鋼絲繩牽引卡軌車系統(tǒng)的改造與應用

蘇彥斌

(潞安環(huán)能股份公司 漳村煤礦，山西 長治 046032)

鋼絲繩牽引卡軌車(以下簡稱“卡軌車”)作為一種新型輔助運輸設備，較之無極繩連續(xù)牽引車、小絞車接力等傳統(tǒng)設備，在安全性和運輸效率上都得到了顯著的提高，近幾年在部分大型煤礦企業(yè)也陸續(xù)得到應用。漳村煤礦2000年在全國率先使用卡軌車，目前共有卡軌車運輸系統(tǒng)3套，運輸線路總長度達8 500余m。

1 卡軌車系統(tǒng)構成

卡軌車系統(tǒng)主要由絞車、張緊裝置、軌道系統(tǒng)、車輛部分、回繩站以及電控系統(tǒng)等組成，其工作示意如圖1所示，卡軌車系統(tǒng)動力由絞車提供，鋼絲繩的兩端分別固定在牽引車上，絞車將牽引力傳遞給牽引車，牽引車再帶動各種載重車運行。

2 存在的問題

卡軌車系統(tǒng)運行時，絞車司機負責絞車的啟停和加減速，跟車人員乘坐在牽引車上，根據實時路況和需要發(fā)出信號，絞車司機根據此信號來操控絞車，所以絞車司機對絞車的控制一直處于“盲開”的狀態(tài)，并且所得到的信號永遠是滯后信息，當通訊系統(tǒng)出現故障或跟車人員發(fā)送信號不及時時，卡軌車運行存在一定的安全隱患。

另外卡軌車系統(tǒng)中運輸車輛包括牽引車、載重車和制動車，其中牽引車和制動車設有失效安全型制動裝置，制動方式為彈簧制動液壓解除，車輛正常運行時，車輛上液壓系統(tǒng)的工作壓力必須維持在8 MPa左右，以保證車輛的制動裝置為開閘狀態(tài)。如果車輛液壓系統(tǒng)因管路老化破裂或者管道漏油等導致壓力突然降低至0 MPa時，制動裝置就會動作，導致車輛停止運行，但該制動裝置與絞車沒有相關的自動閉鎖功能，當車輛上緊急制動裝置動作時，如果絞車不能及時停車，會使牽引鋼絲繩受到極大的沖擊，嚴重時導致斷繩事故，問題不容小覷。

3 解決方法

3.1 無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)

利用無線WIFI通信技術，在牽引車的前、后方各設1臺無線攝像頭，實現無線視頻監(jiān)控功能，為絞車司機增加一雙“移動的眼睛”，與跟車人員同步掌握現場路況和車輛運行情況，實現車輛運行的可視化操作，能有效地提高卡軌車系統(tǒng)的安全性。

無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由視頻監(jiān)控終端、傳輸部分、監(jiān)控中心機、無線通信軟件等組成，其中視頻監(jiān)控終端包括無線攝像儀和攝像儀電源，主要負責視頻影像的采集；傳輸部分包括無線基站、礦用通信電纜、光纜、接線盒等，主要負責信號的傳輸；監(jiān)控中心機包括礦用隔爆兼本安型錄像機、顯示器、鍵盤，主要負責對視頻信號進行顯示和存儲。系統(tǒng)框圖如圖2所示。監(jiān)控中心機安裝在絞車操作臺旁邊，保證絞車司機能清晰看見監(jiān)控中心機顯示屏中的畫面；無線基站安裝在巷道側幫上，每隔200～250 m安裝1臺無線基站，每兩臺無線基站用通信電纜進行連接；車輛前后端各安裝1臺無線攝像儀和電源。車輛運行的過程中，前后方的路況靠無線攝像儀采集，由無線基站通過WIFI信號將視頻傳遞到監(jiān)控中心機上，絞車司機可以在顯示器上實時觀察運輸車輛的現場情況，能及時發(fā)現事故苗頭，防患于未然。視頻監(jiān)控資料還可以長時間保存，便于進行事故追查和系統(tǒng)分析。

圖2 無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)

3.2 車輛制動裝置與絞車自動閉鎖系統(tǒng)

車輛制動裝置與絞車自動閉鎖系統(tǒng)是在原車輛液壓系統(tǒng)和原漏泄通訊的基礎上進行改制的，主要由壓力開關、聲光報警裝置、信號傳輸機等組成，系統(tǒng)框圖如圖3所示。該閉鎖系統(tǒng)根據車輛液壓系統(tǒng)壓降的大小分兩種等級處理：當壓力降至4 MPa時，壓力開關輸出閉合信號，聲光語音報警裝置檢查到閉合量信號后，隨即發(fā)出語音和警示燈進行報警；當壓力 降至0 MPa時，壓力開關輸出閉合信號，信號傳輸機檢測到閉合信號后立即發(fā)出急停信號，并通過漏泄通訊中的中繼器和通訊電纜傳輸到基地臺，基地臺立即輸出急停信號到電控箱，促使絞車停車。該自動閉鎖系統(tǒng)根據危險等級的不同能依次自動發(fā)出警報和急停信息，有效地實現了卡軌車系統(tǒng)中運行車輛發(fā)生制動時絞車能隨即制動停車的功能。

圖3 自動閉鎖系統(tǒng)

4 結 語

無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)和自動閉鎖系統(tǒng)在漳村煤礦使用1 a后，各項性能滿足設計指標，得到了充分的驗證。該技術的成功應用進一步增強了卡軌車系統(tǒng)的安全性和可靠性，對促進卡軌車運輸系統(tǒng)的進一步完善，構筑本安型運輸系統(tǒng)具有較強的推廣價值。