井下运输系统

井下运输系统（精选11篇）

井下运输系统 篇1

1 主要研究内容

井下胶带输送机已成为煤矿生产中非常重要的运输设备, 它能否安全高效地运行, 直接决定着矿井机电设备的开机率和产量, 而老式的胶带传输方式, 采用继电控制, 每条皮带可以独立控制开停, 系统分散, 控制的灵活性差, 且各皮带的配置差异较大, 同时用人工操作, 操作人员劳动强度大, 运行效率低, 且易引起操作失误, 造成设备损坏, 甚至人员伤亡, 给矿上带来重大的损失。为此实现胶带输送机的集中控制就显得更加必要。根据上级总公司战略管理的要求, 减人提效成为当下矿业公司调整经济结构、转变经济发展方式、推动科学发展的重要抓手和突破口, 减人提效工作已经成为聚隆矿业公司内生性的战略要求。

2 创新点

采用了先进的自动化技术、PLC控制技术、信息化技术及计算机网络通信技术, 进行系统信息的采集、传输、加工处理、现场控制和状态显示, 实现系统的集中控制;提高了系统的实时性, 使煤流线上所有设备的闭锁关系更加可靠, 完全实现了各种运行模式下的顺煤流停车, 逆煤流启车的顺序控制;同时, 利用数据库技术, 进行数据信息的存储加工, 实现故障查询、操作查询、设备开停查询、数据实时曲线显示等功能, 使系统管理功能更加完备。

3 技术关键

通过这项技术的应用, 针对胶带机集中控制系统的实际运行情况, 结合减员提效、可靠先进的原则, 实现如下功能和目标:

3.1 视频监控

对煤流系统关键控制点增加视频摄像头, 并实现联网;在二部强皮机头候车硐室安装一台隔爆显示器对图像实时监测, 在控制室安装一台硬盘录像, 对现场图像进行实时监测及录像。实现对煤流系统现场全景全覆盖。

3.2 胶带机集控

集中控制系统将矿方原有三部强力皮带控制系统和平皮带、转载皮带、给煤机通过以太网络连接成集控煤流, 按照现场工作的流程, 增加各设备和流程的闭锁关系及沿线预警提示, 保证安全。界面如图1 所示。

项目试运行以来, 系统煤流量控制更加精确, 运输量稳定, 极大地提高了系统的产品输送能力, 提高了设备的开机时间, 提升了设备的利用率。系统可以从集控室实时观测到系统各设备的运行状态, 可以较好的调节系统各环节功能的发挥, 使系统运行效率达到最佳。

4 实现的功能

为了满足日常运行、检修、故障处理等需要, 操作台具备三种控制模式:就地检修、就地手动和就地自动。操作人员可采用不同方式控制各条皮带的启动和停止。

(1) 就地检修控制。当日常检修或故障处理以及特殊需要时, 操作人员可在操作台上单独控制每个设备的开停。

(2) 就地手动控制。在这种方式下, 设备之间存在闭锁关系, 只有前面的皮带开后, 后面才能开。

(3) 就地自动控制。在这种方式下, 操作人员只需在操作台上选择好系统启停流程, 可实现系统的一键按煤流开车。

(4) 工况图显示。工况图动态显示整个系统皮带、给煤机运行的工况, 以及主要保护有关参数信息。

(5) 信息图显示。实时显示皮带、给煤机开/ 停状态。如皮带开停状态、检修状态及运行开机时间、停机时间等参数。

(6) 故障及保护显示。同时实时显示皮带和各种保护传感器的工作状态, 显示皮带的故障类型, 分站之间通信是否异常。

(7) 地面远程功能。上位机具有远程开车停车、故障诊断、历史记录开停查询等功能, 同时可时时浏览视频图像。

5 结束语

按照党中央、国务院的决策部署, 根据省委、省政府的要求, 依据集团战略管理的需要, 减人提效成为冀中能源邯矿集团聚隆公司调整经济结构、转变经济发展方式、推动科学发展的重要抓手和突破口, 已经是大势所趋, 并且减人提效工作已经成为公司内生性的战略要求, 应用前景广阔。

摘要：为调整经济结构、转变经济发展方式、推动科学发展, 减人提效, 实施安全高效运行, 我矿积极研发, 通过自动化技术、PLC控制技术、信息化技术及计算机网络通信技术, 进行系统信息的采集、传输、加工处理、现场控制和状态显示, 实现系统的集中控制;提高了系统的实时性, 使煤流线上所有设备的闭锁关系更加可靠, 完全实现了各种运行模式下的顺煤流停车, 逆煤流启车的顺序控制。

关键词：主运输,集控系统,井下运输,PLC,自动化技术

参考文献

[1]朱霞清.PLC技术在煤矿带式输送机中的设计与应用[J].煤矿机械, 2013 (09) .

[2]魏旗.变频器和PLC组合控制系统在传送带多种速度控制中的应用[J].山东工业技术, 2013 (04) .

[3]李新.基于PLC的煤矿带式输送机的节能改进技术[J].科技创业家, 2013 (15) .

[4]卞永龙.基于PLC和变频器的电机控制技术[J].科技创新与应用, 2013 (23) .

