煤礦斜巷運輸安全設施的技術改造分析

姜杰

摘要：為提升煤礦資源的運輸效率，提出對斜巷運輸安全設施進行技術改造的建議。本文首先闡述了相關概念，其次結合傳統防護裝置不足對改造工程方案做出描述，最后較為詳細的探討了安全設施技術改造過程與應用效果。希望與同行分享技術經驗，同步提升煤礦斜巷運輸效率與安全性。

關鍵詞：煤礦;斜巷運輸;安全設施;技術改造;自動控制裝置

主巷運輸、斜巷提升運輸與采掘運輸是誘發煤礦生產運輸事故的主要部分，其中斜巷運輸是事故發生的高發段，在所有運輸事故中所占比例高于50.0%，若斜巷有事故發生，則通常會誘發較嚴重后果，影響煤礦開采效率，使煤礦企業承受不必要的經濟損失。故而加強煤礦斜巷運輸安全設施技術改造具有很大現實意義。但是當下很多人員未能扎實掌握技術改造的要點，基于此，本文對自動控制裝置的技術改造設計做出探究分析。

一、兩個基本概念

在煤礦斜巷運輸過程中，涉及到的安全設施主要有兩種類型：（1）防跑車裝置，實質上就是安設在上部車場變坡位點的安全設施，其主要功能如下：①控制車輛進入摘掛鉤區段阻車器的運行模式;②對未銜接的車輛滑向斜巷發揮阻止作用。（2）跑車防護裝置，該種安全設施應用對象以己出現跑車事故且處于運行狀態的車輛為主，其作用是有效攔截。

在斜巷內的連鎖檔，其具備防跑車及跑車防護裝置的雙重作用，是減少或規避防斜巷事故的最常見、最有效的一類安全設施，其通常被安設在上平車場臨近變坡位點設一道，在變坡位點下端大于1列車長度的位點再設一道，兩道連鎖，一啟一閉交替交換。

二、斜巷運輸安全設施的不足與工程改造情況

（一）不足

（1）在礦車行駛方位與速度等關鍵指標的判斷上，防護裝備形成誤差或偏差的概率相對較大，這可能會造成防護安全設施誤動作，誘發安全事故。

（2）防護裝備運行信息呈現方面缺乏直觀性，造成操作人員難以全面、及時掌握與防護裝置運行狀態相關的信息，可能做出誤判斷與誤操作。

（3）防護欄裝置防護范疇缺乏可拓展性，且一般屬于剛性，若有事故出現，將會對礦車與防護裝置結構與功能造成不同程度的損傷，防護欄裝置體積較大、笨重性顯著，檢修與養護存在較大難度。

（二）工程改造

經由改造處理的跑車防護裝備，主要構造有電控箱、旋轉編碼器、位置傳感器、提升絞車、擋車欄、吸能器等。編碼器被安設在絞車深度尺上部或絞車滾筒上，其功能是用于檢測煤礦運輸車行駛方向、行程等指標，繼而在PLC邏輯計算輔助下實現對系統的智能化管控。在理想運行狀態下，當礦車臨近擋車欄時驅動裝置負責開啟攔網，促進礦車順利通行過程;當礦車整體經由擋車欄后，驅動裝備將會瞬間閉合攔網以促使其快速恢復常閉狀態，進而實現對跑車運行狀態的有效防護。一旦在煤礦運輸過程中有跑車事故發生，則常閉式攔網能精確、穩靠的將礦車攔截住。

三、煤礦斜巷運輸安全設施的技術改造

（一）可編程控制系統（PLC）

PLC是煤礦斜巷運輸安全設施的核心構件，P4工控計算機、可編程控制器、液晶顯示器與信號接口是該構件的主要構成。P4工控計算機的功能是與防跑車裝置控制箱的PLC編程器建設通信關系，R S–232通信口在以上相關性建設期間發揮載體發揮銜接作用，能數次讀取每臺PLC運行數據信息，同時在對數據參數處理后，傳送至顯示界面，顯示界面應用具有強大功能的VC語言編寫程序，在多種運算方法的協助下，制定了全巷道安設的3臺防跑車裝備與現場道岔、阻車器的作業示意圖，此時信號工能利用肉眼觀察到每臺擋車器的升落狀況，界面顯示在直觀性、動畫效應等方面占據優勢，同時還具有呈現報警信號的功能。

（二）現場防跑車系統

1.礦車下行：本安全裝置與電源連通后，絞車將會自行啟運，礦車步入下行運轉狀態中，此時顯示屏下行燈閃爍，抵達第一道設置的上升位點以后，傳遞出升欄信號，開啟電機，擋車欄上升，此時礦車處于放行，顯示屏顯示與第一道擋車欄上升和上到位相關信號，當礦車經由第一道設定的下降位點時將會過渡至第一道擋車欄下放運轉狀態，此時顯示屏呈現的是下降和下到位信號。在礦車抵達第二道設定值時，則會傳遞出升欄信號，電機啟動，擋車欄上升，顯示屏擋車欄上升與上到位，礦車通行以后擋車欄有下放動作，顯示屏指示下降和下到位;當礦車抵達下車場時，絞車停運，下行燈熄滅，顯示屏負責呈現出礦車所處方位的距離長度[3]。

2.礦車上行：當礦車上行并越過軌道計數傳感器時，軌道計數傳感器將立即傳遞出礦車上行信號，可編程控制系統（PLC）控制主機輸出落實以上信號，開啟電磁換相氣閥，擋車器上升，礦車經由軌道計數傳感器后，隨即就會傳遞出上行礦車越過擋車欄信號，在PLC控制主機的協助下促使電磁換相氣閥閉合，擋車欄下放再次恢復至常閉狀態。

（三）語音報警系統

具體是將礦用語音燈光信號安設在副暗斜井上下彎道及各分巷道之間，當有開車電鈴信號傳遞出來時，控制電路控制語音電路將會傳達出“正在行車，行人禁止通行”的語音播報，同時紅色發光管閃爍。道岔、臥閘、常閉式擋車欄等安全設施都安設了工作狀態指示器與故障報警器，若有安全設施不處于工作狀態時，傳感器將會將相關信號反饋至控制器內，控制器結合流程預設情況有針對性的做出相關處理。

（四）技術改造效果

經以上改造操作后，有效解除了遠程操控期間遇到的各種難題，放置由車輛掉道給操作工造成的損傷，降低了人力資源的耗用量，且在絞車停運狀態時不啟動天檔，減少或規避了誤操作，促使斜巷車輛運行安全性得到基本保證，將運輸事故發生率降至最低水平。

四、結束語

煤礦企業在生產作業中，加強斜巷運輸安全設施的技術改造，是促進安全生產目標實現的重要基礎。本文設計了一種自動控制裝置，其具有強大的語音報警功能，對斜巷運輸事故的發生發展具有預警與提示作用，能實現對斜巷車輛運行狀態的精確判斷，保證斜巷運輸過程的安全性、可靠性，為煤礦企業創造更大的經濟效益。

參考文獻

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周久浩，張真.淺談新型斜巷跑車防護裝置的工作原理及應用[J].科技資訊，2018，16（17）：89–90.

劉瑞. ZDC30–2.0型常閉斜巷跑車防護裝置的應用[J].機械管理開發，2017，32（12）：67–68+83.