試論煤礦機電運輸中單軌吊的應用及其運輸管理

馬清杰

（肥城礦業集團單縣能源有限責任公司，山東菏澤 274333）

安全生產是煤礦管理的重要要求，需要以安全生產為基礎，確保煤炭生產作業各個環節的規范化與有序化開展。雖然當前煤礦企業大多引入了先進的煤炭開采生產設備，然而在設備管理方面仍存在管理不善的問題，機電設備管理不當、設備保養維護不及時是引發煤礦事故的主要原因。單軌吊運輸系統的應用，為持續性遠距離運輸的實現提供了可能，能夠搬運重型機架，可通過井底至地面的直接運輸避免施工人員多次下井，大大避免了安全事故的發生。

1.煤礦機電運輸中的單軌吊分析

單軌吊屬于礦山井下運輸設備類別，單軌吊運行時，由其同步運行的防爆特殊型電源為其提供運行動力。現階段，煤炭企業運輸施工中最為常用的單軌吊輔助運輸設備主要有兩種，一種是防爆蓄電池單軌吊車，另一種是柴油機單軌吊車。在直流牽引電機傳動裝置的支持下，在搖臂機構輔助下，可帶動驅動輪運行，從而采用懸掛式的方式使吊車在單軌軌道上運行[1]。單軌吊運輸系統具備載重量高、運行快速的特點，并且不易發生故障，設備檢修與維護過程相對便利，因而成為了煤礦機電運輸中應用較為廣泛的設備。可為井下運輸提供輔助，用于運送松散性物料，適用于通風欠佳或存在易燃易爆氣體巷道環境，能夠確保運輸工作的順暢完成。

2.煤礦機電運輸中單軌吊的具體應用分析

2.1 在綜掘工作面掘時作業中的應用

應用于煤礦井下作業的單軌吊運輸系統共有6個組成部分，除了軌道、司機室以外，還有驅動模塊、動力模塊、控制模塊以及起吊模塊4個組成部分[2]。在綜掘面掘進至相應長度后，需要進行單軌吊軌道及機車的安裝。軌道布設時，要對巷道壁的位置進行確定，并準確定位膠帶傳輸機位置，通常綜掘工作面掘進作業中所應用的單軌吊機車多為三驅或兩驅機車，可結合具體的掘進作業情況選擇與之相匹配的吊梁，而后向綜掘工作面運送生產所需的皮帶、支護材料，或是運輸掘機設備零件，或是進行生產作業人員的運輸，從而保障綜掘工作面掘進作業的順暢完成。

2.2 在綜采工作面安裝中的應用

完成綜掘工作面掘進施工后，需結合載荷量大小選用驅動力適合的防爆蓄電池牽引機車，將綜掘設備或零件部運送出井。而后將綜采設備、煤機、支架等設備通過單軌吊運輸系統運送至工作面，從而完成綜采工作面的安裝。若綜采工作面的支架自重低于15t，巷道坡度在15°內，可利用電牽引單軌機車安裝綜采工作面，若支架自重及巷道坡度均高于這兩個數值，則需換成六驅防爆柴油單軌機。綜采工作面安裝完成正式投產后，可繼續利用單軌吊進行生產所需的物料、設備、零件以及生產作業人員的輸送。

3.煤炭機電運輸中單軌吊運輸管理的可行性路徑

3.1 構建基于Web服務器的動態化圖像監控系統

為保障礦井運輸安全，應提高單軌吊運輸管理及監管力度，可通過單軌吊運輸網絡化建設，動態化監測單軌吊的運輸過程，同時還要賦予監控系統一定的互動溝通功能。因此，可在Web服務器的基礎上設計出能夠實現動態化監控礦井運輸狀況的圖像監控系統，從而對單軌吊的運輸管理成效進行改善。