井下运输系统 篇2

我矿各水平大巷运输轨道从2011年4月8日出运输死亡事故后，因行车安全距离小八、九、十水平全部改为单线运输。现在给安全生产造成了很大的困难，万一出现特殊抢险情况很难调度，接送人员或物资车辆进出容易发生相撞事故，特建议制定如下措施：

一、事故地点与性质确定后，需要或必须将当班各水平班组长调到事故现场相关部位有序的调度列车，接送有关领导和物资材料等。运输车间主任、副主任和本单位值班人员必须及时到达出事故的巷道始发车地点或事故地点指挥。

二、通讯、始发地点与事故地点、中途相关部位的电话确保畅通。各部位的指挥人员要熟知此区域的电话号码，以便调谐里、外及中途的列车谁让线或谁避线，防止列车相撞（出来的列车让进去的列车为原则或谁距离躲避线路道嘴近谁让道）。

三、矿副总以上的领导也要听从运输现场管理人员的调度安排，不得强令进、出现场给运输造成进、出列车相撞的事故结果雪上加霜。现场运输管理人员应及时组织车辆超前安排将矿领导及抢险救护人员送到事故现场。

四、各水平列车始发地点和避让地点：

1、八水平：

始发地点：806车场道与充电间道。

避让地点：翻笼东三角碹、西三角碹。

进去的列车走绕道，出去的列车走翻笼。

存放车辆地点：八西头道以里绕道可存放列车，八西二道以里大巷可存放

列车。

2、九水平：

始发地点：906车场（把车头调到车场待命），车头进去之后车场应保持

3台机车，少于3台机车时联系里边向外调车头。

避让地点：老车房口杂道、充电间口、翻笼东西三角碹。

进去的列车走绕道，出去的列车走翻笼。

存放车辆地点：三石门以里大巷可存放列车（存放机车2台，多的向外调）。

3、十水平：

始发地点：车场、充电间口。

避车地点：10西10 车场、10西7车场、10西5车场、3道半绕道、10西

2车场。

十水平是全矿重要生产部位，出现事故时人员配备应不少于16人（安最远处计算）。

（1）、当班2人（始发地点1人，事故地点1人）

（2）、配备10名电车司机。

（3）、避让地点人员：108（绕道出口）1人，2道1人，3道半绕道1人，5道1人、10道1人。保持以上各避让地点联系，最快最好的调动车辆。

五、始发地点、避让地点等通讯电话号码统计出来，做几个牌板填写清楚挂在各部位的联系地点，确保调度人员联系使用。

此建议方案仅供参考。

机运科

井下运输系统 篇3

关键词：监控系统；原煤运输；主胶带运输系统

引言

公司的需求是提升原煤的产量，同时将主运系统运输原煤的水平增强。河北唐山煤矿在2005年和煤科总院的某自动化研究所通过技术合作共同对井下主胶带运输综合自动化控制系统进行研发；同时该矿业公司将其应用在了井下胶带运输系统中，以此结合地面计算机连锁技术来控制所有的煤矿井下胶带运输机，然后利用公司的内部网络系统和计算机来监控井下运输原煤的每一个环节。

1.综合自动化控制系统的组成

1.1 监控系统

本文将两台研华科技生产的610H型工业控制计算机作为上位机安装在了地面集中控制室中，然后通过CIMPLICITY组态工程软件的应用同时结合井下对胶带输送机控制设备的使用情况，与公司合作的自动化研究所对可视化操作界面进行了设计和研发，其目的是为了达到集中自动化控制，通过该界面，上位机能够非常直观的显示出统计报表、事故记录、数据分析、曲线分析和运行状态等，并可以控制操作井下胶带输送机。如果操作人员想要查看上位机是否与井下的各台控制机分站拥有正常的通讯，那么就能够通过界面中图标显示的颜色来进行判断。远程监控井下主胶带运输机的工作状况就是这样通过地面工業控制计算机来实现的。

1.2 监控系统的组成

地面工业控制计算机、KJJ14数据传输接口、KJD5矿用本质安全型可编程控制器、电源继电器箱、数据传输电缆、多种保护传感器和信号联络装置等多种设备构成了监控系统。

2.监控设备的功能

KJJ14数据传输接口：对于地面工业控制计算机来说，其信号不能直接被井下的胶带KJD5控制器进行接收和读取，他们之间需要一种设备来传输和转换信号，这种设备就是KJJ14数据传输接口，她能够完成地面工业控制计算机与KJD5控制器之间传输控制信号的任务，而且这种信号传输是双向的。

KF1006A型电源继电器箱：对于KJD5控制器中所有的关联设备来说，比较重要的一个就死KJJ14数据传输接口，该接口能够将直流12V的电源提供给控制器，同时能够自由的转换本安与非本安隔爆信号，控制器通过该继电器箱可以实现对隔爆电器的控制以及对相关信号的接收。

矿用本安型可编程KJD5控制器（PLC）：对于主胶带运输洗头膏来说，其最为核心的组成部分就是矿用本安型可编程KJD5控制器（PLC），其不仅能够检测整个系统的信号，还能够控制胶带主机、机尾给煤机等各种设备，同时还可以显示出胶带机的各种状态，其选择及其丰富，有就地控制、远程控制、连锁操作和手动操作等。如果想要在现场统一的打开或者停止井下胶带输送机，那么就选择就地和连锁控制。如果想要将打开或者停止井下胶带输送机的作业放在地面完成，那么就选择远程和连锁控制。

