礦井三岔石門機車運輸自動會車警告信號設計

袁 松

（安徽華塑股份有限公司 安徽 滁州 233290）

0 引言

煤礦井底車場尤其主要運輸三岔石門 （以下簡稱石門）列車通行頻繁，人員往來多，易發生列車碰頭、追尾及碰人事故，因此需加裝自動會車警告信號，以保證行車及人員安全。

軌道運輸方式不同，機車類型不同，其自動會車警告信號設計、配置不同。本文針對某礦石門軌道運輸情況及采用ZK10—6/250型架線電機車運輸時的警告信號設計。

1 石門區段運輸系統圖及自動會車警告信號平面布置圖

根據某礦石門軌道運輸情況及《窄軌電機車司機》操作規程第29條：列車制動距離，運人時不得超過20米，運送物料時不得超過40米。考慮機車運輸繁忙情況繪制石門運輸系統圖，設計自動會車警告信號平面布置圖如圖1。

1.1 架線副線、信號燈、警鈴設置說明(參見圖1）

圖1 石門運輸系統圖及自動會車警告信號平面圖

1.1.1 #1、#2架線副線、#1信號燈及警鈴的設置

設來自井底車場的列車（設為A列車）為正常行駛速度，根據列車制動距離#1架線副線（簡稱副線，下同）至#1信號燈及警鈴（以下省去警鈴）間距設為45米，#1信號燈設置在1#道岔撤岔處的巷道旁，懸掛在醒目但不影響行車及行人的巷道壁上。如果石門距井口近，列車速度慢，則其距離可適當減少，但均要保證列車在距#2副線前2米處亦即距#1信號燈前5米處停下來（在5米處可設置停車牌，以警示司機）。設置#2副線主要考慮當A列車在將要到達#1副線時突然看到#1信號燈由綠燈轉為紅燈，即東大巷或西大巷來車（設為B列車）先到達副線并繼續通過石門區段軌道下車，則A列車制動，在#2副線前2米停下來。當B列車下行至#4副線（車尾已過#1道岔），則#1信號燈由紅燈轉為綠燈，此時A列車可前往東大巷或西大巷，機車集電弓通過并接觸 （以下稱通過）#2副線，#1信號燈、東、西大巷信號燈綠燈變紅燈，警鈴響。如不設置#2副線，則A列車車頭在已過#1副線后，若繼續下行無法將行車警告信號通過副線傳遞給東、西大巷，東、西大巷此時也是綠燈亮，這時東西大巷若繼續有車通過石門下行，則兩列車將在石門處碰頭。

1.1.2 #1道岔至#4副線等間距的設定

#1、#3、#4 道 岔 分 別 至 #4、#5、#6副線間距離為80米，這是按大于1列車長度考慮的，一列車長度即牽引機車及其牽引的36輛1噸礦車（煤車，設計數）、其間的連接裝置的總長度，約76米。如圖1，當B列車車頭下行至#4線時，車尾已過#1道岔。

1.1.3 #2、#3信號燈及其副線設置

東大巷#2信號燈及其副線、西大巷#3信號燈及其副線設置說明同上。

1.2 行車說明

如圖1，以A列車上行為例。如圖示石門區段巷道內無列車（機車）運行時，則#1、#2、#3信號燈均為綠燈亮。行車規則：綠燈通行，警鈴不響；紅燈停車，警鈴響。這時，當A列車上行時看到前方#1信號燈為綠燈，即可按 《窄軌電機車司機》操作規程第22條：接近風門、巷道口、硐室出口、彎道、道岔以及前方有人等處所都必須減速前行。當A列車集電弓通過#1副線，東、西大巷#2、#3信號燈由綠燈轉為紅燈，同時響起警鈴，告訴東、西大巷來車前方（井底車場）有車上行，需停車。A列車繼續前行，集電弓通過#2副線，則#1信號燈也由綠燈轉為紅燈并告警，告訴其后來車暫停（此時#2、#3信號燈仍為紅燈亮）。當A列車繼續上行（設走東大巷）到達#8副線（車尾已過#3道岔），則警告信號解除，#1、#2、#3信號燈恢復為常態綠燈亮，井底車場、東、西大巷來車均可視綠燈前行，首先抵達第一道副線（如#1副線）的列車警告兩前方（東、西大巷）來車并繼續前行；而如果第一時間抵達的是第二道副線（如#2副線）的列車則既告警前方來車，又告警其后來車（從石門區段安全行車考慮）。

