黃玉川煤礦副立井操車及信號系統(tǒng)優(yōu)化

趙軍

摘 要：煤礦信號把鉤工在信號室進(jìn)行打點(diǎn)和操車作業(yè)時(shí)，由于視覺局限性及個別員工責(zé)任心不強(qiáng)，導(dǎo)致其不了解現(xiàn)場情況就進(jìn)行操作，存在很大的安全隱患，系統(tǒng)優(yōu)化創(chuàng)新就是在原有控制程序的基礎(chǔ)上，引入了就近操作的理念，實(shí)現(xiàn)就近急停罐籠、就近打點(diǎn)、就近操車、增加就地安全閉鎖，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的指示信號，最大程度的提高人員操作的安全性、流暢性和高效性。

關(guān)鍵詞：優(yōu)化 就近 安全 流暢 高效

中圖分類號：TD65 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（c）-0080-01

黃玉川煤礦副立井操車系統(tǒng)采用了德國西馬格公司的鎖罐裝置，為國內(nèi)首例，其動作順序?yàn)椋汗藁\到位正常停車后，操車系統(tǒng)完成“鎖舌鎖定、搖臺側(cè)鎖解鎖、搖臺落下、安全門收起”等動作，待罐籠裝卸載結(jié)束后，操車系統(tǒng)又先后完成“安全門落下、搖臺抬起、搖臺側(cè)鎖鎖定、鎖舌解鎖“等動作。

信號系統(tǒng)為北京冠宇偉業(yè)科貿(mào)有限責(zé)任公司產(chǎn)品，該產(chǎn)品在國內(nèi)占有較大的市場份額，技術(shù)很成熟；在操車系統(tǒng)操作完成后，信號系統(tǒng)方可根據(jù)提升要求進(jìn)行相應(yīng)的打點(diǎn)作業(yè)，包括開車信號2點(diǎn)上提、3點(diǎn)下放和換層信號4點(diǎn)慢上、5點(diǎn)慢下，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，開車信號需由井下發(fā)至井口，再由井口發(fā)至提升機(jī)房，但未對換層信號有明確的要求，前期的換層信號由井下發(fā)至井口，井口再發(fā)至提升機(jī)房，為了提高提升效率，考慮到大罐籠換層動作僅在其所在水平進(jìn)行，不牽涉其他水平，在保證安全的前提下，我們對換層信號進(jìn)行了優(yōu)化改造，即換層信號可由罐籠所在水平直接發(fā)至提升機(jī)房，很大程度的提高了提升效率。

在日常的運(yùn)行中，我們發(fā)現(xiàn)在罐籠裝卸載結(jié)束，信號把鉤工操作操車動作時(shí)，仍有部分乘罐人員試圖進(jìn)入罐籠，入把鉤工阻攔不及時(shí)，將造成嚴(yán)重后果。另外，井口信號操作室位于大罐籠東南側(cè)，信號把鉤工操作時(shí)僅能通過視頻監(jiān)視罐籠西側(cè)情況；井下信號硐室在西側(cè)馬頭門，信號把鉤工也很難了解東側(cè)的情況，操作人員存在視覺盲區(qū)，存在很大的安全隱患。

為了使系統(tǒng)更加安全可靠，消除隱患，使信號把鉤工操作更加流暢，提高提升效率，我們對信號及操車系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化改造，在罐籠東側(cè)和西側(cè)分別加裝一個如圖控制箱，主要實(shí)現(xiàn)以下功能，并便于就近操作。

（1）罐籠正常到位停車后，信號操作臺、罐籠西側(cè)、罐籠東側(cè)任意一處均可開始操車動作（即鎖舌鎖定、搖臺側(cè)鎖解鎖、搖臺落下及安全門打開等鎖定罐籠的動作），較之前必須回到信號室進(jìn)行相關(guān)操作更高效。

（2）罐籠裝卸載完成后，只有罐籠西側(cè)和罐籠東側(cè)都確認(rèn)已完成裝載后，操車系統(tǒng)才開始完成安全門關(guān)閉、搖臺抬起、搖臺側(cè)鎖鎖定、鎖舌解鎖等解鎖罐籠的動作。避免視覺盲區(qū)造成誤操作，以致引發(fā)事故。