对于矿用本安型可编程KJD5控制器来说，其工作方式一般来说是循环扫描，而每一个扫描周期都可以视为一个完成的整修处理过程，115s是该周期的最大时长，CPU板处于通讯处理时期凭借串行口与显示板完成数据传输，并对操作员通过键盘发出的相关命令及时做出反应，同时液晶显示屏上的内容也完成实时的更新。当矿用本安型可编程KJD5控制器的工作方式为编程时，对用户程序和输出信息完全忽视，而其工作方式为运行时，对用户的有效程序进行相应的执行，并对通过输入端进入的开关量和频率量进行扫描读入，在此过程中，存储器也存入了相关的状态，而且存入存储器中的内容在执行程序的过程中不会随着输入状态改变而发生变化，当完成一个扫描周期以后，该内容才会发生改变。执行完用户程序后会得到相应的结果，该结果通过输出处理与输出锁存器进行数据传输，锁存器处于输出板中，同时控制信号也会凭借着隔离电路输出到外面，矿用本安型可编程KJD5控制器输出的实际值就是该控制信号。处理用户程序的顺序是一条一条的从左往右，从上到下执行。通常情况下，本文会在现场完成对设备的调试、使用或者维护工作，此时就需要对程序进行编写和修改，这些工作本文可以利用键盘或者图形编辑器来完成。

3.地面监控系统

地面工业电视监视系统：本文将25台KBA4型本质安全型矿用光纤摄影仪安装在井下所有的主运胶带上面，对视频信号进行获取，所得到的就是监控系统信号，公司调度室中的光端机凭借光缆收集该监视系统信号后转变视频信号格式，758同轴电缆将转变之后的视频信号传输到胶带井上集中控制室MJJ型视频矩阵切换器上，然后井上集控室中的8台工业电视通过KJ2028A型配套控制器完成自由切换视频信号的工作，井下胶带采集到的所有视频信号都能够通过任何一台工业电视进行显示，这样一来井下主运胶带运输系统的状况就可以通过8台监视器来了解和掌握，进而实现统一的安排原煤的运输。

地面计算机环网监视系统：为了构建企业信息化系统，矿业公司将企业内部计算机局域网提升到了1000M。其网络实行的拓扑结构为环形光纤以太网，同时为了能够通过计算机系统对井下主胶带运输系统进行实时监控，本文将企业内部的局域网连接到了其光纤视频信号。

4.结论

唐山煤矿应用井下主胶带运输系统以后，完善了综合自动化控制平台，将公司的自动化管理能力进行了强化，并且实现了统一的自动化控制井下主胶带运输系统，以此为基础本文公司的全面自动化控制在不久的将来一定能够实现无人操作。将公司自动化的程度提升了一个层次，节省了大量的人力成本，提高了生产效率。避免了过去因人为原因造成的许多设备故障，保证了设备运行的安全性，降低了设备的维修成本，提高了原煤产量。

参考文献：

[1]秦邦振，秦杰，葛春喜.基于PAC的煤矿主扇风机远程综合监控系统[J]煤炭技术 2010.12：15-16.

井下原煤运输系统破碎环节的设置 篇4

近年来,一些矿井在工作面转载破碎机之后的主运输环节增设了一道破碎环节,如在工作面顺槽可伸缩带式输送机与大巷带式输送机搭接点处、大巷带式输送机与井下煤仓搭接点处、大巷带式输送机与主斜井带式输送机搭接点处(无井底煤仓)以及井口驱动机房内输送机搭接点处等。但是对于是否有必要增设一道破碎环节,设计单位和业主均有不同意见。本文通过对矿井原煤运输系统安全性、矿建施工难度、地面生产工艺、产品煤用户及环境等方面的论述,结合笔者近年来的设计经验,分析了矿井设置两道破碎环节的必要性,并提出了建议,供设计参考。

1原煤运输系统安全性

随着煤炭工业的现代化,采煤工艺发生了重大变革,放顶煤工艺得到了科学的应用和发展。当煤的硬度f>2时,煤的强度不易破坏,放顶煤极易形成块状,当工作面遇到断层时,块状岩石增多,块状煤和块状岩石都不易通过转载机或转载点,并对运输设备产生碰、撞、砸等形式的损伤,给井下安全运输带来困难[1]。

工作面转载破碎机布置在工作面刮板转载机头部。由于结构限制,转载破碎机破碎范围为0~500mm。如果原煤硬度大,开采时经常出现长条状、片状的特大块原煤通过转载破碎机时不能被充分破碎,导致大块原煤进入主煤流系统。这种条状、片状原煤比较“锋利”,在带式输送机转载受料点处容易“撕裂”输送带面,如魏墙矿井就发生了大块煤撕裂主斜井带式输送机输送带的事故;井底煤仓上口若不设置篦子或篦子管理不善,大块原煤进入煤仓后容易堵仓;输送带上原煤块度太大,超出带面容易碰伤行人。

2矿建施工难度

井下破碎机尺寸为长×宽×高=(3.5~3.8)m×(1.6~1.7)m×(1.7~1.8)m,尺寸较大,且破碎机重量大,以目前国产破碎机为例,处理量3000t/h的破碎机,重量均在65t左右。为了将破碎机从地面运输至使用地点,设计需综合考虑井下运输方案;如破碎机整体运输下井,应保证井下辅助运输巷道宽度能满足运输要求,且辅助运输方式应合理;如果破碎机可拆装运输,现场应考虑井下组装空间;破碎机硐室由于要满足设备搭接关系,故破碎机硐室均较大,目前在用的破碎机硐室尺寸均在11m(高)×6m(宽)以上,巷道及硐室施工和支护难度大,费用高;同时破碎机硐室还应考虑破碎机的安装检修用起吊装置、破碎机行走轨道;破碎机运输联络巷、破碎机配电等附属巷道,也增大了破碎机硐室实施难度。

