徐 強(qiáng)

（同煤集團(tuán)馬道頭煤業(yè)有限責(zé)任公司， 山西 大同 037000）

1 工作原理以及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

斜井跑車(chē)裝置的控制核心為PLC，為了明確串車(chē)組在巷道的具體位置，可以使用傳感器進(jìn)行檢測(cè)，從而可以保證檢測(cè)的有效性。在絞車(chē)啟動(dòng)的過(guò)程中，需要考慮到由PLC發(fā)起并且要做到對(duì)于編碼器發(fā)出的脈絡(luò)科學(xué)計(jì)數(shù)，可以結(jié)合計(jì)算的結(jié)果做出相應(yīng)的轉(zhuǎn)變，主要是利用計(jì)算結(jié)果將PLC轉(zhuǎn)換成絞車(chē)旋轉(zhuǎn)的方向和旋轉(zhuǎn)的角度，從而可以保證串車(chē)組具體位置的確認(rèn)，根據(jù)其具體的方向和位置進(jìn)行有效的判斷，如圖1所示。

圖1 ZDC新型斜井跑車(chē)防護(hù)裝置結(jié)構(gòu)圖

當(dāng)?shù)V車(chē)在上車(chē)場(chǎng)時(shí)所有的擋車(chē)欄應(yīng)當(dāng)全部處于關(guān)閉的狀態(tài)。

如果第一道擋車(chē)欄打開(kāi)，就要立即做出判斷。需要根據(jù)擋車(chē)欄進(jìn)行確認(rèn)，即當(dāng)?shù)谝坏罁踯?chē)欄打開(kāi)時(shí)，串車(chē)組應(yīng)該下行到A1點(diǎn)。當(dāng)?shù)谝坏罁踯?chē)欄關(guān)閉時(shí)，串車(chē)組應(yīng)當(dāng)下行至B點(diǎn)。當(dāng)?shù)诙罁踯?chē)欄打開(kāi)時(shí)，串車(chē)組應(yīng)當(dāng)下行至A2點(diǎn)，保證工作流程的有序性。

在串車(chē)組發(fā)生變化之時(shí)，要考慮將擋車(chē)欄打開(kāi)，符合串車(chē)組從下車(chē)場(chǎng)接近至第二道擋車(chē)欄時(shí)的要求，如果達(dá)到了A2點(diǎn)，則需要注意關(guān)閉第二道擋車(chē)欄。到B點(diǎn)以后，需要立即打開(kāi)第一道擋車(chē)欄。當(dāng)串車(chē)組行至A1點(diǎn)的時(shí)候第一道的擋車(chē)欄又全部關(guān)閉[1]。綜上所述為串車(chē)上行時(shí)。

當(dāng)串車(chē)組在提升過(guò)程當(dāng)中如果跑車(chē)發(fā)生了事故，一定會(huì)有礦車(chē)撞在形狀似鋼絲繩網(wǎng)結(jié)構(gòu)的擋車(chē)欄上，這個(gè)時(shí)候安裝在鋼帶上的力傳感器應(yīng)當(dāng)會(huì)檢測(cè)到對(duì)應(yīng)的擋車(chē)欄上存在著一股沖擊力。與此同時(shí)，控制裝置會(huì)馬上發(fā)出禁止所有擋車(chē)欄提起信號(hào)和停車(chē)信號(hào)，從而禁止礦車(chē)放行，防止跑車(chē)事故更加嚴(yán)重。在控制回路中，以上的這些信號(hào)形成互鎖信號(hào)，可確保斜井防跑車(chē)裝置的安全[2]。

2 系統(tǒng)中所存在的問(wèn)題

由于擋車(chē)欄道數(shù)未按防護(hù)距離去計(jì)算設(shè)置，吸塵器損傷之后沒(méi)有修復(fù)或者是固定的不牢固等一系列原因，對(duì)于跑車(chē)擋車(chē)欄來(lái)說(shuō)沒(méi)有能將串車(chē)組有效攔住。由于整個(gè)操作系統(tǒng)的傳感器和編碼器受到損傷，出現(xiàn)異?；虬惭b的位置走位。PLC程序出現(xiàn)了故障或者是其他的原因，造成了擋車(chē)欄無(wú)法及時(shí)提取而導(dǎo)致拒動(dòng)。

擋車(chē)欄并沒(méi)有做到及時(shí)地進(jìn)行提取和關(guān)閉，在擋車(chē)欄中由于動(dòng)作點(diǎn)的不合理，上車(chē)場(chǎng)的串車(chē)組已經(jīng)正常停車(chē)了，但是上部的擋車(chē)欄還沒(méi)有全部關(guān)閉，上部的擋車(chē)欄仍然處于繼續(xù)下放的狀態(tài)。斜井跑車(chē)裝置的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，且制造比較容易，通過(guò)更改其機(jī)械、電氣控制系統(tǒng)，使得該斜井跑車(chē)的防護(hù)裝置的安全性、可靠性得到加強(qiáng)和認(rèn)可，安全性的維護(hù)更加方便快捷，具有推廣價(jià)值。

