斜巷轨道运输综合保护设计方案

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摘要：斜巷轨道运输综合保护在矿井斜巷提升中的应用尤为重要，为矿井斜巷提升提供了安全保障。斜巷轨道综合保护设计方案对鑫龙公司的矿井来说极其重要，需要亟待进行研究应用，为矿井安全生产提供有力的保障。文章主要介绍了斜巷轨道运输综合保护的设计方案。

关键词：斜巷轨道运输；综合保护；设计方案；跑车事故；挡车栏；跑车防护装置

中图分类号：TD55 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）29-0129-02

1 设计背景

针对历年多次斜巷跑车事故，为深刻吸取教训，实现斜巷轨道运输的本质安全，鑫龙煤业机电运输部经过多次论证，创新性地提出了防止跑车事故的技术方案。本技术方案的核心技术功能“三自动两闭锁”的实施，正是对集团公司安全理念的切实践行。系统控制方式严格遵守“行人不行车、行车不行人”的安全理念，杜绝违章操作，保障斜巷运输的安全。

2 斜巷综合保护“三自动两闭锁”设计理念

斜巷综合保护装置由斜巷自动跑车防护装置和红外线人员监控两部分构成。“三自动”指矿车正常下行挡车栏自动开启，矿车通过后，挡车栏自动下放；矿车上行挡车栏自动开启，通过后自动下放；发生跑车事故时挡车栏自动拦截（常闭式挡车栏永远处于挡车状态）。“两闭锁”指挡车栏出现故障（打不开）自动断开绞车安全回路，使绞车停止运行；巷道内设置人员监控，如正在开车监控到有行人进入巷道自动断开绞车安全回路，使绞车停止运行。

“三自动两闭锁”设计理念，其中“三自动”主要是针对跑车防护装置（挡车栏）而提出的，跑车防护装置完全满足“三自动”及“两闭锁”中第一条的要求。“两闭锁”中第二条的要求主要是针对“行人不行车、行车不行人”的安全理念而提出的，在ZDC30-1.89跑车防护装置的基础上增设人体热释红外传感器及声光警示系统来实现。

综上跑车防护装置配套使用人体热释红外传感器及声光警示系统可构建为斜巷运输综合保护装置，实现“三自动两闭锁”。

3 跑车防护装置原理及构建系统组成

该装置由主控柜（含主控箱及综合显示仪）、控制开关、提升机、吸能器、柔性挡车栏、传感器、人体热释红外传感器、声光警示显示屏组成。系统采用可编程控制器（PLC），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。

综合显示仪能够反映各个点的工作情况。人体热释红外传感器可检测斜巷中人员的活动情况，并将人员信息上传系统。声光警示显示屏可发出语音和文字提示信息，提示行人注意安全。

该装置采用了PC-Link现场总线通讯系统，对于多挡控制具有很高的可靠性和灵活性，大大减少了布线电缆。

4 项目建设的主要内容与实施过程

（1）综合保护装置的设计选型。通过多方咨询、论证，翻阅国内外相关技术资料。最终选定焦作市河利尔机电设备有限公司ZDC30-1.89跑车防护装置，在ZDC30-1.89跑车防护装置的基础上增设人体热释红外传感器及声光警示系统来实现。

（2）跑车防护装置的设计安装。按三挡配置，在井口变坡点下30m位置处安设第一道挡车栏，巷道中部安装一挡，第三挡安装于井底变坡点向上30m位置处。即整个巷道共安装3套跑车防护

装置。

（3）红外线监控系统的设计安装。在上停车场变坡点处安装人体热释红外传感器2只，下停车场变坡点处安装人体热释红外传感器2只，巷道如有偏口，在偏口处安装人体热释红外传感器2只，监控行人是否进入巷道，声光报警显示屏提醒行人和绞车司机，注意行人、行车安全。以上传感器和声光报警显示屏控制线就近接入远程控制分站，控制信息通过RS-485总线传输。

5 系统具有功能

（1）数据显示功能：可显示矿车运行位置：精度0.1m；可显示矿车运行速度：精度0.1m/s；可显示故障代码，对应维护手册可方便维护；人员活动地点显示，显示方式数字编码。

（2）模拟位置：可模拟显示挡车拦打开和关闭位置。

（3）手动、自动功能：手动功能：可手动方式操作挡车器，在手动方式下挡车器处于常开状态，可运行提人系统。自动功能：挡车器根据矿车运行位置自动打开或关闭。

（4）脱机、联机功能：脱机功能：脱机功能本系统与提运系统无闭锁，故障不自动停车。此为应急工作方式。联机功能：本系统与提运系统联锁，故障发生时提运系统自动停车，安全可靠。

（5）就地手动功能：有操作箱可对挡车器就地操作，方便维修。

（6）信号联系功能：系统具有一套多水平信号功能。能显示打点次数及打点位置。正常信号由井口信号工转发，急停信号不需转发。

（7）应急使用功能：某一挡出现故障，不影响其它各挡正常使用。

（8）可监控行人有没有进入到巷道，并和绞车实现闭锁功能，严格执行“行人不开车、开车不行人”的安全规程。

6 项目进展情况

截止2012年初，该科研项目已在红岭矿、主焦矿得到逐步应用。斜巷跑车防护装置与绞车实现了联机工作，运行效果良好，大大提高了斜巷轨道运输的安全系统和自动化、信息化水平。项目落实工作完成了80%，下一步进行红外线人员监控系统的安装使用。

7 项目实施的效果和推广前景

（1）提高了煤矿装备自动化、信息化水平。通过该项目的实施，将真正实现斜巷轨道运输的本质安全，能够从根本上杜绝斜巷跑车事故。

（2）真正践行了斜巷运输“开车不行人、行人不开车”的安全理念，创新性地实践了斜巷运输以提升装备自动化水平保安全的重大课题。

（3）真正达到无人则安的效果。人员误入正在运行的斜巷，人员监测系统自动闭锁绞车安全控制回路，实现停产。只有在斜巷运行区段无人时，绞车方可启动运转。

作者简介：宋志凯（1985-），河南林州人，永煤集团安阳鑫龙煤业有限公司助理工程师，研究方向：煤矿机电技术管理。