3地面生产工艺及产品煤用途考虑

根据国务院关于印发大气污染防治行动计划的通知(国发[2013]37号)第十四条:到2017年,原煤入选率达到70%以上。同时电厂和化工厂等用户对产品煤粒度及质量要求较高,均要求原煤应经过洗选加工,因此如果原煤中大块较多、原煤硬度较高,为减小选煤厂破碎机的破碎压力,井下可增设一道破碎环节,提高整个系统的安全性。

如果外销用户需要大块煤,则井下不应增设破碎环节,以尽量保留大块煤,但同时应加强巡查,防止撕带、堵塞转载点或煤仓及伤人事故的发生。

4从环境考虑

目前社会对环境要求越来越重视,对于既能设置在地面又能设置在井下的破碎机,建议尽量设置在井下,以减少粉尘和噪音污染。

5结论

(1)对于原煤硬度f>2的矿井,建议井下增设一道破碎环节,可以较好避免撕带、堵塞转载点或原煤伤人事故的发生。

(2)对于原煤硬度f<2的矿井,建议设计时对井下施工难度、辅助运输方式、施工费用以及地面洗选系统破碎压力等方面综合比较,科学确定是否增设破碎环节。

(3)如果原煤运输环节确定要增设破碎环节,则破碎机应尽量靠近工作面转载破碎机,以最大限度保护后续运输环节的设备。

(4)若原煤运输系统不增设破碎环节,原煤运输环节的输送机应采用防撕裂输送带,并装设钢丝绳芯输送带在线监测装置,避免撕带事故的发生,同时加强运输系统的巡查,发现问题及时处理。

(5)井下有煤仓的矿井,如果原煤进入煤仓之前的运输环节未安装破碎机,在煤仓上口应设置篦子,防止大块进入煤仓,形成堵仓事故;井下无煤仓的矿井,应在转载点前安设篦子,避免长条大块煤进入下一循环。

6结束语

由于煤矿井下条件限制,施工、安装维护难度较大,合理设计破碎环节至关重要。合理的选择,可增强系统的安全性,节约成本、提高生产效率。

摘要：针对目前井下原煤运输系统是否设置两道破碎环节有争论的现状,结合笔者近年来的设计经验,提出合理有效的建议,为类似矿井在设计中破碎机的布置提供了参考。

关键词：原煤运输,破碎环节

参考文献

[1]魏效玲,胡进省.煤矿井下破碎机使用及改进[J].煤矿机械,2000,1.

[2]杜河花.煤矿破碎机的应用与发展[J].能源与节能,2014,8.

[3]徐永生.井下分级破碎机的研究及应用[J].煤炭技术,2014,8.

煤矿井下斜坡运输情况调研报告 篇5

为进一步加强煤矿安全生产管理，体现安全生产人人有责、人人有为的思想，杜绝各类安全隐患和违章行为，为煤矿创造一个良好的安全生产环境，克服不重视和消极对待安全生产的错误思想，在安全管理中互相监督、互相管理、互相制约、互相提醒、互相帮助，形成人人事事讲安全，群策群力保安全的良好安全氛围，促进煤矿生产发展，提高经济效益，建设安全、和谐煤矿，我们按照山西省委、省政府提出的“转型发展，跨越发展”和我集团公司提出的“安全、重组、转型、翻番、和谐”的要求，对煤矿井下斜坡运输状况进行调研。调研采取实地查看、召开座谈会、查阅有关资料的方式进行，基本掌握煤矿井下斜坡运输情况，现将调研情况具体报告如下：

一、煤矿斜坡运输系统概况

煤矿斜坡运输线路长1320米，坡度大，最大坡度20度，平均坡度18度。服务三个采区，五个车场，采用双滚筒3米液压绞车单钩串车提升1TU型矿车5个，各采区有拦车网，各车场有挡车设施，从上部车场以下700米为双道，再往下为单道。绞车在上部可以使用双滚筒，但是到下部只能采用单滚筒；实行封闭式管理，做到行车不行人，行人不行车。

二、煤矿斜坡运输系统存在的问题

1、煤矿对斜坡运输管理不够规范严密，斜坡提升管理制度不够健全，安全生产岗位责任制不够明确，对职工安全教育不够。

2、斜坡运输系统建设达不到国家标准，国家规定斜坡运输平均坡度不超过10度，但煤矿斜坡运输线路平均坡度为18度，对运输造成很大困难，存在一定安全隐患。

3、斜坡提升设备、设施存在一些不完好、不可靠现象，绞车无深度指示和过卷保护装置，提升钢丝绳日常检查不够，挡车器、阻车器不完好，捞车器不牢固，不能起到防跑车和捞车作用。

