武彭飛

（山西汾河焦煤股份有限公司回坡底煤礦， 山西 臨汾 031400）

引言

斜巷絞車自動化控制技術及系統(tǒng)與已有的斜巷絞車提升運輸控制系統(tǒng)技術相比具有極大的優(yōu)勢，首先在操作上，一名人員即可完成斜巷提升時對推車機、阻車器、信號操作、絞車運行、斜巷防跑車裝置的操作運行，通過設置控制器、傳感器操控道岔、阻車器、防跑車裝置等環(huán)節(jié)的運行，并通過到位信號、編碼器信號反饋確認是否具備開車條件，通過故障報警、絞車閉鎖實現(xiàn)斜巷提升運輸?shù)陌踩\行[1-2]。

1 斜巷提升

山西某礦井下安裝4 部斜巷絞車，集中一、二、三、四級軌道采用4 部斜巷提升機，其中集中一級軌道安裝1 部中信重型機械公司生產(chǎn)的 2JKB2.5×1.2-30（集中軌道上部提升機）型雙滾筒提升機，提升距離為760 m，坡度10°；每個滾筒寬度為12 m、直徑為2.5 m，安裝南陽防爆集團生產(chǎn)的YB2-450M-10型電機，電機功率280 kW，電控系統(tǒng)采用焦作華飛生產(chǎn)的TH-12 型防爆電控系統(tǒng)，一次提升8 輛礦車。集中二級軌道安裝1 部中信重型機械公司生產(chǎn)的JKB2.5×2（-430 絞車）型提升機，提升距離為720 m，坡度10°；滾筒寬度為2 m、直徑為2.5 m，安裝南陽防爆集團生產(chǎn)的YBBP450M-10 型電機，電機功率280 kW，電控系統(tǒng)采用天津民益電氣有限公司生產(chǎn)的TKM-B/D-D2-6280 型電控系統(tǒng)，一次提升8 輛礦車。集中三級軌道安裝1 部中實洛陽重型機械有限公司生產(chǎn)的JKB2.5×2/20（-550 絞車）型提升機，提升距離為608 m，坡度10°；滾筒寬度為2 m、直徑為2.5 m，安裝南陽防爆集團生產(chǎn)的YBBP450M-10 型電機，電機功率280 kW，電控系統(tǒng)采用天津民益電氣有限公司生產(chǎn)的TKM-B/D-D2-6315 型電控系統(tǒng)，一次提升8 輛礦車。集中四級軌道安裝1 部中實洛陽重型機械有限公司生產(chǎn)的JKB2.5×2/20E（-650 絞車）型提升機，提升距離為585 m，坡度10°；滾筒寬度為2 m、直徑為2.5 m，安裝臥龍電氣南陽防爆集團股份有限公司生產(chǎn)的YBBP450M-10 型電機，電機功率280 kW，電控系統(tǒng)采用中信重工開誠智能裝備有限公司生產(chǎn)的KT17102 型防爆電控系統(tǒng)，一次提升8 輛礦車。

2 系統(tǒng)改造方案

礦山斜井的絞車自動化由于斜井運輸?shù)奶厥庑裕\行路線長，斜井巷道坡度不一，多水平運輸，井上車場與井下車場運行的復雜性等情況，對于現(xiàn)場設備、運輸環(huán)節(jié)技術參數(shù)、運行參數(shù)的收集，制定斜巷絞車智能化控制實施方案及技術改造路線，進行視頻監(jiān)控系統(tǒng)安裝，將保護功能、聲光報警功能安裝投入，對絞車及推車機、安全設施的聯(lián)動性能進行測試和調(diào)試運行，如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)總體方案

絞車房的設備改造在原有設備的基礎上（原設備：操作臺、副臺、電源柜、整流柜、逆變柜，高壓開關柜，動力變壓器、回饋變壓器等）增加了絞車自動化柜等輔助設備，其職能是通過DP 通信連接，和原有絞車的運行系統(tǒng)的程序聯(lián)系在一起，把自動化的設備和功能完整融入絞車控制體系中，實現(xiàn)自動化運行和保護，與絞車運行系統(tǒng)通過程序編程完美融和。

