張演青

中煤礦山建設(shè)集團(tuán)礦建處，安徽淮北 235044

早期的斜巷軌道安全設(shè)施及提升信號的操作地點，都各自獨立分布。操作時必須人員逐個手動控制，這樣增加了職工勞動強(qiáng)度、延長了軌道懸勾時間，職工誤操作或操作步驟缺少一項極易造成軌道提升運(yùn)輸事故的發(fā)生。而實現(xiàn)斜巷運(yùn)輸遠(yuǎn)程集中控制系統(tǒng)后，提高了工作效率、降低了職工勞動強(qiáng)度、完善了斜巷安全運(yùn)輸管理制度、提高了斜巷運(yùn)輸質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化創(chuàng)建水平。

1 斜巷軌道運(yùn)輸集中控制改造背景

斜巷提升是礦井運(yùn)輸生產(chǎn)的一個非常重要的環(huán)節(jié)，而斜巷運(yùn)輸事故也是礦井生產(chǎn)事故中的一個多發(fā)事故類型之一。諸如軌道提升車輛掉道、翻車，車輛運(yùn)行撞壞防跑車裝置等。造成上述軌道提升事故的原因有多種，如絞車司機(jī)的不規(guī)范操作；斜巷把鉤工的安全確認(rèn)不到位；設(shè)備、設(shè)施安全性能不齊全可靠等。軌道道岔和擋車欄控制不集中此類因素對軌道安全提升危害極大。實現(xiàn)操作集中控制等技術(shù)改造后，就能大大減少斜巷軌道運(yùn)輸事故發(fā)生的幾率。

2 集中控制工作原理

礦井斜巷軌道運(yùn)輸?shù)啦?、擋車欄遠(yuǎn)程集中控制裝置，其特征在于：由集中顯示控制柜、控制箱、伺服機(jī)構(gòu)、位置傳感器、軌道計軸器和密貼傳感器組成；集中顯示控制柜與控制箱之間采用LON總線控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相互通訊，控制箱和伺服機(jī)構(gòu)、位置傳感器之間構(gòu)成閉環(huán)控制回路，控制箱和軌道計軸器、密貼傳感器之間均為二線制電流型檢測接口。

集中控制工作原理：通過加設(shè)兩組電磁閥實現(xiàn)擋車欄升降以及道岔轉(zhuǎn)換，所有控制按鈕集中在絞車發(fā)車信號控制箱上面，軌道把勾工在打點峒室內(nèi)就能實現(xiàn)發(fā)停車、擋車欄、道岔的集中控制。

主要針對軌道安全設(shè)施遠(yuǎn)程集中控制技術(shù)這一課題進(jìn)行了研究。結(jié)合機(jī)電設(shè)備產(chǎn)品性能要求、傳感技術(shù)、遠(yuǎn)程控制技術(shù)以及PLC程序控制技術(shù)，根據(jù)工作現(xiàn)場產(chǎn)品使用要求，結(jié)合生產(chǎn)實際，最終通過課題攻關(guān)，實現(xiàn)軌道提升運(yùn)輸安全性，降低軌道運(yùn)輸事故發(fā)生幾率，保障職工工作環(huán)境安全可靠。