4、斜坡运输信号工和把钩工属特种作业人员，按规定必须由专人操作并持证上岗；而煤矿目前对斜坡运输信号工和把钩工安全、业务培训不够，信号工、把钩工专业技能不强。

5、斜坡运输管理不够正规，有时会贪图方便，出现人、车混行的严重违章现象。

三、解决斜坡运输系统存在问题的建议

1、头脑清醒，警钟长鸣，提高安全意识。

在斜坡运输系统生产过程中，每个人要时刻保持清醒的头脑，充分认识到安全生产的重要性，时刻保持高度的警觉性，严格按照制度规定与工作纪律使用斜坡运输系统，在斜坡运输系统使用过程中形成“人人讲安全，事事为安全，时时想安全，处处保安全”的思想氛围，消除一切安全隐患。

2、加大对煤矿斜坡运输系统的监督、检查、管理力度

煤矿管理部门要高度重视斜坡运输系统的安全管理工作，加大对煤矿斜坡运输环节的监督、检查、管理力度，建立、健全斜坡运输各项安全生产规章制度和操作规程，并落实到实际具体工作中。在斜坡运输系统日常工作中，要加强监督、检查、管理力度，督促职工严格执行斜坡运输各项安全生产规章制度和操作规程，杜绝违章操作，严格禁止人、车混行，确保斜坡运输系统稳定安全运行。

3、加强技术改造，使斜坡运输系统建设达到国家标准

要针对斜坡运输系统建设达不到平均坡度不超过10度的国家标准，对运输造成很大困难，存在一定安全隐患的实际情况，要加强技术改造，投入必要建设资金，购置符合规定的设备，尽快使斜坡运输系统建设达到平均坡度不超过10度的国家标准，从根本上解决斜坡运输系统存在的安全隐患，确保斜坡运输系统安全，从而提高整个煤矿的安全生产水平。

4、加强安全生产培训，提高职工安全生产素质

煤矿要设立安全教育培训机构，制定安全教育培训计划，落实安全教育培训时间，对全体职工实行安全生产培训。使全体职工提高安全生产意识，掌握使用斜坡运输系统的制度规定，自觉做到人、车分行。其中，要特别加强对斜坡运输信号工、把钩工等特种作业人员的安全教育培训工作，做到斜坡运输信号工、把钩工必须全部持证上岗，并严格按照斜坡运输系统的制度规定操作，检查制止其他职工违规使用斜坡运输系统，切实负起信号工、把钩工的自身职责，确保斜坡运输系统稳定安全运行。

5、落实矿长、副矿长、安全员安全工作责任制，确保斜坡运输系统安全

矿长、副矿长、安全员要切实负起安全生产工作责任制，定期或不定期对斜坡运输系统进行安全检查，加强对斜坡运输信号工、把钩工日常操作工作的检查、监督，加强斜坡运输系统现场安全管理工作，认真落实事故防范措施，指导斜坡运输信号工、把钩工做好自身工作，对查出的事故隐患要明确专人限期整改到位，确保斜坡运输系统安全。

6、定期检测斜坡运输系统，提高斜坡运输系统性能与安全可靠性

井下运输系统 篇6

关键词：井下机电；煤矿运输；现场检查；安全管理

中图分类号：TU714 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）18-0107-01

1 确保煤矿供电系统的安全

员工在煤矿现场进行供电工作时必须谨遵《煤矿安全规程》的要求，每个供电系统必须安装防止电流短路、电压超标等安全装置，确保现场供电的安全；每天必须对电路的低压检漏进行一次跳闸实验，每年对供电系统继电保护进行一次整定、调校、核算和一次预防性试验；严禁在直接向井下供电的高压馈线上装设自动重合闸。企业除了需要严格执行停送电的工作票制度，还需要配备可靠的绝缘设施。一般储能元件的电气设备应严格控制充放电的频率，当设备达到维修或者更换年限后，应立即更换或者检修。

2 明确煤矿井下机电、运输的安全管理责任

煤矿企业应该设立专门机构来管理机电、运输的安全工作，整个系统的安全工作需要合理地进行分割，每个过程的工作需要任命专门的负责人进行负责，每个岗位要配备足够的相关技术人员来应对各种突发事故。必须建立完整的报废淘汰、保养维护、检修、定期检测检验、巡回检查、安装交接验收、入井验收、物资采购供应管理和机电、运输装备制度，并且明确各个岗位的职责所在。对《煤矿安全规程》要严格执行。

3 加强运输设施的安全管理

运输系统在整个煤矿企业的运行过程中占据着十分重要的地位，完善和提升其系统的安全装置可谓至关重要。在大型传动设备的边缘处必须配备护栏或者缓冲带，煤矿企业的升降机必须严格按照标准，严禁超重装载，并且需要安装相关的保险装置。各种保险装置必须定期进行检查和压力测试保证功能完整，运行可靠。升降机的连接装置应配备保险绳，整个装置的电控系统的运行和电路操作必须精确，升降机的制动能力必须满足相关安全要求。并且定期更换，否则保险绳老化失效。采用钢丝绳牵引运输机运行时，人员和物料的运送不能同时进行，严格执行“运人不运物、运物不运人”的规定。煤矿现场的机动车和其他运输车辆的照明功能必须正常，定期进行检查。

4 加强电气设施的安全管理

电气设备必须使用带有产品安全标志的设备，应严禁使用违规的机电设备、电缆、运输设备等产品。产品的安全性能应得到充分的保证，定期检查和维修是必须的。工作中，员工使用的防爆电气、斜井人车、提升容器、钢丝绳、用于提升人员的绞车等设备没有矿用产品安全标志的，需要按照要求更换或者立即停止使用。只有合格的设备才能在相关人员签发证件后进行使用，严禁没有使用资格的设备入井。

