综合监控装置系统在矿井斜巷运输中的应用

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摘要：煤矿斜坡轨道易发生跑车事故或掉道事故，斜坡安全设施和监控装置是防止发生跑车事故或掉道事故的关键装置。因此，加强斜坡轨道安全设施的安装、使用和监控提升情况是防止运输事故发生、搞好矿井安全生产的重要措施。根据矿井现场工作特设计综合监控装置系统以供参考。 

关键词：斜巷提升  综合监控  可视  安全  1 系统应用设计综述  斜巷运输是矿井生产中的事故多发环节。煤矿井下很多斜巷在运输物料的同时兼顾运输职工上下斜巷，或有时在因巷道变形人员在斜巷中施工，但由于在运输物料的过程中，经常发生由于操作工违章操作或因设备故障或是运输道轨出现问题等，会造成跑车或车辆脱轨掉道等事故的发生，一旦事故发生后将造成运输轨道中设备或人员的伤害，严重影响煤矿的正常生产。  由于现代煤矿斜巷防跑车装置和跑车防护装置常采用独立操作方式，未实现联锁控制是造成跑车事故发生的直接原因。如何对斜巷运输进行综合治理，确保斜巷运输的安全提升。本系统设计采用斜巷综合监控装置集中控制上述防跑车装置和跑车防护装置实现联锁控制要求，并实时可视监控各车场及巷道中的情况，从而为开停绞车提供参考，避免因人为因素或设备故障造成跑车事故的发生，为安全生产提供有力保障。  斜巷提升分为上部平车场、下部平车场和采区中部平车场，所有车辆供应都是由上部平车场向各下部车场供应，所以在上车场安全设施作以下安装，空车道安装阻轮式风动阻车器两台、变坡点处道岔处安装一台风动阻车器、调车场安装一台风动阻轮阻车器。其中空车道前部阻轮阻车器实现自动运行方式并与后部阻车器及常闭式跑车防护装置实现闭锁。斜巷变坡点处道岔实现自动运行方式，与绞车运行方向及信号实现闭锁。调车场阻轮阻车器采用就地人工操作方式。车场重车道仍采用阻轴自复式阻车器。  绞车房设置隔爆监视器模拟显示车场及运输轨道各阻车器、道岔的、跑车防护装置的状态。便于绞车司机及时分析、判断，选择准确的操作方式，为斜巷安全运输增加了可靠保障。  2 综合监控系统组成  2.1 斜巷上车场至外车场防跑车系统 斜巷上车场至外车场防跑车系统由隔爆兼本安控制箱(分站)、阻车器、气动伺服机构及阻车位置传感器组成。系统可完成斜巷上下平车场阻车器自动联锁控制及就地控制，且两种操作方式相互闭锁。远程自动控制时阻车器的开闭状态与绞车实现联锁，将阻车状态信息传输至绞车房显示，便于绞车司机分析、判断，选择准确的操作方式。  2.2 斜巷道岔系统 斜巷道岔系统由隔爆兼本安控制箱(分站)、道岔、气动伺服机构、岔位传感器组成。道岔操作时可在信号硐室内就近操作，也可实现自动控制方式。布置在绞车房内的隔爆显示器可以显示道岔正转、道岔反转、道岔报警、道岔手动状态、道岔自动状态等信息。在道岔现场出现道岔密贴不严、挤矸、不到位等故障状态时，集中控制柜能发出声光报警。  2.3 跑车防护装置系统 矿用斜巷防跑车保护装置是一种常闭式防跑车装置，该装置由控制主机、控制开关、收放绞车、吸能器、柔性挡车栏、传感器组成。采用可编程控制器plc控制，使用光电编码器测量位移和速度，具有测量精度高、安全可靠等特点。当矿车正常通过时，挡车栏自动升起，矿车通过后，挡车栏自动下落。平时处于常闭状态。当矿车超速（跑车、溜车）时，挡车栏对矿车进行可靠的阻拦，避免事故的发生。  