鋼絲繩牽引卡軌車系統的改造與應用

蘇彥斌

(潞安環能股份公司 漳村煤礦，山西 長治 046032)

鋼絲繩牽引卡軌車(以下簡稱“卡軌車”)作為一種新型輔助運輸設備，較之無極繩連續牽引車、小絞車接力等傳統設備，在安全性和運輸效率上都得到了顯著的提高，近幾年在部分大型煤礦企業也陸續得到應用。漳村煤礦2000年在全國率先使用卡軌車，目前共有卡軌車運輸系統3套，運輸線路總長度達8 500余m。

1 卡軌車系統構成

卡軌車系統主要由絞車、張緊裝置、軌道系統、車輛部分、回繩站以及電控系統等組成，其工作示意如圖1所示，卡軌車系統動力由絞車提供，鋼絲繩的兩端分別固定在牽引車上，絞車將牽引力傳遞給牽引車，牽引車再帶動各種載重車運行。

2 存在的問題

卡軌車系統運行時，絞車司機負責絞車的啟停和加減速，跟車人員乘坐在牽引車上，根據實時路況和需要發出信號，絞車司機根據此信號來操控絞車，所以絞車司機對絞車的控制一直處于“盲開”的狀態，并且所得到的信號永遠是滯后信息，當通訊系統出現故障或跟車人員發送信號不及時時，卡軌車運行存在一定的安全隱患。

另外卡軌車系統中運輸車輛包括牽引車、載重車和制動車，其中牽引車和制動車設有失效安全型制動裝置，制動方式為彈簧制動液壓解除，車輛正常運行時，車輛上液壓系統的工作壓力必須維持在8 MPa左右，以保證車輛的制動裝置為開閘狀態。如果車輛液壓系統因管路老化破裂或者管道漏油等導致壓力突然降低至0 MPa時，制動裝置就會動作，導致車輛停止運行，但該制動裝置與絞車沒有相關的自動閉鎖功能，當車輛上緊急制動裝置動作時，如果絞車不能及時停車，會使牽引鋼絲繩受到極大的沖擊，嚴重時導致斷繩事故，問題不容小覷。

3 解決方法

3.1 無線視頻監控系統

利用無線WIFI通信技術，在牽引車的前、后方各設1臺無線攝像頭，實現無線視頻監控功能，為絞車司機增加一雙“移動的眼睛”，與跟車人員同步掌握現場路況和車輛運行情況，實現車輛運行的可視化操作，能有效地提高卡軌車系統的安全性。

無線視頻監控系統主要由視頻監控終端、傳輸部分、監控中心機、無線通信軟件等組成，其中視頻監控終端包括無線攝像儀和攝像儀電源，主要負責視頻影像的采集；傳輸部分包括無線基站、礦用通信電纜、光纜、接線盒等，主要負責信號的傳輸；監控中心機包括礦用隔爆兼本安型錄像機、顯示器、鍵盤，主要負責對視頻信號進行顯示和存儲。系統框圖如圖2所示。監控中心機安裝在絞車操作臺旁邊，保證絞車司機能清晰看見監控中心機顯示屏中的畫面；無線基站安裝在巷道側幫上，每隔200～250 m安裝1臺無線基站，每兩臺無線基站用通信電纜進行連接；車輛前后端各安裝1臺無線攝像儀和電源。車輛運行的過程中，前后方的路況靠無線攝像儀采集，由無線基站通過WIFI信號將視頻傳遞到監控中心機上，絞車司機可以在顯示器上實時觀察運輸車輛的現場情況，能及時發現事故苗頭，防患于未然。視頻監控資料還可以長時間保存，便于進行事故追查和系統分析。

圖2 無線視頻監控系統

3.2 車輛制動裝置與絞車自動閉鎖系統

車輛制動裝置與絞車自動閉鎖系統是在原車輛液壓系統和原漏泄通訊的基礎上進行改制的，主要由壓力開關、聲光報警裝置、信號傳輸機等組成，系統框圖如圖3所示。該閉鎖系統根據車輛液壓系統壓降的大小分兩種等級處理：當壓力降至4 MPa時，壓力開關輸出閉合信號，聲光語音報警裝置檢查到閉合量信號后，隨即發出語音和警示燈進行報警；當壓力 降至0 MPa時，壓力開關輸出閉合信號，信號傳輸機檢測到閉合信號后立即發出急停信號，并通過漏泄通訊中的中繼器和通訊電纜傳輸到基地臺，基地臺立即輸出急停信號到電控箱，促使絞車停車。該自動閉鎖系統根據危險等級的不同能依次自動發出警報和急停信息，有效地實現了卡軌車系統中運行車輛發生制動時絞車能隨即制動停車的功能。

圖3 自動閉鎖系統

4 結 語

無線視頻監控系統和自動閉鎖系統在漳村煤礦使用1 a后，各項性能滿足設計指標，得到了充分的驗證。該技術的成功應用進一步增強了卡軌車系統的安全性和可靠性，對促進卡軌車運輸系統的進一步完善，構筑本安型運輸系統具有較強的推廣價值。