采区斜井运输本质安全型监控系统研究与应用

摘要：研究一套采区斜井绞车运输本质安全监控系统，具有多种功能，从而实现采区斜井运输人本安全型监控。并且成功应用于荆各庄矿，运行结果表明，该系统工作可靠、各种功能稳定、控制精度高，完全可以满足煤矿安全生产的需要。

Abstract: The study of mining area inclined shaft winch transport nature safety monitoring system which has multiple functions is to achieve the inclined shaft winch transport nature safety monitoring in mining area, and successfully be applied in Jinggezhuang mine. The results show that the system is reliable, functions are stable, and control precision is high, and it is fully meet the needs of coal mine production safety.

关键词：采区斜井运输；本质安全型；监控系统；研究与应用

Key words: mining area inclined transport；intrinsically safe；monitoring system；research and application

中图分类号：TD5 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）16-0048-01

作者简介：陈子春（1965-），男，河北唐山人，本科，高级工程师，开滦（集团）煤业公司机电部井下供电及防爆技术主管、从事煤矿井下供电及防爆技术工作。

1 概述

《煤矿安全规程》第370条对斜巷安全设施做了如下规定：在倾斜巷道内安设能够将运行中断绳、脱钩的车辆阻止住的跑车防护装置；在上部平车场接近变坡点处，安设能够防止未连挂的车辆滑入斜巷的阻车器；在变坡点下方略大于1列车长度的地点，设置能防止未连挂的车辆继续往下跑车的挡车栏。

多年以来，煤矿因斜井绞车运输造成人员伤亡事故时有发生，是影响煤矿安全生产主要因素之一。近年来随着煤炭系统高技术设备的大量投入，煤炭产量不断提高的情况下，为保安全生产，采区斜井绞车运输本质安全监控系统的研究和应用已是矿山各级领导及各科研机构研究的重要课题。

2 系统组成

装置由KTC109.3电源箱、KTC109.5多功能扩音电话、KTC109.4闭锁式扩音电话、（带拉线预警）闭锁式扩音电话、KTC109.6尾端监视器、DHX1/18LED信号灯、转换器、ZKC-MCG位置传感器、CGHC-（A）本安型磁性传感器、红外热感应传感器组成，依据不同的应用场合，可做成不同的方案进行灵活配置。

3 系统的主要功能

此斜井运输保护系统以单片机技术为基础，具备多种功能的一体化系统，涵盖信号、声光预警、语音通信、电动提降大档、自动（兼手动）控制、联锁控制、料车行迹位置监测、行人检测预警、前置保安闭锁、自动捕车等多项功能，从而实现采区斜井运输人本安全型监控。

3.1 信号功能：常用的信号功能。

3.2 语音通信功能：上、下破头以及沿线可通过扩音电话进行语音通信，保证在搞料拉车或是放车等工作过程中能语音联络，做到工作指令执行、协调无差错。

3.3 声光预警功能：行车、行人时可通过多功能扩音电话的转换钮进行信号灯指示，同时发出声音预警信号。当行车时，开动绞车前，绞车司机将转换钮打到红灯（行车）侧，此时发出“现在是红灯，可以行车，禁止行人”的声音预警，此时信号灯指示为红色。当行人时，绞车司机将转换钮打到绿灯（行人）侧，此时发出“现在是绿灯，可以行人，禁止行车”的声音预警，此时信号灯指示为绿色。按下呼叫钮打点信号时，发出打点信号“嘀、嘀”的声音同时，信号灯随按动呼叫钮闪烁黄色信号，起到警示作用。

3.4 行车红灯指示与行人侧保护门帘联锁自动控制功能设置安装行车、行人红绿灯指示与行人侧保护门帘联锁自动控制，当即将行车，绞车司机将沿线的指示信号转换为红灯时，此时行人侧保护门联锁关闭，防止在绞车运行过程中，行人进入巷道，做到本质安全。当指示灯信号为绿色时，此时行人侧保护门锁自动打开。

3.5 斜井巷道内行人监测、检测预警功能、拉线预警功能：在红灯与行人侧保护门联锁控制的基础上，为防止巷道躲避洞内的人在行车时进入巷道或从保护门处擅自越过进入巷道，此时在巷道内装有红外传感器，当监测到人进入时，立即报警，“有人进入巷道，请注意安全”提醒绞车司机同时，及时停车；也提醒进入巷道的人，及时退出巷道或进入躲避洞内。当某些情况下，行人正在巷道内行进时绞车即开始运行，或料车运行中途发现特殊状况时，巷道内的人员可拉动电缆进行语音报警“XX情况，请注意安全”。

3.6 电动提降大档：档车器主要有语音报警，行程固定，电力拖动等功能。电机配合蜗轮蜗杆减速机作为挡车器的动力机构，替换了原有的人力操作。利用现有的可逆磁力启动器开关作为控制开关，利于普及。采用远程控制按钮，挡车器控制人员可以在任何安全地方将档吊起或落下。挡车器安装行程开关，在档吊起时，保证档起到位时自动切断电机电源，不会发生过绞现象，保护了电机及挡车器安全，同时方便了操作。同时将语音报警联入行程开关，当挡车器到位时，同时进行语音报警，工作人员在起档的过程中，可以在电机断电时同时听到语音报警，确保挡车器到位。该档车器实现了按钮化控制，到位自动断电，自动语音报警，工作人员在使用过程中始终保持警惕。该档操作简单，不需要专门的培训就可以熟练操作。

3.7 绞车与大挡的联锁自动控制功能：绞车与大挡联锁自动控制，改进人工手动控制的电动提降大挡，使绞车拉动料车运行过程中，通过绞车转数计数，实现自动控制提档、降挡。在控制过程中，程序和硬件电路双重判断，当发生跑车事故时，可强制降下沿线所有大挡进行挡车。

3.8 闭锁保安功能：当绞车停止运行、料车停靠到位后，按下闭锁钮断开开关控制的前置控制接点，使在这种情况下，防止误造作造成误启动，前置保安。

3.9 电子走尺功能的实现，方便绞车司机能掌握绞车运行位置，更有力安全运输，还填补了煤矿井下调度绞车无走尺的空白。

3.10 防跑车“牛头锚”保护：防跑车“牛头锚”与拉线钢丝绳编扎在一起，当绞车正常运行，料车正常上拉、下放时，钢丝绳处于拉紧状态，此时“牛头锚”悬空，不会钩挂到事先预埋好的道轨；当出现钢丝绳中间断绳，发生跑车，钢丝绳失去弹性，“牛头锚”不再悬空而着地，牛头锚的钩子就会钩到预埋好的道轨上，使料车在最初的10米内钩到道轨，防止料车惯性高速下跑。

4 结论

该系统通过在荆各庄矿2020东采区斜井使用，取得明显的安全、经济效益。并具有下列优点：使采区斜井运输基本达到了本质安全监控，特别是系统自动捕车装置，当发生跑车事故时实现抓捕器自动抓捕，降低了跑车事故的发生，大大提升了煤矿安全运输指数；该系统的运行，实现了挡车器自动提降，不仅减轻了工人劳动强度，还大大提高了生产校率及安全系数；行车与行人的保护门联锁及红外线监控装置，实现“行车不行人，行人不行车”的人本安全，不但可靠的保证了人身安全，还减少了看守人员，节省了劳动力；语音通信功能使沿线工作沟通起来方便、快捷、准确，大大提高了生产效率。