5 加强职工的安全知识和意识

新员工刚上岗应在师傅的带领下进行相关作业，直到熟悉工作流程才可以自己上岗作业。加强机电、运输岗位工作人员的安全培训工作，对于采掘机组的相关技术人员都需要经过严格的培训和相关考试才能持证上岗作业。在有危险隐患的作业中，企业需要放置单独的警示牌进行提醒。企业应对员工定期进行安全知识的检查。

6 加强机电、运输设备安检的管理

煤矿现场的机电、运输工作必须按照《煤矿安全规程》的规定对钢丝绳和电缆、防雷接地装置、供电系统保护、压风设备、主排水、主通风、主提升等进行定期的检验。相关的检验检查工作都必須严格按照国家有关规定进行，检验工作必须由具备资质的安全生产检验检查机构承担，相关部门要做好质量检测检验的工作，做好相关监管工作。

参考文献

[1] 谭得健，徐希康.我国煤矿机电一体化技术的发展与思考[J].煤矿机电，2003，（5） .

井下运输系统 篇7

1系统组成

煤矿井下斜巷运输视频监控主要是针对监测各车场及片盘口人员流动情况进行设计, 因此, 需要在在轨道车前后、确定的片盘口及上下车场安装摄像机, 在绞车房安装隔爆监视器, 实现监测目的。根据斜巷运输系统的特点和无极绳连续牵引车在井下工作的实际情况, 设计系统的总体结构如图1所示。

系统主要由有线/无线视频终端、网络传输平台、绞车房监控指挥系统3部分组成。

系统通过安装在轨道车前后的2台无线摄像机、各片盘口及上下车场本安光纤摄像机, 在绞车运行时沿途拍摄前后的环境视频、轨道各片盘口以及上下车场的人员情况, 然后将视频信号发送至巷道内无线基站上, 基站和光端机组成的网络传输平台将视频信号传输到绞车房监控指挥系统的隔爆计算机, 绞车司机便可以通过隔爆计算机显示器了解矿车前后的环境及人员情况, 实现安全操纵绞车[1,2,3]。

2系统主要模块设计

2.1无线视频终端

无线视频终端由安装在轨道车上的无线摄像机、固定在运输大巷的有线或无线摄像机、本安红外照明灯、隔爆兼本安电源组成。采用KBA12矿用本质安全型摄像机, 工作电压DC 12.9 V, 工作电流≤500 mA, 通信协议为IEEE802.11b/g, 采用无线或有线方式连接网络。采用DHS 5/12H (A) 矿用本质安全型红外线照明灯, 工作电压12.9 V, 工作电流≤500 mA, 照射角度>60°, 照射距离10～30 m。

对于部分甩车道岔、车场入口处人员情况、设备运行情况及其他人流较多的位置, 采用固定方式进行视频监控。即将摄像机固定在对着片盘口的巷道壁上, 安装时尽可能考虑能够兼顾捕捉道岔和片盘口两处的视频图像;若实在无法兼顾, 应考虑实现片盘口监测功能需要的安装方式。摄像机安装位置如图2所示。

2.2网络传输平台

斜巷运输距离一般比较长, 无线网络传输平台主要由光端机、无线本安基站组成, 由于网络传输距离不能超过100 m, 需要用光端机延长网线, 每2个无线本安基站之间的距离为400～700 m, 基站均采用单芯光缆连接。若大巷无线覆盖环境较好 (大巷无起伏且中间没有大型物体遮挡) , 2 个无线本安基站之间也可采用无线方式连接, 但无线跳接次数最好不要超过3级。本方案中, 无线基站均采用单芯光缆连接。基站采用KT162-F矿用本质安全型无线基站, 工作电压DC 12.9 V, 工作电流≤500 mA, 以太网接口 (本安) , RJ11电接口 (本安) 2个, 工作频率在2 400.0～2 483.5 MHz范围, 通信协议IEEE802.11b/g, 通信信道3个。矿用通信电缆采用MKVV4×0.75、MKVV10×0.75;电源电缆采用MYQ3×2.5;采用MSYV-75-5 1×0.75矿用视频线;矿用阻燃光缆为单模6芯。

2.3绞车房监控指挥系统

监控指挥系统主要由PLC控制箱、KDW99电源、触摸屏、隔爆计算机、智能视频分析软件等组成。隔爆计算机可以配置9路以下的视频信号并在显示器上同时显示, 绞车司机可以通过显示器了解轨道车当前的运输情况和各片盘口及上下车场的人员情况, 通过隔爆计算机画面切换, 操纵绞车[4,5]。绞车房PLC控制箱和KDW99电源安放在绞车操控室外隔爆电源附近, 距显示控制箱和隔爆监视器30 m左右;隔爆监视器放置在绞车滚筒和控制台之间;触摸屏设置在绞车司机控制台处 (图3) 。

选用KXJ-24矿用隔爆兼本质安全型PLC控制箱, 额定工作电压DC 24 V;工作电流≤3 A。以太网传输参数。①开关量输入:48路无源触点信号;②开关量输出:16路常开触点型 (36 V/0.5 A) ;③模拟量输入:8路4～20 mA;④模拟量输出:2路4～20 mA;⑤以太网接口:3路100 M/10 M自适应。采用KXH0.4-18矿用本安型显示控制箱, 供电电源DC 18 V, 额定工作电压DC 18 V, 输入功率不大于8 W, 工作电流不大于0.4 A。采用KDW99-660/24B矿用隔爆兼本安型直流稳压电源和JBY1.0/127矿用隔爆型监视器。采用KJD127矿用隔爆兼本安型计算机, 支持Windows XP系统, CPU为Intel Atom 双核1.6 GHz, 内存 2 GB, 内置闪存16 G以上。

