綜合監(jiān)控裝置系統(tǒng)在礦井斜巷運(yùn)輸中的應(yīng)用

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摘要：煤礦斜坡軌道易發(fā)生跑車(chē)事故或掉道事故，斜坡安全設(shè)施和監(jiān)控裝置是防止發(fā)生跑車(chē)事故或掉道事故的關(guān)鍵裝置。因此，加強(qiáng)斜坡軌道安全設(shè)施的安裝、使用和監(jiān)控提升情況是防止運(yùn)輸事故發(fā)生、搞好礦井安全生產(chǎn)的重要措施。根據(jù)礦井現(xiàn)場(chǎng)工作特設(shè)計(jì)綜合監(jiān)控裝置系統(tǒng)以供參考。 

關(guān)鍵詞：斜巷提升  綜合監(jiān)控  可視  安全  1 系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)綜述  斜巷運(yùn)輸是礦井生產(chǎn)中的事故多發(fā)環(huán)節(jié)。煤礦井下很多斜巷在運(yùn)輸物料的同時(shí)兼顧運(yùn)輸職工上下斜巷，或有時(shí)在因巷道變形人員在斜巷中施工，但由于在運(yùn)輸物料的過(guò)程中，經(jīng)常發(fā)生由于操作工違章操作或因設(shè)備故障或是運(yùn)輸?shù)儡壋霈F(xiàn)問(wèn)題等，會(huì)造成跑車(chē)或車(chē)輛脫軌掉道等事故的發(fā)生，一旦事故發(fā)生后將造成運(yùn)輸軌道中設(shè)備或人員的傷害，嚴(yán)重影響煤礦的正常生產(chǎn)。  由于現(xiàn)代煤礦斜巷防跑車(chē)裝置和跑車(chē)防護(hù)裝置常采用獨(dú)立操作方式，未實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制是造成跑車(chē)事故發(fā)生的直接原因。如何對(duì)斜巷運(yùn)輸進(jìn)行綜合治理，確保斜巷運(yùn)輸?shù)陌踩嵘１鞠到y(tǒng)設(shè)計(jì)采用斜巷綜合監(jiān)控裝置集中控制上述防跑車(chē)裝置和跑車(chē)防護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制要求，并實(shí)時(shí)可視監(jiān)控各車(chē)場(chǎng)及巷道中的情況，從而為開(kāi)停絞車(chē)提供參考，避免因人為因素或設(shè)備故障造成跑車(chē)事故的發(fā)生，為安全生產(chǎn)提供有力保障。  斜巷提升分為上部平車(chē)場(chǎng)、下部平車(chē)場(chǎng)和采區(qū)中部平車(chē)場(chǎng)，所有車(chē)輛供應(yīng)都是由上部平車(chē)場(chǎng)向各下部車(chē)場(chǎng)供應(yīng)，所以在上車(chē)場(chǎng)安全設(shè)施作以下安裝，空車(chē)道安裝阻輪式風(fēng)動(dòng)阻車(chē)器兩臺(tái)、變坡點(diǎn)處道岔處安裝一臺(tái)風(fēng)動(dòng)阻車(chē)器、調(diào)車(chē)場(chǎng)安裝一臺(tái)風(fēng)動(dòng)阻輪阻車(chē)器。其中空車(chē)道前部阻輪阻車(chē)器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行方式并與后部阻車(chē)器及常閉式跑車(chē)防護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)閉鎖。斜巷變坡點(diǎn)處道岔實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行方式，與絞車(chē)運(yùn)行方向及信號(hào)實(shí)現(xiàn)閉鎖。調(diào)車(chē)場(chǎng)阻輪阻車(chē)器采用就地人工操作方式。車(chē)場(chǎng)重車(chē)道仍采用阻軸自復(fù)式阻車(chē)器。  絞車(chē)房設(shè)置隔爆監(jiān)視器模擬顯示車(chē)場(chǎng)及運(yùn)輸軌道各阻車(chē)器、道岔的、跑車(chē)防護(hù)裝置的狀態(tài)。便于絞車(chē)司機(jī)及時(shí)分析、判斷，選擇準(zhǔn)確的操作方式，為斜巷安全運(yùn)輸增加了可靠保障。  