（3）操車動作過程中，如遇緊急情況，信號操作臺、罐籠西側(cè)、罐籠東側(cè)任意一處均可停止操車系統(tǒng)動作。

（4）換層信號無需在信號操作臺上操作，信號把鉤工在罐籠東側(cè)、罐籠西側(cè)任意一處均可發(fā)出換層信號。縮短了換層時(shí)間。

（5）檢修時(shí)，轉(zhuǎn)動任意一側(cè)的“罐籠閉鎖”旋鈕，提升機(jī)主控系統(tǒng)閉鎖回路將斷開，提升機(jī)將無法運(yùn)行，可以有效保證檢修工檢修作業(yè)的安全。

（6）信號操作臺、罐籠西側(cè)、罐籠東側(cè)任意一處按下“急停”按鈕，均可在緊急情況下分?jǐn)喟踩芈罚嵘龣C(jī)抱閘停車。實(shí)現(xiàn)就地急停，提高安全系數(shù)。

（7）罐籠運(yùn)行、停止、閉鎖及操車狀態(tài)均有相應(yīng)指示燈顯示。

（8）當(dāng)車輛進(jìn)入罐籠，把鉤工放置阻車器退出罐籠后，為確保東西兩側(cè)都處于安全狀態(tài)，此時(shí)需兩側(cè)把鉤工在10秒內(nèi)分別按下“程序已好”按鈕后搖臺方可收起，安全門落下，操車完畢。

1 信號系統(tǒng)程序優(yōu)化設(shè)計(jì)

此優(yōu)化設(shè)計(jì)需要在信號系統(tǒng)原程序基礎(chǔ)上做適當(dāng)修改，程序中使用的位置信號均為原程序中完成該功能所必須的信號，無需增設(shè)傳感器和新的信號采集設(shè)備，程序改動如下。

（1）上、下?lián)Q層信號I 7.0和I 7.1。新增加的“上/下?lián)Q層”信號，與原系統(tǒng)中的換層信號（4點(diǎn)/5點(diǎn)）相或。

（2）將“提升機(jī)閉鎖”功能與系統(tǒng)原設(shè)計(jì)的“不允許開車”信號相或，實(shí)現(xiàn)閉鎖功能。

（3）將東西兩側(cè)的“信號箱急停”通過串接后，輸入急停信號I 7.3，并與原系統(tǒng)的“急停”信號相或，用于實(shí)現(xiàn)緊急停車功能。另外，在安裝調(diào)試過程中，我們發(fā)現(xiàn)原信號控制箱的急停繼電器未投入使用，經(jīng)我們研究后進(jìn)行了改造，使其同樣具備了急停功能。程序如下。

（4）“罐籠運(yùn)行”指示燈利用原副信號箱“罐籠運(yùn)行”指示燈接線端子，在程序中未做改動，在此不做詳細(xì)說明。

（5）“罐籠停止”指示燈利用原副信號箱“罐籠停止”指示燈接線端子，但在原有指示燈的基礎(chǔ)上加了閃爍功能，用以指示“罐籠閉鎖”狀態(tài)。

2 操車系統(tǒng)程序優(yōu)化設(shè)計(jì)

（1）在原系統(tǒng)程序的基礎(chǔ)上增加了：“自動開始”（罐籠到位后，開始操車）、“自動結(jié)束”（緊急情況下對操車設(shè)備進(jìn)行緊急停止，但操車液壓站不停止）“程序已好”（裝卸載完成，把鉤工回到安全位置后開始操車）等輸出信號。

（2）增加“操車狀態(tài)指示燈”（黃燈）常亮及閃爍功能，用以就地顯示操車系統(tǒng)動作情況。

通過信號及操車系統(tǒng)的改造，確保在操車系統(tǒng)動作過程中，信號把鉤工能在罐籠東西兩側(cè)監(jiān)護(hù)，消除視覺盲區(qū)的安全隱患；另外，出現(xiàn)緊急情況，可及時(shí)就近拍下“急停”按鈕，使提升機(jī)緊急制動；檢修工在檢修時(shí)間可根據(jù)需要利用“罐籠閉鎖”斷開提升機(jī)電控系統(tǒng)閉鎖回路，使提升機(jī)無法運(yùn)行，極大得提高了系統(tǒng)的安全性。系統(tǒng)優(yōu)化后，操車系統(tǒng)自動方式下的操作均可由罐籠兩側(cè)監(jiān)護(hù)的信號把鉤工進(jìn)行現(xiàn)場操作，罐籠換層信號也由現(xiàn)場發(fā)送，能夠縮短操作周期近一分鐘，系統(tǒng)工作效率也得到了顯著的提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 西門子PLC編程手冊[S].西門子（中國）有限責(zé)任公司.

[2] 煤礦安全規(guī)程[M].煤炭工業(yè)出版社.endprint