坪上煤業(yè)斜井運(yùn)輸安全系統(tǒng)改造研究

栗 晉

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)沁秀公司， 山西 晉城 048006）

引言

斜井軌道運(yùn)輸是煤礦井下運(yùn)輸作業(yè)的重要部分，也是運(yùn)輸事故頻發(fā)的重點(diǎn)監(jiān)管區(qū)域。統(tǒng)計(jì)表明，斜井運(yùn)輸事故中，由于工人的不規(guī)范操作引發(fā)的事故占比78.9%，而運(yùn)輸安全設(shè)施不完善也是造成事故的重要間接原因之一[1]。近年來隨著煤礦安全監(jiān)管力度的不斷加大和自動化水平的不斷提升，斜井運(yùn)輸?shù)陌踩O(shè)施和自動化控制也不斷升級完善，并逐步朝著精細(xì)化、智能化方向發(fā)展。

1 現(xiàn)場概況

坪上煤業(yè)為沁秀公司主力生產(chǎn)礦井，主采3 號煤層，由副斜井承擔(dān)井下運(yùn)輸任務(wù)。副斜井總長為200 m，最大坡度為14°，井上下出口分別布置兩個車場，斜井中部為與8025 泵房、8070 甲、7043 甲連接的橫管。副斜井運(yùn)輸方式為ZL200-130-600D 型齒軌車運(yùn)輸，在副斜井上坡點(diǎn)設(shè)置有兩組風(fēng)控?fù)踯嚻鳎缕曼c(diǎn)為兩組電控梯子檔。現(xiàn)場副斜井提升作業(yè)主要存在如下問題，一是躲避硐室設(shè)施不完善，上部車場無信號硐室，信號工作業(yè)時存在安全隱患；二是防跑車裝置可靠性差，極易出現(xiàn)誤動作；三是人員不規(guī)范操作、監(jiān)管不到位，無法對副斜井內(nèi)人員動態(tài)進(jìn)行實(shí)時掌控[2]。因此，必須對副井運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行安全性改造，提升運(yùn)輸安全水平。

2 改造方案

2.1 加鑿信號硐室

在上部車場交叉處開鑿信號硐室，如圖1 所示。由圖1 可知，在交叉口變坡點(diǎn)位置增設(shè)主信號硐室，硐室尺寸為1.5 m×2 m×1.5 m，能夠滿足一個工人的正常活動空間。硐室內(nèi)部設(shè)置了串聯(lián)信號指示裝置、通信聯(lián)絡(luò)電話等，信號工能夠在硐室內(nèi)直接打信號操作，有效避免了信號工在主信號硐室和上部車場間往返，以及把鉤工對車場車輛掌握不清晰等問題。

圖1 副斜井改造后示意圖

2.2 改進(jìn)防跑車裝置

在上車場下方安裝型號為ZDC60-4.4 的防跑車裝置，如圖2 所示。圖2 中，ZDC60-4.4 型防跑車裝置主要由磁力啟動器、PLC 控制箱、防護(hù)小絞車、位移傳感器及門式擋車欄組成。當(dāng)?shù)V車發(fā)生溜車或放飛車事故時，傳感器立即將信號傳輸至控制箱，由控制箱發(fā)出指令使小絞車及吸能器動作，將門式擋車欄提升至指定高度，阻擋車輛繼續(xù)下滑[3]；吸能器能夠?qū)ΦV車進(jìn)行緩沖式攔截，降低礦車滑行速度或使其掉道，避免造成更大損失。

圖2 ZDC60-4.4 的防跑車裝置系統(tǒng)圖

2.3 增設(shè)視頻監(jiān)控及聲光報警裝置

在上部、下部車場安裝固定視頻攝像機(jī)，在運(yùn)行礦車上安裝移動無線攝像機(jī)，在副斜井巷道口安設(shè)無線基站，在巷道內(nèi)內(nèi)每隔150 m 安設(shè)無線數(shù)據(jù)上傳分站，借助礦方以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場畫面的實(shí)時可視化傳輸，其流程如圖3 所示。

圖3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)可視化流程圖

圖3中，當(dāng)?shù)V車提升時，礦車上的移動無線攝像機(jī)通過無線信號，將現(xiàn)場畫面實(shí)時傳輸至交換基站，一路經(jīng)工業(yè)以太網(wǎng)傳輸至地面安全調(diào)度中心，由安全調(diào)度中心對現(xiàn)場畫面進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和實(shí)時調(diào)度；另一路傳輸至井下絞車房內(nèi)系統(tǒng)的顯示器，由絞車司機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，實(shí)現(xiàn)了斜井運(yùn)輸系統(tǒng)的可視化和無人化操作[4]。此外，通過上部、下部車場的固定視頻攝像機(jī)也能對車場內(nèi)人員操作情況和車輛運(yùn)行狀況進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控，提升現(xiàn)場人員操作的安全性，提高了車輛調(diào)度的工作效率。

3 應(yīng)用效果

本項(xiàng)目于2019 年8 月開始在副斜井進(jìn)行了為期兩個月的現(xiàn)場試驗(yàn)。試驗(yàn)期間未發(fā)生跑車、側(cè)翻等安全事故，每班礦車提升量由原來的12 車提高到15 車，運(yùn)輸效率提升25%。綜上可知，運(yùn)輸系統(tǒng)改造后運(yùn)行良好，躲避硐室各類裝置安全有效，防跑車裝置動作可靠，監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效規(guī)范職工行為，有效提升了副斜井運(yùn)輸?shù)陌踩煽啃浴?/p>