3 提高斜井跑車(chē)防護(hù)裝置穩(wěn)定性的方法

3.1 布置上部擋車(chē)欄位置

在設(shè)置上部擋車(chē)欄位置的時(shí)候不能僅僅以按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定“在變坡點(diǎn)下方略大于1列車(chē)長(zhǎng)度L1”為標(biāo)準(zhǔn)參考，擋車(chē)欄完成動(dòng)作的全過(guò)程的時(shí)間T和該段時(shí)間串車(chē)組運(yùn)行的最大速度V0同樣都值得去考慮。擋車(chē)欄是否動(dòng)作的報(bào)警時(shí)間通常情況下為3 s，完成關(guān)閉和打開(kāi)擋車(chē)欄全部的過(guò)程動(dòng)作時(shí)間為5～7 s，如果擋車(chē)欄在3 s沒(méi)有完成動(dòng)作或者在5～7 s沒(méi)有完成動(dòng)作的全部過(guò)程，會(huì)造成運(yùn)行的過(guò)程中串車(chē)組撞上沒(méi)有打開(kāi)或全部打開(kāi)的擋車(chē)欄。綜上所述，上部擋車(chē)欄應(yīng)該設(shè)置在變坡點(diǎn)的下方長(zhǎng)度稍微大于L1（L1=TV0）的地點(diǎn)。

3.2 確定擋車(chē)欄的安全防護(hù)距離

考慮擋車(chē)欄的抗沖擊能力，應(yīng)當(dāng)在布置斜井擋車(chē)欄欄數(shù)時(shí)考慮擋車(chē)欄的安全防護(hù)距離。最大擋車(chē)防護(hù)距離應(yīng)當(dāng)根據(jù)斜井巷道運(yùn)輸實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行計(jì)算：

式中：Lmax為擋車(chē)最大跑車(chē)的距離；E為擋車(chē)欄所具備的最大抗沖擊能力；m為串車(chē)組總質(zhì)量；v為串車(chē)組下放的最初始的速度；g為重力加速度；μ為串車(chē)組運(yùn)行中的阻力系數(shù)；α為斜井軌道平面的傾角。

對(duì)擋車(chē)欄盲區(qū)的保護(hù)，需要考慮到擋車(chē)欄的作用。在進(jìn)行提前開(kāi)啟的過(guò)程中會(huì)形成一個(gè)盲區(qū)，在這種環(huán)境下，容易增加下一道防護(hù)裝置的沖擊，造成不良影響。因此，這個(gè)盲區(qū)的實(shí)際安裝距離將會(huì)在第二道防護(hù)裝置設(shè)計(jì)的防護(hù)距離中被刪除。

3.3 增加監(jiān)視探頭和監(jiān)視屏

在絞車(chē)操作臺(tái)前方的顯眼位置設(shè)置監(jiān)視屏，并且使用指示燈顯示的方式，配合視頻探頭等來(lái)監(jiān)視擋車(chē)欄的開(kāi)啟狀態(tài)。常見(jiàn)的故障以及故障漢顯功能和故障報(bào)警功能都是通過(guò)PLC設(shè)置的，設(shè)定出“自動(dòng)”和“手動(dòng)”等一系列不同的工作狀態(tài)，這樣才能讓斜井防跑車(chē)裝置更加完整、可靠、準(zhǔn)確[3]。

3.4 連接絞車(chē)安全的回路

將絞車(chē)閉鎖的遠(yuǎn)控端與裝置由絞車(chē)開(kāi)車(chē)的信號(hào)進(jìn)行控制研究，絞車(chē)停車(chē)回路被接入停車(chē)控制端，和絞車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)相閉鎖，運(yùn)轉(zhuǎn)裝置時(shí)絞車(chē)得電，同理，相反則停車(chē)斷電。當(dāng)擋車(chē)欄發(fā)生了明顯故障報(bào)警后，絞車(chē)的安全回路電源能夠斷開(kāi)，讓絞車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)不起來(lái)，達(dá)到了一種連鎖保護(hù)的作用。

3.5 提供跑車(chē)防護(hù)裝置的正確供電電源

絞車(chē)電源務(wù)必與斜井跑車(chē)防護(hù)裝置的主機(jī)電源和每一套擋車(chē)欄的動(dòng)力電源互相同步，可以利用獨(dú)立開(kāi)關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，這樣可以保證控制的安全性，同時(shí)也要注意如果巷道中有人車(chē)運(yùn)行，要保持人車(chē)信號(hào)和供電電源的互鎖。