2 綜合監(jiān)控系統(tǒng)組成  2.1 斜巷上車(chē)場(chǎng)至外車(chē)場(chǎng)防跑車(chē)系統(tǒng) 斜巷上車(chē)場(chǎng)至外車(chē)場(chǎng)防跑車(chē)系統(tǒng)由隔爆兼本安控制箱(分站)、阻車(chē)器、氣動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)及阻車(chē)位置傳感器組成。系統(tǒng)可完成斜巷上下平車(chē)場(chǎng)阻車(chē)器自動(dòng)聯(lián)鎖控制及就地控制，且兩種操作方式相互閉鎖。遠(yuǎn)程自動(dòng)控制時(shí)阻車(chē)器的開(kāi)閉狀態(tài)與絞車(chē)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖，將阻車(chē)狀態(tài)信息傳輸至絞車(chē)房顯示，便于絞車(chē)司機(jī)分析、判斷，選擇準(zhǔn)確的操作方式。  2.2 斜巷道岔系統(tǒng) 斜巷道岔系統(tǒng)由隔爆兼本安控制箱(分站)、道岔、氣動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)、岔位傳感器組成。道岔操作時(shí)可在信號(hào)硐室內(nèi)就近操作，也可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制方式。布置在絞車(chē)房?jī)?nèi)的隔爆顯示器可以顯示道岔正轉(zhuǎn)、道岔反轉(zhuǎn)、道岔報(bào)警、道岔手動(dòng)狀態(tài)、道岔自動(dòng)狀態(tài)等信息。在道岔現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)道岔密貼不嚴(yán)、擠矸、不到位等故障狀態(tài)時(shí)，集中控制柜能發(fā)出聲光報(bào)警。  2.3 跑車(chē)防護(hù)裝置系統(tǒng) 礦用斜巷防跑車(chē)保護(hù)裝置是一種常閉式防跑車(chē)裝置，該裝置由控制主機(jī)、控制開(kāi)關(guān)、收放絞車(chē)、吸能器、柔性擋車(chē)欄、傳感器組成。采用可編程控制器plc控制，使用光電編碼器測(cè)量位移和速度，具有測(cè)量精度高、安全可靠等特點(diǎn)。當(dāng)?shù)V車(chē)正常通過(guò)時(shí)，擋車(chē)欄自動(dòng)升起，礦車(chē)通過(guò)后，擋車(chē)欄自動(dòng)下落。平時(shí)處于常閉狀態(tài)。當(dāng)?shù)V車(chē)超速（跑車(chē)、溜車(chē)）時(shí)，擋車(chē)欄對(duì)礦車(chē)進(jìn)行可靠的阻攔，避免事故的發(fā)生。  該裝置采用現(xiàn)場(chǎng)總線控制方式，可根據(jù)軌道長(zhǎng)度、斜坡傾角，串車(chē)質(zhì)量等參數(shù)設(shè)置一擋或多擋，以防護(hù)運(yùn)行中斷繩、脫鉤的車(chē)輛。  2.4 車(chē)房集中控制顯示系統(tǒng) 車(chē)房集中控制顯示系統(tǒng)由隔爆兼本安控制主機(jī)、隔爆型顯示器組成。隔爆兼本安控制主機(jī)實(shí)現(xiàn)與各控制分站的信息交換。隔爆型顯示器綜合顯示斜巷運(yùn)行狀態(tài)信息?？娠@示串車(chē)運(yùn)行位置、運(yùn)行速度、各阻車(chē)器、道岔狀態(tài)信息。系統(tǒng)控制圖如下所示。  3 系統(tǒng)功能  3.1 顯示功能：可集中顯示斜巷中阻車(chē)器、道岔、跑車(chē)防護(hù)裝置運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作狀態(tài)。  3.2 閉鎖功能：可實(shí)現(xiàn)阻車(chē)器、跑車(chē)防護(hù)裝置相互閉鎖功能。  3.3 電氣防護(hù)功能：可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的超限參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)串車(chē)速度溜滑進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并實(shí)現(xiàn)超速報(bào)警，超限防護(hù)。  3.4 診斷功能：該裝置的通訊和設(shè)備故障具有自診斷指示功能。  3.5 控制功能：可集中在絞車(chē)房控制所有阻車(chē)器、道岔、跑車(chē)防護(hù)裝置，也可就近單獨(dú)控制箱控制。  