列車上行去西大巷及東、西大巷來車下行至井底車場行車說明同上。

2 自動會車警告信號工作原理

根據石門運輸系統圖及對行車的要求，設計警告電氣信號原理圖及警告信號回路圖，如圖2圖3所示。

電氣工作原理說明參見圖1圖2圖3，以A列車上行前往東大巷為例說明。設#1、#3、#4信號燈為常態，綠燈亮紅燈滅，這時A列車上行，機車集電弓通過#1副線，則架線+250V直流電通過副線使中間繼電器1ZJ得電吸合，其常開接點1ZJ1閉合自保，常開接點1ZJ2、1ZJ4閉合，#2、#3信號燈紅燈亮，警鈴響，常閉接點1ZJ3、1ZJ5打開，#2、#3信號燈綠燈滅，A列車繼續前行，集電弓通過#2副線，則繼電器2ZJ得電吸合，常開接點2ZJ1閉合自保，常開接點 2ZJ2、 2ZJ4、2ZJ6閉合， 常閉接點 2ZJ3、2ZJ5、2ZJ7打開，#1、#2、#3信號燈紅燈亮、鈴響，綠燈滅。A列車機車集電弓通過#8副線 （車尾已過#3道岔）則繼電器8ZJ得電吸合，常閉接點8ZJ1、8ZJ2打開，繼電器1ZJ、2ZJ失電，常開接點 1ZJ1 、1ZJ2、1ZJ4 、2ZJ1、 2ZJ2、2ZJ4、2ZJ6 打開，常閉節點 2ZJ3、 2ZJ5、2ZJ7 閉合，#1、#2、#3 信號燈紅燈滅，鈴停響，綠燈亮，信號恢復常態。A列車去西大巷及東、西大巷來車下行至井底車場電氣工作原理說明同上。

圖2 自動會車警告信號電氣原理圖

圖3 自動會車警告信號燈回路圖

3 架線副線、信號燈、電鈴及直流繼電器選型

副線可采用井下牽引網絡銅架線、蝶形絕緣子及固定支架自制，也可采用彈性鋼片代替銅架線自制，為保證機車集電弓可靠接觸副線以傳送電信號可連續設置兩道副線；信號燈采用～127V的防塵防水透鏡式紅綠雙色燈，電鈴采用礦井軌道上山～127V信號電鈴，電源取自井下～127V照明電源；繼電器采用-220V的直流繼電器（選用常開、常閉接點帶防塵罩的，若接點不夠用，可采用兩繼電器并聯），井下安裝時可直接取直流牽引網絡銅架線+250V電源，筆者使用過的此類繼電器性能穩定；信號電纜可選用2×1.5、3×1.5礦用橡套軟電纜及礦用信號控制電纜7×1.5等。

4 維修要點

（1）經常檢查副線有無損壞變形，電纜吊掛是否穩固、損傷，接線箱內是否潮濕，接線端子是否潮濕、有灰塵，接線是否緊固、牢靠，繼電器動作是否靈敏可靠；

（2）在無機車的情況下，用鉗子夾著導線將副線與架空線短接，以使副線得電查看紅綠燈及警鈴是否工作正常；

（3）在機車運行時，查看警告信號是否正常。

5 結束語

運輸石門自動會車警告信號構成簡單，投資少，易施工與維護，使用單位可根據石門運輸實際生產情況自行設計安裝，能有效避免列車碰頭、追尾、碰人事故，提高運輸效率，對運輸繁忙的石門尤為重要，安全、經濟效益顯著。本設計思想理念還可應用于井下大巷彎道報警、錯車場報警、主運巷道與支巷道交叉口報警等，對裝備信集閉的礦井也可根據信集閉功能參考加裝。

［1］王明，謝世凱，馮愛國.窄軌電機車司機[M].北京：中國統配煤礦生產司，1992，12.

［2］劉明德.信號工·擁罐工[M].北京：氣象出版社，2003，9.