礦用無軌膠輪車運輸管控方案在智能煤炭的設計與應用

摘要：本文介紹礦用無輪膠輪車運行與管理的重點，相關安全設施設置與檢查標準，膠輪車管控系統的組成與應用效果。

關鍵詞：膠輪車運行管控;安全設置;系統組成與效益

無輪膠輪車運輸是煤礦運輸一種形式，系統有運人、材料運輸兩種功能，為保證人員分時運輸，巷道內常布置有索道運輸裝置。膠輪車運輸巷道角度5°到13°之間變化，與傳統的軌道運輸不同，常出現的安全隱患與事故有超速、失速、側滑、制動失效等。

膠輪車運輸就是”單人作業“的特點， 合理布置4G和5G基站，從膠輪車輛運輸相關聯人、物、環分析，運用”一張圖“的功能，實現了入井閉鎖、“四超“測量、跑車防護裝置、制動失效保護功能。

該系統具有門禁系統、猴車閉鎖系統、稱重系統、語音提示功能、防撞墻和防飛車單元模塊，采用“米”級精確定位，對膠輪車實施智慧化、智能化、自動化管控，配合井下物聯網無線通信覆蓋技術，并融合礦山對無軌膠輪車的通行管理需求，首創的井下巷道測速抓拍功能，穩定探測 150米范圍內的運動目標，距離分辨率可達0.3米，可對超速車輛進行速度、時間、地點、圖片的記錄和抓拍，完成無人化全時段執法管理。

1“三條線”管理保車輛完好[1]

1.1車輛上線檢測

在車輛檢測上，堅持“定期檢測”與“維護檢測”相結合，在每周三正常的檢測線檢測基礎上，執行出庫必查制度，對車輛每次出庫完好狀況由檢修人、司機、車檢人員對車輛的剎車系統、油位、液位、電車電量、安全操作機構進行再確認，實現了“隱患車”不出庫的管理目的。

從車輛的定期保養、日常出庫管理、車輛升井狀況匯報，向司機、井口管理員、入庫管理員貫徹”每升入井一次就是一次檢修過程“車輛保養理念，實現車輛的出入井完好。

通過車輛的輪重與側滑量，計算車輛的制動力，生成車輛合格報告。

1.2環境線趟檢查

在車輛運輸路線，堅持司機“每趟匯報制“和管理人員”周檢“制，在副斜井路面管理上，實行了清掃制度，實現路面無雜砂，保證路面的清潔;在采區內部路面上，實行“無潮濕”、“無積水”、“ 無雜砂”全巷道管理，保證路面的清潔。從運行路線的寬度、物料堆放、路面積水等影響膠輪車運行的因素實行趟分析制度，保證膠輪車運行環境。

在大坡段路面管理上，在輪胎行駛路線上開槽，槽尺寸寬60mm，深30mm，兩槽間隔300mm。

1.3信號傳輸線常聯系

從4G和5G基站布置點看，井口調度驗收員根據一張圖上膠輪車的運行軌跡和司機出、入井時間，判定車輛運行情況，停頓5分種以上者，井口調度員通過微信、礦井廣播系統與司機取得聯系，做到車輛、司機、調度員三者不分離。

2加大“四大員”管理，[2]

2.1維修人員管理

在車輛維修環節上，引入設備點檢制的理念車。維修人根據每輛車上月的運行情況，制定臺次車輛維修保養計劃。實行“小毛病也必須大修“的維修理念，做到維修保養有記錄、配件更換有周期

2.2司機操作員管理

在司機操作員的管理上，讓每一位司機明白自己單獨作業的重要性，一出事故就是“車毀人亡“，從車輛上車水量、油量、氣量、電量、制動力矩固定裝置檢查到車輛行駛中瓦斯、水溫、行駛速度、應急裝置判定車輛的運行完好狀況。在運行環節上，嚴格執行會車和嚴禁上坡駐車，一旦發生故障，執行停車維修會診制度。

在司機管理上，在井口實行了“人車對應”管理，使司機對車輛的完好程度實行“行程匯報制”，司機在升井時，向井口調度員匯報行程、行程路況、安全設施狀況，實現“趟趟”安全行駛。

2.3井口調度驗收員

井口調度驗收員根據“一張圖”顯示信息，合理安排車輛出入井，在合格車輛進入副井口，檢查司機狀態、車輛完好狀況、輔助裝置完好狀況、裝料捆綁情況，“四超“車輛數據對照、應急裝置完好、副井斜巷內是否有人作業、其它車輛行駛狀況等，向當次運行司機交代清楚。嚴格執行行車不行人制度，嚴禁不合格人車、料車入井。

