綜合監控裝置系統在礦井斜巷運輸中的應用

摘要：煤礦斜坡軌道易發生跑車事故或掉道事故，斜坡安全設施和監控裝置是防止發生跑車事故或掉道事故的關鍵裝置。因此，加強斜坡軌道安全設施的安裝、使用和監控提升情況是防止運輸事故發生、搞好礦井安全生產的重要措施。根據礦井現場工作特設計綜合監控裝置系統以供參考。

關鍵詞：斜巷提升 綜合監控 可視 安全

1 系統應用設計綜述

斜巷運輸是礦井生產中的事故多發環節。煤礦井下很多斜巷在運輸物料的同時兼顧運輸職工上下斜巷，或有時在因巷道變形人員在斜巷中施工，但由于在運輸物料的過程中，經常發生由于操作工違章操作或因設備故障或是運輸道軌出現問題等，會造成跑車或車輛脫軌掉道等事故的發生，一旦事故發生后將造成運輸軌道中設備或人員的傷害，嚴重影響煤礦的正常生產。

由于現代煤礦斜巷防跑車裝置和跑車防護裝置常采用獨立操作方式，未實現聯鎖控制是造成跑車事故發生的直接原因。如何對斜巷運輸進行綜合治理，確保斜巷運輸的安全提升。本系統設計采用斜巷綜合監控裝置集中控制上述防跑車裝置和跑車防護裝置實現聯鎖控制要求，并實時可視監控各車場及巷道中的情況，從而為開停絞車提供參考，避免因人為因素或設備故障造成跑車事故的發生，為安全生產提供有力保障。

斜巷提升分為上部平車場、下部平車場和采區中部平車場，所有車輛供應都是由上部平車場向各下部車場供應，所以在上車場安全設施作以下安裝，空車道安裝阻輪式風動阻車器兩臺、變坡點處道岔處安裝一臺風動阻車器、調車場安裝一臺風動阻輪阻車器。其中空車道前部阻輪阻車器實現自動運行方式并與后部阻車器及常閉式跑車防護裝置實現閉鎖。斜巷變坡點處道岔實現自動運行方式，與絞車運行方向及信號實現閉鎖。調車場阻輪阻車器采用就地人工操作方式。車場重車道仍采用阻軸自復式阻車器。

絞車房設置隔爆監視器模擬顯示車場及運輸軌道各阻車器、道岔的、跑車防護裝置的狀態。便于絞車司機及時分析、判斷，選擇準確的操作方式，為斜巷安全運輸增加了可靠保障。

2 綜合監控系統組成

2.1 斜巷上車場至外車場防跑車系統 斜巷上車場至外車場防跑車系統由隔爆兼本安控制箱(分站)、阻車器、氣動伺服機構及阻車位置傳感器組成。系統可完成斜巷上下平車場阻車器自動聯鎖控制及就地控制，且兩種操作方式相互閉鎖。遠程自動控制時阻車器的開閉狀態與絞車實現聯鎖，將阻車狀態信息傳輸至絞車房顯示，便于絞車司機分析、判斷，選擇準確的操作方式。

2.2 斜巷道岔系統 斜巷道岔系統由隔爆兼本安控制箱(分站)、道岔、氣動伺服機構、岔位傳感器組成。道岔操作時可在信號硐室內就近操作，也可實現自動控制方式。布置在絞車房內的隔爆顯示器可以顯示道岔正轉、道岔反轉、道岔報警、道岔手動狀態、道岔自動狀態等信息。在道岔現場出現道岔密貼不嚴、擠矸、不到位等故障狀態時，集中控制柜能發出聲光報警。

2.3 跑車防護裝置系統 礦用斜巷防跑車保護裝置是一種常閉式防跑車裝置，該裝置由控制主機、控制開關、收放絞車、吸能器、柔性擋車欄、傳感器組成。采用可編程控制器PLC控制，使用光電編碼器測量位移和速度，具有測量精度高、安全可靠等特點。當礦車正常通過時，擋車欄自動升起，礦車通過后，擋車欄自動下落。平時處于常閉狀態。當礦車超速（跑車、溜車）時，擋車欄對礦車進行可靠的阻攔，避免事故的發生。

