撞過程圖）：礦車與擋車門相撞，首先是安裝在第1個(gè)礦車上的自動(dòng)摘鉤裝置與擋車門接觸，然后是礦車強(qiáng)行撞開擋車門通過，最后是擋車門在自身重力作用下刮著自動(dòng)摘鉤裝置向后運(yùn)行（相對于礦車運(yùn)行方向而言）將連接插銷拔出。針對拔銷機(jī)理，如果在擋車門上開一個(gè)U型缺口，同時(shí)將自動(dòng)摘鉤裝置橫向尺寸縮小到擋車門U型缺口寬度之內(nèi)，就能避免自動(dòng)摘鉤裝置與擋車門相撞而拔銷。因此，防止礦車與擋車門相撞拔銷是可行的。如圖：

3.超前防范技術(shù)方案

擋車門拒動(dòng)主要從視頻監(jiān)控、擋車門拒動(dòng)與絞車的電氣閉鎖、防拔銷三個(gè)方面來超前防范。從超前防范順序序來說，視頻監(jiān)控和擋車門拒動(dòng)電氣閉鎖在直接相撞防范之前，從不同角度同時(shí)超前監(jiān)控。當(dāng)視頻監(jiān)控和擋車門拒動(dòng)電氣閉鎖都失效時(shí)，相撞后的拔銷防范才是跑車超前防范的最后一道防范措施。

3.1視頻監(jiān)控

3.1.1組成及作用

主要由攝像儀、錄像機(jī)、監(jiān)視器，電源等組成。該裝置是將斜井實(shí)況圖像傳輸?shù)浇g車司機(jī)操作臺上的監(jiān)視器，通過監(jiān)視器以圖像的形式顯現(xiàn)出來，使絞車司機(jī)可以通過觀察監(jiān)視器的圖像，清楚的了解斜井的情況，根據(jù)斜井情況及時(shí)做出相應(yīng)的處理，從而保證礦車提升的安全運(yùn)行。

3.1.2基本工作原理

視頻監(jiān)控裝置是通過分布在斜井的各個(gè)攝像儀，對斜井中各段情況進(jìn)行采集，攝像儀對采集的圖像信號進(jìn)行編碼處理，然后將編碼信號通過傳輸線傳送給硬盤錄像機(jī)，錄像機(jī)收到數(shù)據(jù)信號后，先進(jìn)行解碼，再由硬盤錄像機(jī)將接收的信號分析，根據(jù)設(shè)定要求，進(jìn)行分析、合成、錄制等，然后傳送給液晶監(jiān)視器，由液晶監(jiān)視器顯現(xiàn)出斜井各個(gè)工作段內(nèi)礦車通行的情況，以及容易引起故障的圖像，使絞車司機(jī)很清楚的了解到礦車運(yùn)行情況，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，保障生產(chǎn)過程的安全。

3.2 擋車門拒動(dòng)與絞車的電氣閉鎖

3.2.1組成及作用

擋車門拒動(dòng)與絞車的電氣閉鎖保護(hù)裝置主要由電源箱、主機(jī)（PLC控制器）、傳感器等組成。該裝置通過安裝在軌道和擋車門上的傳感器，將礦車運(yùn)行位置和擋車門工作狀態(tài)等信息傳送給主機(jī)判斷，當(dāng)?shù)V車運(yùn)行到擋車門的打開位置而擋車門未打開時(shí)，主機(jī)向絞車司機(jī)發(fā)出擋車門異常的報(bào)警信號，同時(shí)強(qiáng)行使絞車減速停車，從而達(dá)到超前預(yù)防礦車與擋車門相撞的目的，確保證斜井提升安全。

3.2.2基本工作原理

主機(jī)和故障報(bào)警器安裝在絞車硐室的司機(jī)前方;在擋車門前后10米軌道上安裝軌道傳感器1和軌道傳感器2，主要用于直接檢測礦車信號;在擋車門的左側(cè)巷壁上安裝擋車門位置傳感器，主要檢測擋車門關(guān)閉到位和打開到位的信息，這個(gè)關(guān)閉到位和打開到位的位置由工程技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況設(shè)定。

