試論煤礦機(jī)電運(yùn)輸中單軌吊的應(yīng)用及其運(yùn)輸管理

馬清杰

（肥城礦業(yè)集團(tuán)單縣能源有限責(zé)任公司，山東菏澤 274333）

安全生產(chǎn)是煤礦管理的重要要求，需要以安全生產(chǎn)為基礎(chǔ)，確保煤炭生產(chǎn)作業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)的規(guī)范化與有序化開展。雖然當(dāng)前煤礦企業(yè)大多引入了先進(jìn)的煤炭開采生產(chǎn)設(shè)備，然而在設(shè)備管理方面仍存在管理不善的問題，機(jī)電設(shè)備管理不當(dāng)、設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)不及時(shí)是引發(fā)煤礦事故的主要原因。單軌吊運(yùn)輸系統(tǒng)的應(yīng)用，為持續(xù)性遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)膶?shí)現(xiàn)提供了可能，能夠搬運(yùn)重型機(jī)架，可通過井底至地面的直接運(yùn)輸避免施工人員多次下井，大大避免了安全事故的發(fā)生。

1.煤礦機(jī)電運(yùn)輸中的單軌吊分析

單軌吊屬于礦山井下運(yùn)輸設(shè)備類別，單軌吊運(yùn)行時(shí)，由其同步運(yùn)行的防爆特殊型電源為其提供運(yùn)行動(dòng)力?，F(xiàn)階段，煤炭企業(yè)運(yùn)輸施工中最為常用的單軌吊輔助運(yùn)輸設(shè)備主要有兩種，一種是防爆蓄電池單軌吊車，另一種是柴油機(jī)單軌吊車。在直流牽引電機(jī)傳動(dòng)裝置的支持下，在搖臂機(jī)構(gòu)輔助下，可帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪運(yùn)行，從而采用懸掛式的方式使吊車在單軌軌道上運(yùn)行[1]。單軌吊運(yùn)輸系統(tǒng)具備載重量高、運(yùn)行快速的特點(diǎn)，并且不易發(fā)生故障，設(shè)備檢修與維護(hù)過程相對(duì)便利，因而成為了煤礦機(jī)電運(yùn)輸中應(yīng)用較為廣泛的設(shè)備。可為井下運(yùn)輸提供輔助，用于運(yùn)送松散性物料，適用于通風(fēng)欠佳或存在易燃易爆氣體巷道環(huán)境，能夠確保運(yùn)輸工作的順暢完成。

2.煤礦機(jī)電運(yùn)輸中單軌吊的具體應(yīng)用分析

2.1 在綜掘工作面掘時(shí)作業(yè)中的應(yīng)用

應(yīng)用于煤礦井下作業(yè)的單軌吊運(yùn)輸系統(tǒng)共有6個(gè)組成部分，除了軌道、司機(jī)室以外，還有驅(qū)動(dòng)模塊、動(dòng)力模塊、控制模塊以及起吊模塊4個(gè)組成部分[2]。在綜掘面掘進(jìn)至相應(yīng)長度后，需要進(jìn)行單軌吊軌道及機(jī)車的安裝。軌道布設(shè)時(shí)，要對(duì)巷道壁的位置進(jìn)行確定，并準(zhǔn)確定位膠帶傳輸機(jī)位置，通常綜掘工作面掘進(jìn)作業(yè)中所應(yīng)用的單軌吊機(jī)車多為三驅(qū)或兩驅(qū)機(jī)車，可結(jié)合具體的掘進(jìn)作業(yè)情況選擇與之相匹配的吊梁，而后向綜掘工作面運(yùn)送生產(chǎn)所需的皮帶、支護(hù)材料，或是運(yùn)輸掘機(jī)設(shè)備零件，或是進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)人員的運(yùn)輸，從而保障綜掘工作面掘進(jìn)作業(yè)的順暢完成。

2.2 在綜采工作面安裝中的應(yīng)用

完成綜掘工作面掘進(jìn)施工后，需結(jié)合載荷量大小選用驅(qū)動(dòng)力適合的防爆蓄電池牽引機(jī)車，將綜掘設(shè)備或零件部運(yùn)送出井。而后將綜采設(shè)備、煤機(jī)、支架等設(shè)備通過單軌吊運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)送至工作面，從而完成綜采工作面的安裝。若綜采工作面的支架自重低于15t，巷道坡度在15°內(nèi)，可利用電牽引單軌機(jī)車安裝綜采工作面，若支架自重及巷道坡度均高于這兩個(gè)數(shù)值，則需換成六驅(qū)防爆柴油單軌機(jī)。綜采工作面安裝完成正式投產(chǎn)后，可繼續(xù)利用單軌吊進(jìn)行生產(chǎn)所需的物料、設(shè)備、零件以及生產(chǎn)作業(yè)人員的輸送。

3.煤炭機(jī)電運(yùn)輸中單軌吊運(yùn)輸管理的可行性路徑

3.1 構(gòu)建基于Web服務(wù)器的動(dòng)態(tài)化圖像監(jiān)控系統(tǒng)

為保障礦井運(yùn)輸安全，應(yīng)提高單軌吊運(yùn)輸管理及監(jiān)管力度，可通過單軌吊運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)，動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)單軌吊的運(yùn)輸過程，同時(shí)還要賦予監(jiān)控系統(tǒng)一定的互動(dòng)溝通功能。因此，可在Web服務(wù)器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)化監(jiān)控礦井運(yùn)輸狀況的圖像監(jiān)控系統(tǒng)，從而對(duì)單軌吊的運(yùn)輸管理成效進(jìn)行改善。

3.1.1 建立與完善單軌吊運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)

