論自動防跑車在煤礦使用中的問題及系統優化設計成果總結

郝家強

摘 要：防跑車裝置對斜井安全運輸起著至關重要的作用，被廣泛用于井深長超過200 m的斜井。對自動防跑車系統優化程序進行控制設計，對ZDC30-1.2跑車防護裝置做出了清零傳感器位置的變化及PLC兩限位控制程序的修改，以及PLC控制程序根據相序變化的修改，經過改進，該設備在-960 ～-817 mC13底板軌道下山能更好的發揮作用。

關鍵詞：自動防跑車；斜井運輸；控制設計；煤礦

中圖分類號：TD55+3 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.18.109

1 項目名稱

本項目的名稱為自動防跑車系統優化程序控制設計。

2 項目實施時間

本項目的實施時間為2011-08-20.

3 項目創新要點

3.1 概述和原理

防跑車裝置對斜井安全運輸起著至關重要的作用，被廣泛用于井深長超過200 m的斜井。正常情況下，防跑車裝置中的PLC主機通過由滾筒編碼器傳來的脈沖信號控制防跑車擋網的擋車和上提過車兩種狀態。ZDC30-1.2跑車防護裝置是一種常閉式跑車防護裝置，可隨時起到逮車的作用，安全性較高。斜井走鉤時，絞車轉動，絞車滾筒傳感器通過感應滾筒上間隔分布的金屬塊計算脈沖數，并上傳至PLC主機，礦車經過清零傳感器后PLC主機脈沖數清零，開始計數。礦車行駛到預先設定的位置（脈沖數達到設定值后）時，防跑車擋網打開，礦車通過后，當脈沖數達到下一個設定值時擋網下落。絞車提物時，滾筒反轉，滾筒上的2個傳感器的感應順序改變、脈沖數遞減，因此，只需具備兩個擋網動作設定值即可。

3.2 創新點

-960～-817 mC13底板軌道下山有2種特殊情況：①該斜井兼作提人斜井，安裝有猴車，猴車運行時，受巷道寬度的限制，自動防跑車裝置在正常擋車狀態下擋網阻礙了猴車的座椅，導致猴車無法運行。②該斜井涉及3個水平，即-960～-817 m和-960～-817 m的2個水平的運輸線路，清零傳感器設在上口車場的變坡點，距過車時擋網提升的適宜位置過遠，且擋網動作的脈沖設定值較大，累計較大的脈沖數時易產生明顯的誤差。

為了解決以上問題，對ZDC30-1.2跑車防護裝置進行了如下修改。

3.2.1 改變了清零傳感器的位置

清零傳感器的位置由斜井上口車場變坡點移至井身-920 m左右。該改動使清零傳感器距觸發擋網動作的適宜位置較短，且脈沖設定值較小，允許脈沖數累計過程中所產生誤差的行程較短，有效減少了因絞車振動、松拉重車等而產生的滾筒傳感器計數誤差。

3.2.2 修改了PLC兩限位控制程序

在以往PLC控制程序的基礎上增加了人車控制程序。由初始的兩限位，即上限位（過車位）和下限位（擋車位），增加至上限位、下限位和下下限位（人車位），即斜井上口自動防跑車控制信號顯示箱分為人車擋和貨車擋，當需要猴車提人時，打至人車擋，下口擋網通過PLC主機程序控制自動落到軌道上，猴車開啟后正常運行；當需要猴車提物時，打至貨車擋，擋網自動恢復到擋車狀態，PLC主機控制程序自動切換為初始兩限位控制。人車控制PLC梯形圖如圖1所示。

圖1 人車控制PLC梯形圖

3.2.3 根據相序變化修改了PLC控制程序

該自動跑車防護裝置配備了相序保護器，當相序改變時，為了防止控制擋網的電機反向運轉，進而造成擋網誤動作或電機過載，相序保護器會自動切斷程序控制，相序恢復正常后，跑車裝置繼續動作。

在該裝置的運行中，偶爾會出現擋網誤動作或電機過載現象，給檢修人員帶來了一定的麻煩，且影響了正常走鉤。因此，修改了PLC控制程序，當相序改變后，設備會自動執行相應的指令，使電機保持正確的運轉方向。相序變化后自動調整的PLC控制程序部分如圖2所示。

圖2 相序變化后自動調整的PLC控制程序部分

4 技術成果

經過上述改進，該設備在-960～-817 mC13底板軌道下山中發揮了更好的作用。在改進前，因常出現較大的誤差和擋網不動作問題，導致猴車掉道時常發生，甚至存在礦車撞壞擋網的情況，造成了一定的經濟損失；改進后，設備運轉正常，安全效益得以體現，使該斜井走鉤在安全方面得到了保障。

〔編輯：張思楠〕