礦井斜巷軌道運(yùn)輸?shù)啦?、擋車欄遠(yuǎn)程集中控制裝置及其檢測控制方法，集中顯示控制柜與道岔、擋車欄控制箱之間采用LON總線通訊，道岔、擋車欄控制箱和伺服機(jī)構(gòu)、位置傳感器之間構(gòu)成閉環(huán)控制回路，道岔、擋車欄控制箱和軌道計軸器、密貼傳感器之間均為二線制電流型檢測接口。集中顯示控制柜依據(jù)操作指令，根據(jù)位置傳感器、密貼傳感器的采樣狀態(tài)，并結(jié)合軌道計軸器的車輛檢測結(jié)果，向道岔、擋車欄控制箱發(fā)送狀態(tài)命令和控制執(zhí)行命令。道岔控制箱根據(jù)接收到的集中顯示控制柜命令，可將自身狀態(tài)設(shè)定為集中控制狀態(tài)或就地控制狀態(tài)，對伺服機(jī)構(gòu)進(jìn)行定位/反位驅(qū)動輸出，在進(jìn)行驅(qū)動輸出的同時，可以根據(jù)LON總線上的道岔關(guān)聯(lián)計軸器的配置情況，實現(xiàn)道岔過車拒動。通過道岔信號與變頻絞車信號的連鎖，當(dāng)?shù)啦聿幻苜N時，司空道岔裝置顯示箱顯示錯誤信息，司空道岔語音提示報警，軌道絞車不能發(fā)出開車信號，只有當(dāng)?shù)啦碇钡阑驈澋烂苜N后，才能實現(xiàn)軌道絞車的正常行車（見圖1）。

圖1 集中控制內(nèi)部線路原理圖

注：1.當(dāng)SB1按下，O1輸出，DT1吸合，道岔左開， 2.當(dāng)再按下SB1時，O2輸出，DT2吸合，道岔右開，3.當(dāng)SB2按下，DT3吸合，擋車欄升起，4.當(dāng)SB3按下，DT4吸合，擋車欄下落

采用ZKC-127型司控道岔控制箱結(jié)合軌道擋車欄操作方式，通過改變集中控制箱PLC程序設(shè)計，將單一的電磁閥控制方式轉(zhuǎn)變?yōu)殡p線型控制方式。利用集中控制箱按鈕簡單點動操作實現(xiàn)遠(yuǎn)程道岔、擋車欄集中控制。結(jié)合道岔、擋車欄位置顯示箱，清晰判斷出道岔、擋車欄到位情況，大大提高了采區(qū)小軌道提升安全系數(shù)和工作效率。

軌道安全設(shè)施遠(yuǎn)程集中控制技術(shù)，在降低職工勞動強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，更好的服務(wù)于了安全生產(chǎn)，解決了職工因圖懶省事、投機(jī)取巧不扒道岔所造成的軌道車輛掉道事故，同時改變解決了車輛在軌道上面因道岔及擋車欄轉(zhuǎn)化時間段內(nèi)的懸勾程序。通過成果實施規(guī)范了職工現(xiàn)場操作行為，將斜巷軌道運(yùn)輸過程中可能出現(xiàn)的不安全因素及時有效地得以控制和消除。

3 安全效益和經(jīng)濟(jì)效益分析

集中控制系統(tǒng)的運(yùn)用具有很好的安全效益和經(jīng)濟(jì)效益。在軌道提升車輛進(jìn)入各階段車場過程中，降低軌道提升道岔、擋車欄轉(zhuǎn)換過程中軌道一段時間內(nèi)的懸勾作業(yè)。杜絕軌道提升因操作不當(dāng)而出現(xiàn)的軌道車輛掉道、翻車等嚴(yán)重軌道提升事故。其創(chuàng)造安全價值不可估量。

經(jīng)濟(jì)效益方面，提升絞車出現(xiàn)一次大繩斷絲數(shù)量超過規(guī)定、嚴(yán)重窩鼻子、打彎等損壞情況就面臨著絞車大繩的重新更換。一條主運(yùn)軌道按700m長度計算，一條絞車大繩的經(jīng)濟(jì)價值將近1萬元。一條主運(yùn)軌道實現(xiàn)集中控制后，優(yōu)化了勞動組合，至少減少一個崗位人員的設(shè)置，按每天勞務(wù)90元計算，一年可節(jié)省勞務(wù)費：90×12×25=27000（元）。目前在運(yùn)行主運(yùn)軌道6條，共節(jié)省勞務(wù)費16.2萬元。此項技術(shù)運(yùn)用對斜巷運(yùn)輸提升事故控制起到了很好的防治作用，提高了斜巷提升能力，降低了維修工作量，減少了材料費用的消耗，降低了職工勞動強(qiáng)度，取得了很好的經(jīng)濟(jì)和安全效益。