丁建国

（煤炭工业合肥设计研究院有限责任公司，安徽 合肥 230041）

1 概 述

淮南矿业集团公司共有13对生产矿井，小绞车1000余台，井底车场及大巷运输以电机车牵引矿车运输为主，多数矿井运输矸石采用电机车，部分矿井采用胶带机运输矸石。采区上下山基本采取绞车提升，提料斜巷多数采用小绞车运输，起伏巷道和顺槽基本采取小绞车、无极绳绞车或普通轨绳牵引卡轨车接力运输。

淮南矿业集团公司下属煤矿井下辅助运输系统存在以下问题：

（1）辅助运输装备相对落后。辅助运输大巷采用电机车，采区运输使用小绞车接力，环节多，设备数量多，用人多，造成效率低，断绳、掉道、“放大滑”、碰人等事故时有发生。

（2）安全防护装置及自动化技术水平较低。目前集团公司矿井井下斜巷绞车及矿车安全防护装置设置不到位，部分绞车、阻车器、跑车防护装置等还没有实现联锁动作，斜巷运输过程中事故发生点没有安装视频装置。

2 安全自动控制系统设计

2.1 运输工艺自动化

运输中间环节增加列车推车机、阻车器、操车推车机、后阻车器、前阻车器等机械设备，实现了两个运输段的衔接，增加连续性。在自动操车技术上增加自动化控制系统、传感器等设备，实现操车的自动控制，改变以往操车人工控制，提高生产效率，降低劳动强度，大大减少事故的发生率。

2.2 运输设备自动化

采用无极绳牵引装置、缠绕式绞车方式进行设备牵引，这两种设备均具有成熟的自动化控制系统，保护功能完善。在其基础上加强绞车电压、电流、速度、压力的监控，完善与辅助设备的闭锁关系，并在通讯方面配装漏泄通讯系统，增加数字化的工业视频系统。

漏泄通讯系统，通信/信号基台安装于司机操作台附近，完成司机与手持机通话、手持机与手持机自己通话，接收正常行车信号、发送回铃信号、发出打铃错误提示音信号，基台具有前三次打铃记忆功能。

（1）打铃功能。打一下基台指示灯红灯亮，表示停车；打两下黄灯快闪，表示快上；打三下绿灯快闪，表示快下；打四下黄灯亮，表示慢上；打五下绿灯亮，表示慢下。

（2）纠错功能。打点超过五次基台发打铃错误提示音发回手持机告知无效，需重新打铃。

（3）手持机操作紧急停车功能：输出急停信号切断绞车电源等功能。在紧急状态下由手持机直接发出急停指令，基台收到急停指令后输出特定信号自动切断绞车动力电源实现紧急停车。

2.3 辅助设备自动化

改变目前斜巷运输的一些辅助设备的驱动方式，将道岔、阻车器、防护栏等由人工气动控制改为可控制型的电动或液动型。道岔还应选择具有远控、遥控、手动控制型的可控型道岔。实现以下功能：

（1）显示功能。在显示控制器上监视斜坡轨道的道岔状态，监测控制设备的工作状态，也将显示控制器进行联网，实现更高层级的综合监控。

（2）闭锁功能。实现轨道线路闭锁、转辙机控制闭锁、防护栏电气联锁。

（3）权限管理功能。实现对现场道岔的集中控制、本地控制和遥控控制相互之间的权限切换。当该装置停电或线路故障时实现自动解锁，进行就地气路或手摇转换控制。

（4）条件关联功能。依据轨道线路的开通状态和设备自检状态，给出绞车控制装置的起停条件，实现与绞车控制装置的关联功能。

（5）改变矿井辅助运输轨道传感器，目前主要为行程开关触发式或光电收发式（含红外式）为主。选用先进的轨道计轴传感方式，可实现检测机车的方向、速度、车皮数；具有漏检车皮功能；具有机车过岔转辙机拒动功能。轨道计轴传感区间物理界限明确，安全系数高。

（6）以往操作方式主要以信号工打点方式进行操作，司机对现场情况无法掌握，根据目前现有监控技术，可以增加远程监视，配装数字化的工业电视系统，实现司机对现场情况的可视化、直观化，更方便操作，增加安全性。

3 设备选型及布置

3.1 运输及操车设备选型

（1）采用SQ-160型无极绳连续牵引设备。该设备由无极绳绞车、张紧装置、梭车、尾轮、压绳轮、托绳轮和人车等组成。采用机械传动方式，绞车变速采用磨擦轮离合或者变频调速方式。可直接利用井下现有的轨道系统，不需对轨道及巷道进行改造。

（2）弯道销齿推车机。包括若干首尾顺序相连的推车器，每一推车器下部对称设有四个滚轮，两相邻推车器之间经万向铰相铰接。

（3）推车机专用道岔。轨道布置优先采用对称道岔布置形式。

3.2 安全控制设备选型及布置

（1）设备布置

为实现斜巷辅助运输安全自动化，斜巷内设置有阻车器、跑车防护装置、电动司控道岔装置、电视监视装置、行人监测装置等先进的安全控制设备，使斜井巷运输设备完全安全可控。如图1所示。

图1 斜巷安全控制设备布置图

（2）设备选型

① 采用ZZC660型阻车装置设备。由灵敏度高、抗干扰性好的传感器，智能化、控制功能强的控制器，动作可靠的电动推杆及阻车器、挡车器、控制按钮等组成。

② 采用ZDC30-2.2型跑车防护装置。由电控箱、速度传感器、挡车栏、收放绞车、声光监控箱和位移传感器组成。

③ 采用ZKC127D型矿用电动司控道岔装置。该装置由控制器、发射机、岔位显示器、电动转辙机等组成。

④ 采用ZSJ127型电视监视装置。电视监视装置由摄像仪、录像机、监视器及电源灯组成。

⑤ 采用ZJR127型行人监测装置。由光电传感器、电感式传感器、控制器、声光报警器箱及显示装置等组成。

4 应用效果分析

斜巷轨道运输安全自动控制系统已在淮南矿业集团下属多个矿井进行了应用，各矿在结合各自地质条件、采区布置安排以及设备情况的基础上，对目前斜巷轨道运输系统工艺进行自动控制改造，增加一系列安全防护设备和措施。通过本次轨道运输安全自动控制系统改造，极大程度改善了集团公司井下辅助运输的生产环境，提高生产安全可靠性，降低工人劳动强度，节省劳动时间，提高生产效率，促进了集团公司安全高效生产。

5 结语

（1）通过对煤矿井下运输系统工艺重新改造布置，采用新设备、新技术、新工艺，能够有效降低煤矿井下运输事故，提高煤矿井下运输系统的安全可靠性，提高矿井生产效率，实现建立一个以人为本、安全无险、技术先进的现代化矿井。

（2）在进行井下运输系统改造时，需从矿井实际条件出发，充分利用矿井现有运输系统和设备，减少系统改造初期投资和运行费用。