三重組合保護在車集選煤廠調度絞車上的應用

常永飛

1.中國礦業(yè)大學信電工程學院，江蘇徐州 221000

2.永煤集團股份有限公司順和選煤廠，河南永城 476600

1 車集選煤廠概況

車集選煤廠是河南煤業(yè)化工集團永煤公司的骨干成員企業(yè)之一，是“全國五十強選煤廠”和“十佳選煤廠”， 煤炭產(chǎn)品為特低硫、特低磷、低灰、高發(fā)熱量的優(yōu)質無煙煤，屬大型礦井型動力煤選煤廠，年處理能力達到300萬噸，采用跳汰-浮選的聯(lián)合洗選工藝，洗選工藝可以根據(jù)市場需求情況實現(xiàn)原煤分級入洗、混合入洗和全入洗等多種洗煤方式，主要產(chǎn)品有：洗中塊、洗小塊、洗粒煤、洗末精、末原煤等五個品種，產(chǎn)品遠銷日本、韓國、巴西等，其中洗精煤產(chǎn)品被譽為“中永一號”，在國內(nèi)、國際煤炭市場上均享有良好的聲譽。

2 調度絞車在實際運行過程中存在的問題

2.1 車集選煤廠裝車系統(tǒng)

車集選煤廠煤炭銷售采用火車外運和地銷兩種途徑，其中火車外運系統(tǒng)承擔廠內(nèi)80%的銷售量，每天外運車皮數(shù)量在150輛左右，采用倉存煤炭裝火車形式，由于初始設計的缺陷，車集選煤廠倉存容量僅為3000t，而每天生產(chǎn)量近萬噸，在生產(chǎn)過程中一旦出現(xiàn)倉內(nèi)存滿情況，生產(chǎn)就須停止。倉存成為制約選煤廠生產(chǎn)的一個重要因素，故在生產(chǎn)過程中，必須達到產(chǎn)銷運平衡，否則將影響生產(chǎn)的順利進行。

2.2 車集選煤廠調度絞車系統(tǒng)

車集選煤廠共有兩套調度絞車系統(tǒng)，分別負責不同品種的煤炭裝運工作，調度絞車采用常規(guī)繼電控制方式，采用雙速電機模式實現(xiàn)設備低速和高速運轉，一般空車高速運行，重車低速運行。

2.3 目前調度絞車運行缺陷

車集選煤廠裝運線長度為近500m，運輸長度比較長，主要保護采用初始端和終端單限位保護，保護功能比較薄弱，在實際運行過程中，暴露出很多問題，不能為調度絞車系統(tǒng)長期安全運行提供可靠保障，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1）經(jīng)常出現(xiàn)由于限位失靈導致絞車過卷現(xiàn)象；

2）在火車運行過車中出現(xiàn)問題，不能及時有效停車，導致傷害鐵路道軌和車皮，并且極易燒毀接觸器等電器元件，同時對電機造成極大的傷害，嚴重時造成電機燒毀事故；

3）零星故障比較多，影響生產(chǎn)的順利進行。

由于以上問題的客觀存在，嚴重的影響了裝車系統(tǒng)的安全可靠運行，為選煤廠的正常生產(chǎn)造成了潛在的威脅，必須采取相應措施，才能保證生產(chǎn)順利進行。

3 三重保護在調度絞車的應用

針對車集選煤廠調度絞車在實際運行過程中存在的缺陷，為杜絕設備運行過程中零星故障影響，保證生產(chǎn)及裝車系統(tǒng)的安全、高效運行，車集選煤廠對原有的裝車系統(tǒng)進行了部分改造，采用三重組合保護代替原有的單限位保護，很好的解決以上的問題，為安全生產(chǎn)打下了堅實的基礎。

車集選煤廠調度絞車三重組合保護采用自動保護和人工操作保護相結合，主要是采用兩段式保護+沿線保護形式。一段保護采用干簧磁力控制開關，實現(xiàn)同方向運行非接觸式保護，二段采用滾輪桿式限位開關實現(xiàn)同方向接觸式保護，二段保護為一段保護的補充保障，兩層保護夯實了運行的可靠性；同時結合裝車線比較長的特點，在裝車沿線安裝沿線手動保護，沿線保護的首段采用急?？刂?，軌道沿線采用拉線開關控制，實現(xiàn)全路段無盲點的保護形式。