2.1 增加自動化柜

自動化柜設有“自動/手動”旋鈕，在保留絞車原設計的基礎上，把自動化功能簡單分離開，使絞車既有原來的半自動化運行，也有全自動化運行，通過旋鈕來選擇，能解決自動運行與檢修時需要手動操作的實際操作問題。同時還有各級保護的采樣，監(jiān)測設備振動、溫度、煙霧、制動閘盤溫度、制動油壓、逆變器電流等，把各項保護通過編程進入絞車各級保護，與信號系統(tǒng)建立通信，通過程序修改使絞車自動識別信號，根據(jù)信號實現(xiàn)絞車智能調(diào)整速度，在無人值守自動運行狀態(tài)下更加安全可靠。

2.2 增設遠程控制臺

絞車的自動化運行，在井口車場信號室處設有遠程控制臺，當信號室發(fā)出運行指令后，絞車按運行信號指令開始自動運行，遠程控制臺有一觸摸屏顯示器，把絞車的運行情況通過畫面顯示給井口工作人員，使信號室工作人員更好地了解絞車的運行情況，操控臺設有各種保護解除開關，方便信號室工作人員操作，真正達到絞車房的無人值守運行。操控臺設有速度選擇開關，井口工作人員通過速度選擇開關，可以使絞車在理想的速度運行。

2.3 增加視頻系統(tǒng)

絞車的自動化運行離不開視頻系統(tǒng)的輔助，工作人員能通過視頻顯示更快地了解絞車的運行全貌，對重要設備和運輸部位無死角監(jiān)測。

2.4 增加防跑車裝置

利用現(xiàn)代化的PLC 裝置，實現(xiàn)對斜井（巷）提升運輸?shù)某ｉ]式擋車裝置的自動化操作和監(jiān)控，實現(xiàn)了斜井（巷）運輸?shù)匿摻z繩脫鉤、斷繩防跑車，礦車超速自鎖及相應的報警、顯示、統(tǒng)計等功能。系統(tǒng)主要將幾個各自獨立子系統(tǒng)兼容起來，解決了斜井提升系統(tǒng)功能單一造成誤動作以及重復性投入的浪費問題，給安裝、維護工作帶來一定便利[3]。柔式防跑車裝置是一種常閉型裝置，該裝置由PLC 控制器、減速吸能器、執(zhí)行機構、擋車網(wǎng)門和測速與到位的5 個傳感器組成。當?shù)V車以正常速度到達距攔網(wǎng)門一定距離時，攔網(wǎng)門自動開啟，礦車通過，當?shù)V車全部通過后攔網(wǎng)門將自動放下關閉。如果礦車出現(xiàn)跑車或脫車等情況，由于攔車網(wǎng)門始終處于常閉狀態(tài)，將礦車柔性攔住，可起到防止跑車目的，如圖2 所示。

圖2 柔式防跑車裝置示意圖

3 應用效果分析

1）通過PLC 程序編程使絞車具備自動化運行功能。信號工在車場完成掛車，觀察車場情況正常，發(fā)出絞車運行信號，絞車電控系統(tǒng)接收到運行指令，自動辨別信號指令運行方向，啟動制動油泵、潤滑油泵系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)部對安全回路、啟動回路、制動工作閘回路、潤滑回路自動確認后，根據(jù)車場情況，逆變器送電開始工作，絞車開始運行，礦車在車場低速運行至第一道擋車欄通過后，開始自動加速到正常速度運行，這一過程無需司機操作，絞車自動化系統(tǒng)自動完成。礦車在到達井底車場前，自動減速到爬行速度（低速），礦車緩慢輸送到井底車場，工作人員發(fā)出停車信號，絞車自動停止運行，絞車自動完成一個提升循環(huán)。

2）斜巷絞車自動化控制技術與目前已有的斜巷絞車提升運輸控制系統(tǒng)技術相比具有極大的優(yōu)勢，首先在操作上，一名人員即可完成斜巷提升時推車機、阻車器、信號操作、絞車運行、斜巷防跑車裝置的操作運行，通過設置控制器、傳感器操控道岔、阻車器、防跑車裝置等環(huán)節(jié)運行，并通過到位信號、編碼器信號反饋確認是否具備開車條件，通過故障報警、絞車閉鎖實現(xiàn)斜巷提升運輸?shù)陌踩\行。

4 結語

通過斜巷采用提升機單勾提升運輸?shù)膶嵤?，斜巷提升時推車機將礦車推至變坡點處，阻車器打開，然后向絞車房發(fā)點，絞車識別信號開車，系統(tǒng)對開車、推車機、阻車器、斜巷防跑車裝置實現(xiàn)自動化運作，節(jié)約了工時、人力和材料投入，對煤礦機電運輸專業(yè)優(yōu)化和提升安全效益意義重大。