该装置采用现场总线控制方式，可根据轨道长度、斜坡倾角，串车质量等参数设置一挡或多挡，以防护运行中断绳、脱钩的车辆。  2.4 车房集中控制显示系统 车房集中控制显示系统由隔爆兼本安控制主机、隔爆型显示器组成。隔爆兼本安控制主机实现与各控制分站的信息交换。隔爆型显示器综合显示斜巷运行状态信息。可显示串车运行位置、运行速度、各阻车器、道岔状态信息。系统控制图如下所示。  3 系统功能  3.1 显示功能：可集中显示斜巷中阻车器、道岔、跑车防护装置运行状态，监测设备的工作状态。  3.2 闭锁功能：可实现阻车器、跑车防护装置相互闭锁功能。  3.3 电气防护功能：可以根据预先设定的超限参数，实现对串车速度溜滑进行实时检测，并实现超速报警，超限防护。  3.4 诊断功能：该装置的通讯和设备故障具有自诊断指示功能。  3.5 控制功能：可集中在绞车房控制所有阻车器、道岔、跑车防护装置，也可就近单独控制箱控制。  4 使用结论  4.1 防跑车监控装置功能主要有以下几点：①实现了阻车器与阻车器、阻车器与挡车栏之间的相互闭锁，使得设备的设置更加有利于安全生产。如变坡点以上空车道的阻车器与变坡点以下的挡车栏之间存在相互闭锁，在下垫矿车时，阻车器打开后，挡车保险杠便不能打开，可以避免脱钩车辆跑过挡车保险杠；继续下垫矿车，只有空车道的阻车器关闭后，挡车保险杠才能打开，防止上车场空车道的阻车器处于打开状态，从而发生跑车事故。②由于阻车器与阻车器、阻车器与挡车保险杠之间存在相互闭锁的关系，即使信号把钩工操作错误时，阻车器或挡车保险杠也打不开，避免了人为性操作阻车器或挡车保险杠的失误而引发的跑车事故。③由于阻车器、道岔一改原有的机械控制方式，采取按动按钮即可控制阻车器、挡车保险杠、岔道开闭的形式，使得工人的劳动强度大大降低，极大的减少了信号把钩工的体力消耗，现场操作的岗位人员也便于操作。④绞车房设置隔爆监视器，模拟显示车场及运输轨道各阻车器、道岔的、跑车防护装置的状态，使得绞车司机对上车场内的阻车器、道岔、挡车栏的状态一目了然，便于绞车司机及时分析、判断、选择准确的操作方式，为斜巷安全运输增加了可靠保障。⑤摄像监控屏，配备4个防爆摄像头（分别安设于斜巷轨道的下车场，上车场变坡点以下，上车场变坡点处，上车场双股道的岔道处），对斜巷轨道的关键地点进行监视，便于绞车司机掌握现场车辆的安全运行情况，利于安全生产。  4.2 防跑车监控装置的可靠性更高，不至于影响生产的正常进行。①程序控制采取可靠的plc可编程控制器，电磁阀动作，比较可靠的风能驱动执行，可靠性更强。②假如电气控制方面出现故障，可以切除程序控制，改为就地控制方式，利于比较可靠的手动转阀开闭压风，直接控制阻车器即可。③假如电气控制方面和风动控制都出现故障，可以利用杠杆直接开闭阻车器的车档。  5 结语  5.1 斜巷轨道运输综合监控系统的研制、试用，从装备上保证了斜巷运输的安全性。阻车器与阻车器、阻车器与保险杠之间设置有闭锁关系，相互之间不能同时打开，相比原有单一的控制模式，能够有效的防治操作失误造成的跑车事故，在防跑车方面更加可靠。同时绞车司机的视野宽阔，安全信息量更大，利于斜巷的安全运输，创造了很大的安全效益。  5.2 斜巷轨道运输综合监控系统的研制、试用，一定程度上避免了人为操作失误造成的跑车事故，每少发生一起事故，可减少损失上万元甚至更多，同时降低了职工的劳动强度，节省了体力消耗并使经济效益得到了进取。