礦井中單軌吊運(yùn)輸需要依靠軌道電路，在壓力傳感器的支持下實(shí)現(xiàn)，因而監(jiān)測(cè)運(yùn)輸安全的過程中受外在環(huán)境的干擾較大，易影響單軌吊運(yùn)輸監(jiān)控畫面質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)難度也相對(duì)較高。因而需要依托完善的單軌吊運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)，利用動(dòng)態(tài)視頻圖像處理方式，通過模式識(shí)別技術(shù)、利用幾何相似理論，在最優(yōu)閾值的支持下動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)單軌吊的整個(gè)運(yùn)輸過程。基于Web服務(wù)器的動(dòng)態(tài)圖像監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能全面監(jiān)測(cè)礦井下單軌吊車的運(yùn)行速度及方向，還可及時(shí)判斷異常運(yùn)行狀況，了解其荷載數(shù)據(jù)，也可將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及圖像回傳到地面監(jiān)控中心，可通過遠(yuǎn)程監(jiān)控手段有效控制礦井作業(yè)的安全情況。

3.1.2 豐富監(jiān)控中心功能

為優(yōu)化監(jiān)測(cè)圖像的質(zhì)量，可將MPEG4音視頻混合壓縮技術(shù)應(yīng)用于監(jiān)控中心，此技術(shù)的應(yīng)用還可進(jìn)一步節(jié)約硬盤存儲(chǔ)空間。動(dòng)態(tài)視頻圖像監(jiān)控的實(shí)用性極強(qiáng)，不僅具備定時(shí)錄像功能，還可由人工手工完成錄像過程，并且其中還可完成移動(dòng)視頻報(bào)警錄像，可極大地提高礦井運(yùn)輸過程的安全性[3]。此外，還應(yīng)對(duì)動(dòng)態(tài)圖像監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)分控功能進(jìn)行強(qiáng)化，使監(jiān)控系統(tǒng)能夠自由性進(jìn)行動(dòng)態(tài)圖像的切換，從而更加便捷與清晰地進(jìn)行礦井運(yùn)輸畫面的瀏覽。此外，還可將電子地圖功能內(nèi)置于控制中心，可在此種人性化的地圖應(yīng)用下，結(jié)合實(shí)際監(jiān)控情況完成電子地圖的高效與精確繪制。動(dòng)態(tài)圖像控制中心要能夠管控前端主機(jī)，并進(jìn)行錄像與畫面瀏覽，實(shí)現(xiàn)多路視頻圖像的同步預(yù)覽，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化切換畫面及遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制。

3.1.3 運(yùn)用先進(jìn)的圖像及視頻采集及信息傳送技術(shù)

基于Web的動(dòng)態(tài)圖像監(jiān)控系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)圖像采集，可以全方位云臺(tái)為基礎(chǔ)，利用具備遙控功能的電動(dòng)變焦鏡頭，并加裝室外電控防護(hù)罩，全面收集現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，通過先進(jìn)的技術(shù)手段進(jìn)行信號(hào)整合。利用CCD攝像機(jī)作為視頻收集設(shè)備，可在光電轉(zhuǎn)換功能的支持下全面監(jiān)測(cè)與拍攝煤礦井下運(yùn)輸現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)畫面。還可將多功能解碼器應(yīng)用于動(dòng)態(tài)圖像監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，以便能夠高效傳輸控制信息，利用光纖、微波以及衛(wèi)星等傳輸載體快速化與高效化完成信號(hào)傳送，向控制系統(tǒng)輸送分辨率較高的動(dòng)態(tài)圖像，從而全面且有效監(jiān)控礦井運(yùn)輸作業(yè)過程。

3.2 提高煤礦單軌吊運(yùn)輸管理力度

為保障單軌吊的安全運(yùn)行，要對(duì)單軌吊機(jī)的運(yùn)輸管理規(guī)范性進(jìn)行強(qiáng)化，著重加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備的規(guī)范管理，并制定嚴(yán)格的運(yùn)輸管理制度。對(duì)于礦井作業(yè)而言，運(yùn)輸設(shè)備管理是基礎(chǔ)條件，要在立井、斜井等處做好保險(xiǎn)裝置的安裝，以免出現(xiàn)過卷或過速問題。同時(shí)還要做好限速裝置的安裝，避免絞車運(yùn)行速度高于3m/s，否則設(shè)備運(yùn)行將存在較高的安全隱患[4]。此外，還要對(duì)機(jī)電管理制度進(jìn)行完善，實(shí)施精細(xì)化管理，對(duì)煤礦機(jī)電管理中單軌吊運(yùn)輸管理的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行細(xì)化，并確保應(yīng)用于運(yùn)輸管理的所有過程當(dāng)中，并做到嚴(yán)格控制與考核機(jī)電精細(xì)化的管理質(zhì)量。通過制度完善及作業(yè)人員專業(yè)性提升，確保安全生產(chǎn)管理要求的全面落實(shí)。

4.結(jié)語

煤礦井下運(yùn)輸作業(yè)中，單軌吊輔助運(yùn)輸系統(tǒng)起到了十分關(guān)鍵的作用，其是物料、作業(yè)設(shè)備、生產(chǎn)作業(yè)人員運(yùn)送的主要載體，即便通風(fēng)性不佳的礦井，或是存在有害氣體的巷道運(yùn)輸中均可應(yīng)用單軌吊運(yùn)輸方式。為保障單軌吊運(yùn)輸?shù)陌踩尚?，需要做好礦井單軌吊運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，并對(duì)單軌吊運(yùn)輸管理過程加以完善，從而確保發(fā)揮出動(dòng)態(tài)化圖像監(jiān)控系統(tǒng)的作用，及時(shí)發(fā)現(xiàn)與解決單軌吊運(yùn)送中的安全問題，并通過科學(xué)的運(yùn)輸管理進(jìn)一步提升單軌吊應(yīng)用的安全性。