3.1.1 建立與完善單軌吊運輸網絡

礦井中單軌吊運輸需要依靠軌道電路，在壓力傳感器的支持下實現，因而監測運輸安全的過程中受外在環境的干擾較大，易影響單軌吊運輸監控畫面質量，現場維護難度也相對較高。因而需要依托完善的單軌吊運輸網絡化建設，利用動態視頻圖像處理方式，通過模式識別技術、利用幾何相似理論，在最優閾值的支持下動態化監測單軌吊的整個運輸過程。基于Web服務器的動態圖像監測系統，能全面監測礦井下單軌吊車的運行速度及方向，還可及時判斷異常運行狀況，了解其荷載數據，也可將監測數據及圖像回傳到地面監控中心，可通過遠程監控手段有效控制礦井作業的安全情況。

3.1.2 豐富監控中心功能

為優化監測圖像的質量，可將MPEG4音視頻混合壓縮技術應用于監控中心，此技術的應用還可進一步節約硬盤存儲空間。動態視頻圖像監控的實用性極強，不僅具備定時錄像功能，還可由人工手工完成錄像過程，并且其中還可完成移動視頻報警錄像，可極大地提高礦井運輸過程的安全性[3]。此外，還應對動態圖像監控系統的網絡分控功能進行強化，使監控系統能夠自由性進行動態圖像的切換，從而更加便捷與清晰地進行礦井運輸畫面的瀏覽。此外，還可將電子地圖功能內置于控制中心，可在此種人性化的地圖應用下，結合實際監控情況完成電子地圖的高效與精確繪制。動態圖像控制中心要能夠管控前端主機，并進行錄像與畫面瀏覽，實現多路視頻圖像的同步預覽，能夠實現自動化切換畫面及遠程網絡控制。

3.1.3 運用先進的圖像及視頻采集及信息傳送技術

基于Web的動態圖像監控系統中的動態圖像采集，可以全方位云臺為基礎，利用具備遙控功能的電動變焦鏡頭，并加裝室外電控防護罩，全面收集現場信號，通過先進的技術手段進行信號整合。利用CCD攝像機作為視頻收集設備，可在光電轉換功能的支持下全面監測與拍攝煤礦井下運輸現場的作業畫面。還可將多功能解碼器應用于動態圖像監控系統的設計中，以便能夠高效傳輸控制信息，利用光纖、微波以及衛星等傳輸載體快速化與高效化完成信號傳送，向控制系統輸送分辨率較高的動態圖像，從而全面且有效監控礦井運輸作業過程。

3.2 提高煤礦單軌吊運輸管理力度

為保障單軌吊的安全運行，要對單軌吊機的運輸管理規范性進行強化，著重加強機電設備的規范管理，并制定嚴格的運輸管理制度。對于礦井作業而言，運輸設備管理是基礎條件，要在立井、斜井等處做好保險裝置的安裝，以免出現過卷或過速問題。同時還要做好限速裝置的安裝，避免絞車運行速度高于3m/s，否則設備運行將存在較高的安全隱患[4]。此外，還要對機電管理制度進行完善，實施精細化管理，對煤礦機電管理中單軌吊運輸管理的標準進行細化，并確保應用于運輸管理的所有過程當中，并做到嚴格控制與考核機電精細化的管理質量。通過制度完善及作業人員專業性提升，確保安全生產管理要求的全面落實。

4.結語

煤礦井下運輸作業中，單軌吊輔助運輸系統起到了十分關鍵的作用，其是物料、作業設備、生產作業人員運送的主要載體，即便通風性不佳的礦井，或是存在有害氣體的巷道運輸中均可應用單軌吊運輸方式。為保障單軌吊運輸的安全成效，需要做好礦井單軌吊運輸網絡建設，并對單軌吊運輸管理過程加以完善，從而確保發揮出動態化圖像監控系統的作用，及時發現與解決單軌吊運送中的安全問題，并通過科學的運輸管理進一步提升單軌吊應用的安全性。