該裝置采用現場總線控制方式，可根據軌道長度、斜坡傾角，串車質量等參數設置一擋或多擋，以防護運行中斷繩、脫鉤的車輛。

2.4 車房集中控制顯示系統 車房集中控制顯示系統由隔爆兼本安控制主機、隔爆型顯示器組成。隔爆兼本安控制主機實現與各控制分站的信息交換。隔爆型顯示器綜合顯示斜巷運行狀態信息?？娠@示串車運行位置、運行速度、各阻車器、道岔狀態信息。系統控制圖如下所示。

3 系統功能

3.1 顯示功能：可集中顯示斜巷中阻車器、道岔、跑車防護裝置運行狀態，監測設備的工作狀態。

3.2 閉鎖功能：可實現阻車器、跑車防護裝置相互閉鎖功能。

3.3 電氣防護功能：可以根據預先設定的超限參數，實現對串車速度溜滑進行實時檢測，并實現超速報警，超限防護。

3.4 診斷功能：該裝置的通訊和設備故障具有自診斷指示功能。

3.5 控制功能：可集中在絞車房控制所有阻車器、道岔、跑車防護裝置，也可就近單獨控制箱控制。

4 使用結論

4.1 防跑車監控裝置功能主要有以下幾點：①實現了阻車器與阻車器、阻車器與擋車欄之間的相互閉鎖，使得設備的設置更加有利于安全生產。如變坡點以上空車道的阻車器與變坡點以下的擋車欄之間存在相互閉鎖，在下墊礦車時，阻車器打開后，擋車保險杠便不能打開，可以避免脫鉤車輛跑過擋車保險杠；繼續下墊礦車，只有空車道的阻車器關閉后，擋車保險杠才能打開，防止上車場空車道的阻車器處于打開狀態，從而發生跑車事故。②由于阻車器與阻車器、阻車器與擋車保險杠之間存在相互閉鎖的關系，即使信號把鉤工操作錯誤時，阻車器或擋車保險杠也打不開，避免了人為性操作阻車器或擋車保險杠的失誤而引發的跑車事故。③由于阻車器、道岔一改原有的機械控制方式，采取按動按鈕即可控制阻車器、擋車保險杠、岔道開閉的形式，使得工人的勞動強度大大降低，極大的減少了信號把鉤工的體力消耗，現場操作的崗位人員也便于操作。④絞車房設置隔爆監視器，模擬顯示車場及運輸軌道各阻車器、道岔的、跑車防護裝置的狀態，使得絞車司機對上車場內的阻車器、道岔、擋車欄的狀態一目了然，便于絞車司機及時分析、判斷、選擇準確的操作方式，為斜巷安全運輸增加了可靠保障。⑤攝像監控屏，配備4個防爆攝像頭（分別安設于斜巷軌道的下車場，上車場變坡點以下，上車場變坡點處，上車場雙股道的岔道處），對斜巷軌道的關鍵地點進行監視，便于絞車司機掌握現場車輛的安全運行情況，利于安全生產。

4.2 防跑車監控裝置的可靠性更高，不至于影響生產的正常進行。①程序控制采取可靠的PLC可編程控制器，電磁閥動作，比較可靠的風能驅動執行，可靠性更強。②假如電氣控制方面出現故障，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轉閥開閉壓風，直接控制阻車器即可。③假如電氣控制方面和風動控制都出現故障，可以利用杠桿直接開閉阻車器的車檔。

5 結語

5.1 斜巷軌道運輸綜合監控系統的研制、試用，從裝備上保證了斜巷運輸的安全性。阻車器與阻車器、阻車器與保險杠之間設置有閉鎖關系，相互之間不能同時打開，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事故，在防跑車方面更加可靠。同時絞車司機的視野寬闊，安全信息量更大，利于斜巷的安全運輸，創造了很大的安全效益。

5.2 斜巷軌道運輸綜合監控系統的研制、試用，一定程度上避免了人為操作失誤造成的跑車事故，每少發生一起事故，可減少損失上萬元甚至更多，同時降低了職工的勞動強度，節省了體力消耗并使經濟效益得到了進取。