斜巷運輸集中控制系統

張演青

中煤礦山建設集團礦建處，安徽淮北 235044

早期的斜巷軌道安全設施及提升信號的操作地點，都各自獨立分布。操作時必須人員逐個手動控制，這樣增加了職工勞動強度、延長了軌道懸勾時間，職工誤操作或操作步驟缺少一項極易造成軌道提升運輸事故的發生。而實現斜巷運輸遠程集中控制系統后，提高了工作效率、降低了職工勞動強度、完善了斜巷安全運輸管理制度、提高了斜巷運輸質量標準化創建水平。

1 斜巷軌道運輸集中控制改造背景

斜巷提升是礦井運輸生產的一個非常重要的環節，而斜巷運輸事故也是礦井生產事故中的一個多發事故類型之一。諸如軌道提升車輛掉道、翻車，車輛運行撞壞防跑車裝置等。造成上述軌道提升事故的原因有多種，如絞車司機的不規范操作；斜巷把鉤工的安全確認不到位；設備、設施安全性能不齊全可靠等。軌道道岔和擋車欄控制不集中此類因素對軌道安全提升危害極大。實現操作集中控制等技術改造后，就能大大減少斜巷軌道運輸事故發生的幾率。

2 集中控制工作原理

礦井斜巷軌道運輸道岔、擋車欄遠程集中控制裝置，其特征在于：由集中顯示控制柜、控制箱、伺服機構、位置傳感器、軌道計軸器和密貼傳感器組成；集中顯示控制柜與控制箱之間采用LON總線控制網絡進行相互通訊，控制箱和伺服機構、位置傳感器之間構成閉環控制回路，控制箱和軌道計軸器、密貼傳感器之間均為二線制電流型檢測接口。

集中控制工作原理：通過加設兩組電磁閥實現擋車欄升降以及道岔轉換，所有控制按鈕集中在絞車發車信號控制箱上面，軌道把勾工在打點峒室內就能實現發停車、擋車欄、道岔的集中控制。

主要針對軌道安全設施遠程集中控制技術這一課題進行了研究。結合機電設備產品性能要求、傳感技術、遠程控制技術以及PLC程序控制技術，根據工作現場產品使用要求，結合生產實際，最終通過課題攻關，實現軌道提升運輸安全性，降低軌道運輸事故發生幾率，保障職工工作環境安全可靠。

礦井斜巷軌道運輸道岔、擋車欄遠程集中控制裝置及其檢測控制方法，集中顯示控制柜與道岔、擋車欄控制箱之間采用LON總線通訊，道岔、擋車欄控制箱和伺服機構、位置傳感器之間構成閉環控制回路，道岔、擋車欄控制箱和軌道計軸器、密貼傳感器之間均為二線制電流型檢測接口。集中顯示控制柜依據操作指令，根據位置傳感器、密貼傳感器的采樣狀態，并結合軌道計軸器的車輛檢測結果，向道岔、擋車欄控制箱發送狀態命令和控制執行命令。道岔控制箱根據接收到的集中顯示控制柜命令，可將自身狀態設定為集中控制狀態或就地控制狀態，對伺服機構進行定位/反位驅動輸出，在進行驅動輸出的同時，可以根據LON總線上的道岔關聯計軸器的配置情況，實現道岔過車拒動。通過道岔信號與變頻絞車信號的連鎖，當道岔不密貼時，司空道岔裝置顯示箱顯示錯誤信息，司空道岔語音提示報警，軌道絞車不能發出開車信號，只有當道岔直道或彎道密貼后，才能實現軌道絞車的正常行車（見圖1）。

圖1 集中控制內部線路原理圖

注：1.當SB1按下，O1輸出，DT1吸合，道岔左開， 2.當再按下SB1時，O2輸出，DT2吸合，道岔右開，3.當SB2按下，DT3吸合，擋車欄升起，4.當SB3按下，DT4吸合，擋車欄下落

采用ZKC-127型司控道岔控制箱結合軌道擋車欄操作方式，通過改變集中控制箱PLC程序設計，將單一的電磁閥控制方式轉變為雙線型控制方式。利用集中控制箱按鈕簡單點動操作實現遠程道岔、擋車欄集中控制。結合道岔、擋車欄位置顯示箱，清晰判斷出道岔、擋車欄到位情況，大大提高了采區小軌道提升安全系數和工作效率。

軌道安全設施遠程集中控制技術，在降低職工勞動強度的基礎上，更好的服務于了安全生產，解決了職工因圖懶省事、投機取巧不扒道岔所造成的軌道車輛掉道事故，同時改變解決了車輛在軌道上面因道岔及擋車欄轉化時間段內的懸勾程序。通過成果實施規范了職工現場操作行為，將斜巷軌道運輸過程中可能出現的不安全因素及時有效地得以控制和消除。

3 安全效益和經濟效益分析

集中控制系統的運用具有很好的安全效益和經濟效益。在軌道提升車輛進入各階段車場過程中，降低軌道提升道岔、擋車欄轉換過程中軌道一段時間內的懸勾作業。杜絕軌道提升因操作不當而出現的軌道車輛掉道、翻車等嚴重軌道提升事故。其創造安全價值不可估量。

經濟效益方面，提升絞車出現一次大繩斷絲數量超過規定、嚴重窩鼻子、打彎等損壞情況就面臨著絞車大繩的重新更換。一條主運軌道按700m長度計算，一條絞車大繩的經濟價值將近1萬元。一條主運軌道實現集中控制后，優化了勞動組合，至少減少一個崗位人員的設置，按每天勞務90元計算，一年可節省勞務費：90×12×25=27000（元）。目前在運行主運軌道6條，共節省勞務費16.2萬元。此項技術運用對斜巷運輸提升事故控制起到了很好的防治作用，提高了斜巷提升能力，降低了維修工作量，減少了材料費用的消耗，降低了職工勞動強度，取得了很好的經濟和安全效益。