4 使用結(jié)論  4.1 防跑車(chē)監(jiān)控裝置功能主要有以下幾點(diǎn)：①實(shí)現(xiàn)了阻車(chē)器與阻車(chē)器、阻車(chē)器與擋車(chē)欄之間的相互閉鎖，使得設(shè)備的設(shè)置更加有利于安全生產(chǎn)。如變坡點(diǎn)以上空車(chē)道的阻車(chē)器與變坡點(diǎn)以下的擋車(chē)欄之間存在相互閉鎖，在下墊礦車(chē)時(shí)，阻車(chē)器打開(kāi)后，擋車(chē)保險(xiǎn)杠便不能打開(kāi)，可以避免脫鉤車(chē)輛跑過(guò)擋車(chē)保險(xiǎn)杠；繼續(xù)下墊礦車(chē)，只有空車(chē)道的阻車(chē)器關(guān)閉后，擋車(chē)保險(xiǎn)杠才能打開(kāi)，防止上車(chē)場(chǎng)空車(chē)道的阻車(chē)器處于打開(kāi)狀態(tài)，從而發(fā)生跑車(chē)事故。②由于阻車(chē)器與阻車(chē)器、阻車(chē)器與擋車(chē)保險(xiǎn)杠之間存在相互閉鎖的關(guān)系，即使信號(hào)把鉤工操作錯(cuò)誤時(shí)，阻車(chē)器或擋車(chē)保險(xiǎn)杠也打不開(kāi)，避免了人為性操作阻車(chē)器或擋車(chē)保險(xiǎn)杠的失誤而引發(fā)的跑車(chē)事故。③由于阻車(chē)器、道岔一改原有的機(jī)械控制方式，采取按動(dòng)按鈕即可控制阻車(chē)器、擋車(chē)保險(xiǎn)杠、岔道開(kāi)閉的形式，使得工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，極大的減少了信號(hào)把鉤工的體力消耗，現(xiàn)場(chǎng)操作的崗位人員也便于操作。④絞車(chē)房設(shè)置隔爆監(jiān)視器，模擬顯示車(chē)場(chǎng)及運(yùn)輸軌道各阻車(chē)器、道岔的、跑車(chē)防護(hù)裝置的狀態(tài)，使得絞車(chē)司機(jī)對(duì)上車(chē)場(chǎng)內(nèi)的阻車(chē)器、道岔、擋車(chē)欄的狀態(tài)一目了然，便于絞車(chē)司機(jī)及時(shí)分析、判斷、選擇準(zhǔn)確的操作方式，為斜巷安全運(yùn)輸增加了可靠保障。⑤攝像監(jiān)控屏，配備4個(gè)防爆攝像頭（分別安設(shè)于斜巷軌道的下車(chē)場(chǎng)，上車(chē)場(chǎng)變坡點(diǎn)以下，上車(chē)場(chǎng)變坡點(diǎn)處，上車(chē)場(chǎng)雙股道的岔道處），對(duì)斜巷軌道的關(guān)鍵地點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)視，便于絞車(chē)司機(jī)掌握現(xiàn)場(chǎng)車(chē)輛的安全運(yùn)行情況，利于安全生產(chǎn)。  4.2 防跑車(chē)監(jiān)控裝置的可靠性更高，不至于影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。①程序控制采取可靠的plc可編程控制器，電磁閥動(dòng)作，比較可靠的風(fēng)能驅(qū)動(dòng)執(zhí)行，可靠性更強(qiáng)。②假如電氣控制方面出現(xiàn)故障，可以切除程序控制，改為就地控制方式，利于比較可靠的手動(dòng)轉(zhuǎn)閥開(kāi)閉壓風(fēng)，直接控制阻車(chē)器即可。③假如電氣控制方面和風(fēng)動(dòng)控制都出現(xiàn)故障，可以利用杠桿直接開(kāi)閉阻車(chē)器的車(chē)檔。  5 結(jié)語(yǔ)  5.1 斜巷軌道運(yùn)輸綜合監(jiān)控系統(tǒng)的研制、試用，從裝備上保證了斜巷運(yùn)輸?shù)陌踩?。阻?chē)器與阻車(chē)器、阻車(chē)器與保險(xiǎn)杠之間設(shè)置有閉鎖關(guān)系，相互之間不能同時(shí)打開(kāi)，相比原有單一的控制模式，能夠有效的防治操作失誤造成的跑車(chē)事故，在防跑車(chē)方面更加可靠。同時(shí)絞車(chē)司機(jī)的視野寬闊，安全信息量更大，利于斜巷的安全運(yùn)輸，創(chuàng)造了很大的安全效益。  5.2 斜巷軌道運(yùn)輸綜合監(jiān)控系統(tǒng)的研制、試用，一定程度上避免了人為操作失誤造成的跑車(chē)事故，每少發(fā)生一起事故，可減少損失上萬(wàn)元甚至更多，同時(shí)降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了體力消耗并使經(jīng)濟(jì)效益得到了進(jìn)取。