3系统主要功能

3.1无线数字视频传输

由于斜巷运输中轨道车是移动的, 系统采用无线信号传输方式, 高速移动物体成像清晰可辨, 解决了终端设备的线路拖动问题, 减少巷道内的布线, 并实现一定时间段内全实时录像存储功能, 且方便显示、存储、检索和回放;高清晰画面的实时显示, 易于轮巡切换。

3.2信号抗干扰性强

无线数字信号传输避免了因线路故障而发生的视频信号中断, 信号抗干扰能力强, 不易失真, 传输无延时, 新增节点时不用重新布线, 只需接入主干电缆即可, 出现故障时查找容易, 维护方便, 简单可靠。

3.3本安技术

除安装在绞车房的隔爆型计算机外, 安装在运输大巷中的所有设备均为本安型的。

3.4与地面安全生产监控系统联网

该系统通过井下工业以太网与地面安全生产监控系统联网, 实现了地面监控室值班人员对井下情况的实时监控, 不仅能直观了解井下工作现场的安全生产情况, 对存在隐患迅速处理, 避免事故发生, 也可为事后事故分析提供第一手图像资料。该系统可融入全矿视频监控系统, 成为现代化矿井安全生产监控系统的重要组成部分。

4结语

煤矿井下斜巷运输视频监控系统在平煤股份一矿井下2条斜巷轨道试用1 a来, 确保了斜巷运输的安全, 使绞车司机能够实时监控轨道车前后巷道情况及时采取措施, 为斜巷运输系统的安全运行提供了可靠保障。

摘要：针对传统斜巷综合监测系统无法实时掌握现场视频信息的问题, 研发了斜巷运输视频安全监控系统。该系统主要由有线/无线视频终端、网络传输平台、绞车房监控指挥系统等组成。介绍了系统总体结构原理、主要模块选型以及系统主要功能。运行情况表明, 该系统可使绞车司机实时监控轨道车前后巷道内的情况, 为斜巷运输安全提供可靠的保障。

关键词：煤矿,斜巷运输,视频监控系统

参考文献

[1]吉顺平.西门子PLC与工业网络技术[M].北京:机械工业出版社, 2008.

[2]胡学林.可编程控制器教程[M].北京:电子工业出版社, 2005.

[3]魏臻.矿井移动目标安全监控原理及关键技术[M].北京:煤炭工业出版社, 2011.

[4]魏巍.矿井斜巷运输综合监控系统[D].淮南:安徽理工大学, 2006.

井下巷道运输安全预警系统的开发 篇8

据统计, 在全国煤矿的各种重大事故中, 矿车断绳跑车事故占有很大的比例。这种突发事故的发生, 往往是由于意想不到的如停电、开关跳闸、钢丝绳磨损等各种复杂原因所造成的。这种事故的发生给国家财产和煤矿工人的生命安全带来极大的威胁, 每年给国家造成的经济损失不可估量。现在煤矿基本上都根据国家煤矿安全监察局要求, 安装了专门用于矿山的巷道断绳防跑车安全报警保护装置, 其主要用于巷道运输过程中, 如发生脱勾、断绳等突发事故时瞬间及时向绞车房及巷道上、下口发出报警信号以便工作人员及时躲避危险, 可有效地避免和减少人身伤亡事故的发生。但是巷道防跑车装置设计思想出发点是对巷道运输危险状况出现后的补救[1], 没有从源头把关, 就是说“以人为本, 安全第一”的关键是矿工人身安全, 源头就是巷道内滞留矿工。所以我们要从本质上实现巷道安全生产, 就要保证巷道运输时“行车不行人, 行人不行车”, 保证运输时巷道无滞留矿工。

2 系统功能

井下巷道运输安全预警系统通过在巷道全程安装红外监控探头, 可使全巷道处于监控有效区内, 巷道绞车启动前对全巷道进行红外扫描, 获得巷道人员实时分布信息, 启动巷道语音警报器对巷道实施清巷, 提示巷道内矿工离开巷道或进入躲避硐, 即“行车不行人”;而在巷道绞车运行的过程中如果监测有矿工误闯入, 则巷道语音警报器先行报警提示误闯入矿工迅速撤离, 若在限定时间内未撤离该区域, 预警系统即刻发出联锁指令强制锁定绞车, 停止绞车继续运行, 即“行人不行车”。直至系统操作人员确认巷道内再无人员后方可再次启动绞车。

3 系统构成

井下巷道运输安全预警系统由核心控制器、红外传感器、LED显示屏、高音喇叭等部分构成。系统示意图如图1所示。

3.1 核心控制器

核心控制器部分选用西门子最新的模块化控制器SI-MATIC S7-1200。该控制器具有模块化、结构紧凑、功能全面等特点, 适用于多种应用, 能够保障现有投资的长期安全。由于该控制器具有可扩展的灵活设计, 符合工业通讯最高标准的通讯接口, 以及全面的集成工艺功能, 因此它可以作为一个组件集成在完整的综合自动化解决方案中。