三重組合保護實施步驟:

一段非接觸式保護：利用干簧管制作成干簧繼電器，固定在距離裝車軌道兩端20米距離處，和軌道處在同一個直線上，和調度絞車系統(tǒng)的控制系統(tǒng)連接在一起，在調度鐵牛上固定一10cm寬，20cm長的條形永磁鐵，和干簧繼電器處在同一垂直平面上，鐵牛在經(jīng)過干簧繼電器時，條形永磁鐵和干簧繼電器的之間的距離為2cm～5cm，通過永磁鐵的強磁性，使干簧管內(nèi)簧片吸合，實現(xiàn)聲光報警及停車保護功能，由于慣性鐵牛和干簧繼電器錯位，錯位后簧片自動復位。這樣通過斷開和吸合，實現(xiàn)了通斷控制，和調度絞車控制系統(tǒng)結合在一起，實現(xiàn)一旦干簧繼電器觸點吸合，控制系統(tǒng)自動斷電，設備停止運行，聲光報警信號啟動。

二段接觸式保護：接觸式保護是鐵牛運行的終端保護，主要采用滾輪桿式限位開關，和干簧繼電器處在同一個直線，分別處在干簧繼電器的外部，和干簧繼電器間距10m，為一段非接觸式保護的補充保護，保證在第一段保護不起作用或司磅員出現(xiàn)誤操作時的二次保護，其主要工作原理為:在鐵牛的一側焊接一個擋板，擋板在經(jīng)過二段限位時，能接觸到滾輪檔桿，通過檔桿的位置偏移，使限位開關內(nèi)的觸點閉合或斷開，鐵牛接觸限位時，觸點閉合，使調度絞車系統(tǒng)斷電，并觸發(fā)聲光報警信號，警示司磅員鐵牛已經(jīng)到位。司磅員可以進行相應操作，保證鐵牛的正常運行。

由于在火車裝車系統(tǒng)的過程中，人員要在火車周圍清掃車皮、固定車門、焊接車門等現(xiàn)象。保證過程安全是一項重要工作。由于軌道線比較長，在距離磅房操作的地方比較遠，一旦遇到緊急情況，要隨時采用緊急的應對措施。故設置三段保護，三段保護為人工保護，主要是采用終端急停和軌道沿線急停相結合的控制方式，通過在現(xiàn)場靠近磅秤一端安裝急停按鈕接入調度絞車控制系統(tǒng)，實現(xiàn)現(xiàn)場能緊急停車，現(xiàn)場一旦停車，設備控制處于禁啟狀態(tài)，只有現(xiàn)場近期信號接觸后，調度絞車才能重新啟動，在靠近鐵牛房的區(qū)域安裝沿線停車系統(tǒng)，在過程安裝兩個拉線開關，布置6個拉線調節(jié)拉桿，調節(jié)拉桿調節(jié)拉線的張緊度，控制拉線開關觸點開關狀態(tài)，兩個拉線開關常閉點和急停按鈕常閉點串聯(lián)，實現(xiàn)同一控制功能，一旦現(xiàn)場存在異常情況，可以通過急停按鈕、調節(jié)拉桿使調度絞車隨時停下來，保證過程安全控制，起到很好的效果。

4 結論

三重組合保護在調度絞車上的應用等同于在裝車運行過程中加了三重保險，這樣不僅解決了機構個別部件損壞而導致保護不起作用的現(xiàn)象，也避免崗位司機因思想不集中而造成誤操作而引起的嚴重安全后果。可有效的杜絕裝車過卷事故的發(fā)生及其他事故的發(fā)生，實現(xiàn)安全裝運。三重組合保護自在車集選煤廠應用以來，未出現(xiàn)一起事故，切實保證了調度絞車的運行安全。

[1]范躍強.我國選煤工業(yè)技術發(fā)展淺析[J].煤，2011(1)：45-47.

[2]梁金鋼，趙環(huán)帥，何建新.國內(nèi)外選煤技術與裝備現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].選煤技術，2008(1).