2.4裝料驗收員

在裝料環境管理上，在地面、井下裝卸料點，從車輛的轉彎半徑入手，抓好巷道設計關;從裝卸料品種入手，做好起吊點設計滿足裝卸要求。在起吊環節上，嚴格規定試吊次數、起吊工具選擇。在照明環境，保證工作地點照明無死角。

在裝料器具管理，全部實行集箱化運輸，針對入井材料，采取“小件入包、大件入箱”的措施，加工了支護用品、電器設備、皮帶機輔件、電纜等專用車。根據車輛運載車和巷道環境，對各材料實行限“噸位”裝車管理法，保證了車輛運行中安全。

在捆綁環節上，實行單件捆綁制和整車捆綁制，做到車與物品一體，實現物隨車動的管理方法。

3安全設置管理[2][3]

3.1門禁及“四超”車輛監測裝置

在測線上檢測不合格的車輛。其數據傳入副井口車輛管理系統，實現了不合格車輛不能進入井口的目的。當合格車輛到付井口左右十米時時，猴車自動閉鎖，經車輛號碼識別系統識別確認，車輛進入付井口。

在安全設施上設計上，穩重系統檢測重量合格、物料輪廓識別系統辨認物料符合要求時，經過地下磁鐵，才打副井上口入井阻車器，車輛進入斜巷運行階段。

在“四超“車輛管理上，對車輛設計參數進行周校驗，保證設備的準確性。

3.2防跑車裝置管理

在斜巷運行階段，每隔100米在巷道裝設有防撞裝置，在各聯絡巷口，裝置有防撞裝置、防跑車裝置和語言信號。對副井巷道內布置的四道聯跑車裝置，應用動態、靜態兩種實驗方法，實現車輛超速、失速實現目的，同時實驗防跑車裝置靈敏性和可靠性。

車輛間的遠距離信號傳輸為CAN總線和采用光纖的光信號傳輸，處理發射和接受相匹配信號來實現整套裝置的動作執行阻車、車速檢測、信息顯示和聲光報警的各個功能。

在機械設計上，電/氣動執行器輸出軸控制擋車欄動作，輸出軸收縮后擋車欄迅速從支架的滾筒上自由滑落，擋車欄前端有2個定向輪有限著地，其后掛網的脫鉤機構輪也著地，擋車欄掛網展開，同時擋車欄繼續前行，直到擋車欄從支架滾筒上滑落為止，這時掛網也已展開完成，動作執行完畢，完成擋車動作。

3.3紅綠燈管控管理[4][5]

在副井與支巷的管理上，采用紅綠燈管控和語音報警，在50米范圍內及時向司機發出報警信息，實現車與車、車與人互警的管制管理模式。

4效益分析

4.1實現了車輛動態數據一體化管理

采用云數據分析和數據庫管理，實現車輛數據在檢測平臺、運行管控平臺數據共享管理。

4.2實現一小時車輛快速裝車

通過一張圖管理和WIFI信號全覆蓋，實時監測車輛位置，實現車輛運行全監控，杜絕了“停料待車、停車料車“現象，初步實現車輛從井口到出發一小時快遞物流管理線

4.3實現了斜巷運輸“高速化“管理

通過在巷道內紅綠燈管控與速度測控，實現車輛25KM/h “高速“常態化管理。

4.4實現防跑車動態化測試管理

加工專用測試裝置，實現了防跑車裝置就地、遠程靜態測試和遠程動態測試，保證了裝置的可靠性和靈敏性。

4.5設置參數反檢化，保證了測試數據正確性

通過每周對車輛設計參數的校正，反校了“四超“測試設備的可靠性。

5結語：

本文從礦用無軌膠輪車的工作性質、人員管理、運輸難點分析了膠輪車管理重點，從智能管控平臺的信息、安全設施的功能和實驗，分析了膠輪車快速高效運行的手段和措施，為膠輪車安全運行提供了方向。

參考文獻：

[1]智慧煤礦主體架構設計與系統平臺建設關鍵技術[J]. 龐義輝，王國法，任懷偉.煤炭科學技術.2019（03）

[2]煤礦無軌膠輪車輔助運輸系統的應用現狀及發展方向[J]. 靳偉偉.機電工程技術

[3]煤礦無軌膠輪車智能調度管理技術研究與應用[J]. 劉宏杰，張慧，張喜麟，韓雷.煤炭科學技術.2019（03）

[4]無軌膠輪車調度監控系統關鍵技術研究[J]. 羅明華，郭海軍，陳瑋.工礦自動化.2013（05）

[5]煤礦無軌膠輪車監控調度系統設計[J]. 郭海軍，續芳.工礦自動化.2013（04）.2019（03）

作者簡介：周暢（1970-）男，漢，安徽省濉溪縣，工程碩士，內蒙古鄂爾多斯智能煤炭麻地梁煤礦機運部，工程師，從事煤礦機電系統監控、控制研究，自動化控制與遠程。