淺析主提升斜井擋車門拒動的超前防范措施

馮靜

摘要：文章針對渝陽煤礦井下主提升斜井安裝的與絞車聯鎖自動控制擋車門，從安全可靠性等方面對故障拒動進行了分析，結合自動控制擋車門發展趨勢，提出了擋車門拒動的防范措施及其應用效果

關鍵詞：現狀;問題;防范措施

1.現狀

渝陽煤礦主提升斜井擋車門運行采用與絞車聯鎖的方式自動控制，全礦共有4套，它們分別安裝在陽地灣井口、2#暗斜井、北二區集中下山、+150提升暗斜井。該系統主要由PLC控制裝置、電液裝置、鋼性擋車門等部分組成。自2006年北二區集中下山投入使用以來，效果很好，但期間，在N二區集中下山提升四個重車過程中，擋車門電液推桿液壓系統出現故障，上擋車門未正常打開，導致上行礦車與擋車門相撞，安裝在第1個礦車上的自動摘鉤裝置將連接插銷拔出后發生一起跑車事故。導致此次事故發生，主要是擋車門系統存在下列問題：①擋車門因故障不能正常工作時，該擋車門系統不能自動控制絞車停車報警，即擋車門與絞車聯鎖自動控制沒有擋車門拒動保護。②礦車與擋車門相撞后不能有效防范插銷撥出。③礦車通過擋車門時，絞車司機不能直接觀察到擋車門打開或關閉狀態。

下面主要針對擋車門自動控制系統存在的主要問題從擋車門拒動的超前預防角度進行淺析。

2.擋車門拒動超前防范的必要性和可行性

渝陽煤礦主要提升斜井都裝設了聯鎖擋車門，它能有效阻攔漏連插銷、變坡點跳銷等造成的跑車，是減少跑車危害程度的安全阻攔設施。但是，擋車門的控制系統組成復雜，各環節之間相互關聯，如果某一環節發生故障，就會造成擋車門拒動，威脅斜井提升運輸安全。N二區集中下山跑車事故，由于液壓閥被卡，致使液壓缸不能正常運行未完全打開擋車門，造成上行礦車與擋車門相撞，導致擋車門將自動摘鉤裝置撞飛后拔出連接插銷的跑車傷亡事故。由此可知，擋車門控制系統的每一個環節都必須穩定可靠，如果哪個環節出現問題，都會使擋車門運行失常，威脅斜井提升運輸安全。因此，對斜井擋車門進行拒動超前防范是非常必要的。

近年來，隨著科學技術的發展，電子工業突飛猛進，具有邏輯判斷功能的電子控制器層出不窮，完全滿足擋車門拒動的邏輯判斷，因此，從邏輯方面來說擋車門拒動超前防范是可行的。

礦車與擋車門相撞后防范拔銷是否可行？對于這個問題，我們為了找出相撞后拔銷機理，多次組織人員到現場演示礦車與擋車門相撞后的變化規律，拔銷過程如下（相撞過程圖）：礦車與擋車門相撞，首先是安裝在第1個礦車上的自動摘鉤裝置與擋車門接觸，然后是礦車強行撞開擋車門通過，最后是擋車門在自身重力作用下刮著自動摘鉤裝置向后運行（相對于礦車運行方向而言）將連接插銷拔出。針對拔銷機理，如果在擋車門上開一個U型缺口，同時將自動摘鉤裝置橫向尺寸縮小到擋車門U型缺口寬度之內，就能避免自動摘鉤裝置與擋車門相撞而拔銷。因此，防止礦車與擋車門相撞拔銷是可行的。如圖：

3.超前防范技術方案

擋車門拒動主要從視頻監控、擋車門拒動與絞車的電氣閉鎖、防拔銷三個方面來超前防范。從超前防范順序序來說，視頻監控和擋車門拒動電氣閉鎖在直接相撞防范之前，從不同角度同時超前監控。當視頻監控和擋車門拒動電氣閉鎖都失效時，相撞后的拔銷防范才是跑車超前防范的最后一道防范措施。

3.1視頻監控

3.1.1組成及作用

主要由攝像儀、錄像機、監視器，電源等組成。該裝置是將斜井實況圖像傳輸到絞車司機操作臺上的監視器，通過監視器以圖像的形式顯現出來，使絞車司機可以通過觀察監視器的圖像，清楚的了解斜井的情況，根據斜井情況及時做出相應的處理，從而保證礦車提升的安全運行。

