斜井運輸自動監控系統在我礦的應用

叢金寶

摘 要：隨著煤礦斜巷運輸的不斷發展，機械化程度的不斷提升，對斜巷絞車運輸安全性要求不斷提高，建立本質安全型斜井成為迫切的需求。針對這一現狀，為加強煤礦斜巷運輸安全管理，從根本上消除斜巷運輸安全隱患，達到杜絕各類斜巷運輸事故的目的。文章重點對我礦斜井絞車運輸自動監控系統做簡要概述。

關鍵詞：斜井運輸；自動；監控；應用

引言

近年來，煤炭系統生產礦井斜井絞車運輸頻繁出現人員傷亡事故，給煤礦安全生產帶來極為不利的影響。出現斜井運輸事故的主要原因多數為人員的違章操作，我礦自行研究設計的斜井絞車運輸自動監控系統在較大程度上解決了人機安全保護不完善，運輸系統保護措施不可靠等一系列問題。根據斜井絞車運輸本質安全的要求，斜井運輸自動監控系統真正做到“人車分離，行車不行人，行人不行車”，同時實現“三自動一隔離”。

1 自動擋車功能

擋車器采用常閉式擋車欄，通過軸編碼器判斷礦車的運行方向和在斜巷中的位置，通過PLC的系統運算判斷礦車是否正常接近擋車門和擋車欄，實現擋車門和擋車欄自動閉鎖，一旦出現意外跑車時，擋車門和擋車欄自動閉鎖實現跑車后的二次擋車。

在斜巷上口安裝兩道聯動的擋車門，防止上口未連掛礦車或在變坡點因跳銷而脫鉤的礦車進入巷道。通過軸編碼器判斷礦車的運行方向和在斜巷中的位置，當礦車正常接近一個擋車門時，該擋車門自動打開，車輛通過后該擋車門自動關閉，若此時出現擋車門打不開或不關閉現象（既擋車門無信號），則裝置自動斷開絞車安全回路，并語音提示“擋車門無信號，請檢查”，上口擋車門始終處于常閉狀態，車輛提升到位后裝置將自動退出運行，同絞車實現聯動。

2 紅外傳感器監測閉鎖功能

該裝置采用防爆攝像頭通過智能視覺網絡服務器和紅外傳感器監測人員，防爆攝像頭和智能視覺網絡服務器在斜巷上下變坡點各安裝一臺，監視上下變坡點的行人或工作人員。紅外散射傳感器也安裝在斜巷上下變坡點，檢測防爆攝像頭的死角。絞車在停止狀態時，如果有人員在斜井內，絞車不能啟動。當絞車正常運行時，任何一個紅外傳感器或防爆攝像頭發現斜井內有人進入時，立即進行聲光報警，同時語音提示司機減速停車，實現人機閉鎖，保證行人安全。

紅外傳感器工作原理：為適應煤礦井下的工作環境及動力電源配置情況，紅外傳感器的電源采用127V和36V兩種供電方式，這兩種電源均可作為系統的供電電源，并且均有快速熔斷器進行保護。交流電源經過變壓器變換、整流橋整流、濾波后，進入到本安保護部分。傳感器部分：紅外光控部分主要由紅外光控元件和一只三極管組成。當紅外元件沒有接受到人的遮擋時期輸出為低電平信號，三極管處于截止狀態，不會影響LM311電壓比較器輸出端輸出電壓，也就不會影響下級電路工作；當紅外元件接受到人的遮擋時期輸出為高電平信號，三極管處于導通狀態，LM311電壓比較器輸出端輸出電壓被拉至低電平，這就將引起下級電路工作。控制部分：當控制部分的電路接受到傳感器傳來的低電平信號時，將觸發NE555，改變其工作狀態，使其輸出由低電平翻轉為高電平，使三極管V2導通，從而使繼電器K2得電吸合，K2吸合PLC得電，發出語音警報。在絞車停車時：如果探測有人時，K2干接點閉合，閉鎖絞車不能開車，如果探測無人時，干接點打開，絞車可以運行。在絞車運行時：如果探測有人時，K2干接點閉合，并發出語音警告：“有人進入，減速停車”，提醒司機停車，如在延時時間內人員退出，可以繼續開車隔爆型智能視覺感應傳感器由礦用隔爆型攝像機防護罩、內置鏡頭、攝像機和智能視覺服務器組成。礦用隔爆型攝像機防護罩、鏡頭和攝像機組成攝像儀，內置智能視覺服務器相當于給攝像儀安裝上了大腦。智能視覺服務器內嵌了VTDTM智能視覺分析技術中完整的入侵檢測分析模塊，能自動檢測各種獨立入侵或聯合入侵的人或者交通工具，防區入侵者的類型、尺寸大小、入侵速度、最短入侵時間和運動方向等參數均可設定。防區設定后，只有符合制定特征的入侵行為才會引發警報，而其他不符合條件的入侵將會被忽略。

3 自動捕車功能

自動捕車主要是指機械式捕車，我礦自行研發的牛頭式捕車器，同時在軌道內鋪設枕木以便抓捕。牛頭閘結構簡單，實用方便，容易制作。主體結構為30mm厚鋼板，鉆孔焊接兩個直徑50cm斜齒，使用時一端與絞車繩鏈接，另一端與礦車鏈接。當斜井出現斷繩跑車時牛頭閘落下，與軌道內鋪設的枕木觸碰卡阻，防止跑車事故擴大，當一段枕木沒有完全阻止礦車滑行，下一段枕木將繼續卡阻，以此類推，最后實現礦車完全卡阻。

4 人員自主保安功能

當工作人員在巷道內工作室，為了絕對保證工作人員的人身安全，在斜巷上下坡頭值班室各安裝一個閉鎖按鈕，此閉鎖按鈕具有自鎖功能，當工作人員需進入斜井內作業時，按下閉鎖按鈕，此時運輸監控系統進入閉鎖狀態，絞車無法運行，閉鎖按鈕復位后，絞車方可運行。此按鈕操作執行“誰操作，誰解除”的原則，除此之外，任何人不許隨意操作此按鈕。

5 人車隔離功能

在斜井內安裝防護欄，防護欄主要由立柱和鋼絲繩組成，在上下坡頭之間軌道兩側每50米安裝一根立柱，每跟立柱上下均勻打兩個孔，隔離鋼絲繩依次從立柱的孔中穿過，并且兩端固定牢靠，如果斜井發生跑車事故，由于隔離防護欄的保護，使礦車只能在防護欄范圍內運動，避免造成更大的損壞。

6 系統語音提示和故障報警功能

系統正常運行或發生故障時，PLC根據故障類型，驅動語音系統發出不同的語音報警，及時提醒技術人員對故障進行檢修。主要報警提示如：

（1）預警信號：提示“準備行車，嚴禁行人”。

（2）擋車門故障時：提示“擋車門無信號，請檢查”。

（3）絞車正常運行時：如有人進入，上下坡頭提示“有人進入，減速停車”。

（4）燈光顯示信號：開車時顯示紅色“正在行車，不準行人”，停車時顯示綠色“可以行人”。

7 結束語

斜井運輸本質安全型自動監控系統的應用在較大程度上解決了斜井運輸中人、機等環節存在的隱患問題，為斜井運輸人員提供了安全保障。對未來礦井斜巷運輸建設具有普遍推廣應用的空間。

參考文獻

[1]煤礦安全規程[M].北京：煤炭工業出版社，2011.

[2]段浩鈞，彭世生[J].礦山電力拖動與控制，1994.5.