正常情況，礦車運(yùn)行到軌道傳感器1、2之前擋車門完全打開，主機(jī)不發(fā)出報(bào)警和停車命令。

當(dāng)上行礦車運(yùn)行到軌道傳感器2時(shí)，如果擋車門拒動(dòng)或未完全打開，這時(shí)擋車門打開到位傳感器檢測不到信號，主機(jī)根據(jù)軌道傳感器和擋車門傳感器傳遞的信息進(jìn)行故障判斷，向絞車司機(jī)發(fā)出報(bào)警信號并使絞車自動(dòng)減速停車，達(dá)到超前預(yù)防礦車與擋車門相撞的目的。下行礦車遇到擋車門拒動(dòng)的超前防范與上同理。

3.3 拔銷預(yù)防

3.3.1組成及作用

拔銷預(yù)防裝置主要由改進(jìn)的自動(dòng)摘鉤和U形槽擋車門組成。主要作用是避免安裝在礦車上的自動(dòng)摘鉤裝置與擋車門相撞，來解決上行礦車推開擋車門強(qiáng)制通過時(shí)拔銷跑車問題。

3.3.2基本工作原理

正常情況下，礦車運(yùn)行到距擋車門設(shè)定位置時(shí)，擋車門控制裝置自動(dòng)將擋車門打開到位，保證礦車順利通過。當(dāng)控制裝置故障擋車門不能正常打開時(shí)，如果司機(jī)麻痹大意不能及時(shí)停車，絞車將牽引礦車撞擊擋車門強(qiáng)行通過。這時(shí)，安裝在礦車上的自動(dòng)摘鉤裝置將從擋車門的U型槽通過，從而避免了自動(dòng)摘鉤裝置與擋車門相撞造成的拔銷跑車。如圖：

4.實(shí)施效果

為了驗(yàn)證超前防范技術(shù)方案的研究成果，我們選擇了渝陽煤礦北二區(qū)集中下山作為試點(diǎn)，在該斜井安裝了擋車門拒動(dòng)與絞車的閉鎖保護(hù)裝置、視頻監(jiān)控裝置和U形槽擋車門，其中擋車門拒動(dòng)與絞車的閉鎖保護(hù)裝置多次發(fā)揮作用，避免了礦車與擋車門相撞，達(dá)到了主提升斜井聯(lián)鎖擋車門拒動(dòng)超前防范的目的，主要效果如下。

（1）擋車門拒動(dòng)與絞車閉鎖裝置保護(hù)靈敏可靠，多次在擋車門不能正常打開時(shí)使絞車自動(dòng)減速停車，從而避免了礦車與擋車門相撞，達(dá)到超前防范的目的。

（2）絞車司機(jī)通過觀看防爆視頻顯示器圖像，清楚的了解斜井上下車場作業(yè)情況、斜井擋車門運(yùn)行情況、斜井雙鉤提升重鉤等情況，根據(jù)斜井情況及時(shí)做出相應(yīng)的處理，從而保證礦車提升的安全運(yùn)行，達(dá)到超前防范和處置的目的。

（3）擋車門作U形槽改進(jìn)，在礦車與擋車門撞擊時(shí)，自動(dòng)摘鉤裝置能從U型槽中順利通過，避免了直接相撞造成的拔銷跑車。

5.結(jié)論

在斜井提升運(yùn)輸中，擋車門拒動(dòng)的超前防范是將事故處理在發(fā)生之前，是預(yù)防擋車門與礦車相撞造成跑車事故的重要手段。

通過在北二區(qū)集中下山安裝試驗(yàn)，擋車拒動(dòng)的超前防范效果明顯，減少了因擋車門拒動(dòng)而引發(fā)的跑車事故，保障了員工的安全。

從北二區(qū)集中下山運(yùn)行情況來看，超前防范裝置運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，提高了擋車門運(yùn)行可靠性，為員工提供了一個(gè)安全工作環(huán)境，創(chuàng)造了更高的安全效益。

注：擋車門拒動(dòng)就是在斜井提升運(yùn)輸中，運(yùn)輸設(shè)備通過安裝在斜井中的擋車門時(shí)，擋車門不能正常打開和關(guān)閉的非正常情況的總稱。