3.1.2基本工作原理

視頻監控裝置是通過分布在斜井的各個攝像儀，對斜井中各段情況進行采集，攝像儀對采集的圖像信號進行編碼處理，然后將編碼信號通過傳輸線傳送給硬盤錄像機，錄像機收到數據信號后，先進行解碼，再由硬盤錄像機將接收的信號分析，根據設定要求，進行分析、合成、錄制等，然后傳送給液晶監視器，由液晶監視器顯現出斜井各個工作段內礦車通行的情況，以及容易引起故障的圖像，使絞車司機很清楚的了解到礦車運行情況，便于及時發現問題，保障生產過程的安全。

3.2 擋車門拒動與絞車的電氣閉鎖

3.2.1組成及作用

擋車門拒動與絞車的電氣閉鎖保護裝置主要由電源箱、主機（PLC控制器）、傳感器等組成。該裝置通過安裝在軌道和擋車門上的傳感器，將礦車運行位置和擋車門工作狀態等信息傳送給主機判斷，當礦車運行到擋車門的打開位置而擋車門未打開時，主機向絞車司機發出擋車門異常的報警信號，同時強行使絞車減速停車，從而達到超前預防礦車與擋車門相撞的目的，確保證斜井提升安全。

3.2.2基本工作原理

主機和故障報警器安裝在絞車硐室的司機前方;在擋車門前后10米軌道上安裝軌道傳感器1和軌道傳感器2，主要用于直接檢測礦車信號;在擋車門的左側巷壁上安裝擋車門位置傳感器，主要檢測擋車門關閉到位和打開到位的信息，這個關閉到位和打開到位的位置由工程技術人員根據現場實際情況設定。

正常情況，礦車運行到軌道傳感器1、2之前擋車門完全打開，主機不發出報警和停車命令。

當上行礦車運行到軌道傳感器2時，如果擋車門拒動或未完全打開，這時擋車門打開到位傳感器檢測不到信號，主機根據軌道傳感器和擋車門傳感器傳遞的信息進行故障判斷，向絞車司機發出報警信號并使絞車自動減速停車，達到超前預防礦車與擋車門相撞的目的。下行礦車遇到擋車門拒動的超前防范與上同理。

3.3 拔銷預防

3.3.1組成及作用

拔銷預防裝置主要由改進的自動摘鉤和U形槽擋車門組成。主要作用是避免安裝在礦車上的自動摘鉤裝置與擋車門相撞，來解決上行礦車推開擋車門強制通過時拔銷跑車問題。

3.3.2基本工作原理

正常情況下，礦車運行到距擋車門設定位置時，擋車門控制裝置自動將擋車門打開到位，保證礦車順利通過。當控制裝置故障擋車門不能正常打開時，如果司機麻痹大意不能及時停車，絞車將牽引礦車撞擊擋車門強行通過。這時，安裝在礦車上的自動摘鉤裝置將從擋車門的U型槽通過，從而避免了自動摘鉤裝置與擋車門相撞造成的拔銷跑車。如圖：

4.實施效果

為了驗證超前防范技術方案的研究成果，我們選擇了渝陽煤礦北二區集中下山作為試點，在該斜井安裝了擋車門拒動與絞車的閉鎖保護裝置、視頻監控裝置和U形槽擋車門，其中擋車門拒動與絞車的閉鎖保護裝置多次發揮作用，避免了礦車與擋車門相撞，達到了主提升斜井聯鎖擋車門拒動超前防范的目的，主要效果如下。

（1）擋車門拒動與絞車閉鎖裝置保護靈敏可靠，多次在擋車門不能正常打開時使絞車自動減速停車，從而避免了礦車與擋車門相撞，達到超前防范的目的。

（2）絞車司機通過觀看防爆視頻顯示器圖像，清楚的了解斜井上下車場作業情況、斜井擋車門運行情況、斜井雙鉤提升重鉤等情況，根據斜井情況及時做出相應的處理，從而保證礦車提升的安全運行，達到超前防范和處置的目的。

（3）擋車門作U形槽改進，在礦車與擋車門撞擊時，自動摘鉤裝置能從U型槽中順利通過，避免了直接相撞造成的拔銷跑車。

5.結論

在斜井提升運輸中，擋車門拒動的超前防范是將事故處理在發生之前，是預防擋車門與礦車相撞造成跑車事故的重要手段。

通過在北二區集中下山安裝試驗，擋車拒動的超前防范效果明顯，減少了因擋車門拒動而引發的跑車事故，保障了員工的安全。

從北二區集中下山運行情況來看，超前防范裝置運行穩定、可靠，提高了擋車門運行可靠性，為員工提供了一個安全工作環境，創造了更高的安全效益。

注：擋車門拒動就是在斜井提升運輸中，運輸設備通過安裝在斜井中的擋車門時，擋車門不能正常打開和關閉的非正常情況的總稱。