3.2 红外传感器

本系统利用红外感应技术, 根据外界红外能量的变化来判断是否有人在移动。人体的红外能量与环境有差别, 当人通过探测区域时, 报警器收集到的这个不同的红外能量的位置变化, 进而通过分析发出报警。

(1) 红外传感器原理

人体都有恒定的体温, 一般在37℃左右, 会发出特定波长10μm左右的红外线 (如图2) 。本系统红外感应器就是靠探测人体发射的10μm左右的红外线而进行工作的[2]。人体发射的10μm左右的红外线通过菲涅尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件, 这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡, 向外释放电荷, 后续电路经检测处理后就能产生报警信号。

(2) 红外传感器特性

(1) 这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为10μm左右的红外线必须非常敏感。

(2) 为了仅仅对人体的红外辐射敏感, 在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲涅尔滤光片, 使环境的干扰受到明显的控制作用。

(3) 被动红外探头, 其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元件。而且制成的两个电极化方向正好相反, 环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用, 使其产生释电效应相互抵消, 于是探测器无信号输出。

(4) 一旦人侵入探测区域内, 人体红外辐射通过部分镜面聚焦, 并被热释电元件接收, 但是两片热释电元件接收到的热量不同, 热释电也不同, 不能抵消, 经信号处理而报警。

(5) 菲涅尔滤光片根据性能要求不同, 具有不同的焦距 (感应距离) , 从而产生不同的监控视场, 视场越多, 控制越严密。

(3) 红外传感器抗干扰性能

由于红外传感器是靠感应人体发出的10μm左右的红外线来触发报警的, 而自然界的温度又是个不稳定因素, 会对其检测精度有影响。所以要求红外传感器具有一定的抗干扰性能。

(1) 防小动物干扰

探测器安装在推荐的使用高度, 对探测范围内地面上的小动物, 一般不产生报警。

(2) 抗电磁干扰

探测器的抗电磁波干扰性能符合GB10408中4.6.1要求, 一般手机电磁干扰不会引起误报。

(3) 抗灯光干扰

探测器在正常灵敏度的范围内, 受3 m外H4卤素灯透过玻璃照射, 不产生报警。

(4) 红外传感器感应区域

通过加装菲涅尔透镜及光学反射系统, 可以将红外传感器的感应区域成倍增加[3]。加工改进后的感应区域图如图3, 图4:

3.3 LED显示屏、高音喇叭

LED显示屏和高音喇叭可分体安装, 也可以选用一体化产品。用于煤矿井下巷道各偏口, 上下车场等地作信号提示。当井下巷道运输安全预警系统运行扫描时, 信号器发出“准备行车, 不准行人”的语言警示和警报声。同时红灯按一定频率闪光, 以有效地提示巷道内矿工进入躲避硐或离开巷道。

4 总结

井下巷道运输安全预警系统通过在巷道全程安装红外监控探头, 可使全巷道处于监控有效区内, 巷道绞车启动前对全巷道进行红外扫描, 获得巷道人员实时分布信息, 启动巷道语音警报器对巷道实施清巷, 提示巷道内矿工离开巷道或进入躲避硐。全部监控信息可集中传输到绞车司机或调度员处, 并实时形象地显示, 操作人员只要在绞车房或调度室就可对各巷道全程监控, 这样可使工作效率大幅度提高, 彻底解决由矿工自身素质引起的不可预知事故发生的老大难问题, 为生产运输安全提供更加方便, 快捷、可靠的服务。

参考文献

[1]孙胜军.关于煤矿斜巷跑车防护装置的探讨[J].煤矿机械, 2006 (4) :650-651.

[2]李建.热释电传感器原理与应用[J].传感器世界, 2005 (7) :34-36.

井下运输系统 篇9

1 无轨胶轮车的特点及适用条件

1.1 无轨胶轮车特点

煤矿无轨胶轮车作为一种现代化的辅助煤矿运输工具,它既可以运输矿井作业人员,还可运送煤矸石、机械设备以及施工物料等。无轨胶轮车除了具有可运物料种类多,操作灵活外,还具有一些其他优点。

(1)可减少劳动力。由于无轨胶轮车属于一种整体运送与安装工具,在井下不需拆解,拆除、铲装、卸载以及运输只用一辆机车就可完成,而且无须转载环节便可实现从地面车库直达井下采掘面。与传统的单轨、卡轨运输相比,不但可大量节约运输劳动力,而且可减轻工人劳动强度。

(2)可显著提高运输效率。由于无轨胶轮车不用轨道便可实现运输,现场装载完货物后,无须转载便可从地面到井下工作面点对点直达,这样实现了连续化辅助运输,提高了运输速度,与其他辅助运输相比,运输效率显著提高,降低工时,值得各矿井推广应用。

(3)可降低运输费用。据有关部门统计,无轨胶轮车运输每吨煤的成本一般为4元左右,使用其他煤矿辅助运输系统的运输成为大约为3倍~4倍的无轨胶轮车运输。无轨运输系统比其他辅助运输系统吨煤运输成本低很多,吨煤运输成本的降低,促进了矿井经济效益的大幅提升。

(4)适应性强。无轨胶轮车可配置的工作机构较多,如铲斗、货箱、叉架等,可根据矿井实际需求,快速转换各种工作,达到一机多用。这种多功能运输在整体搬运矿井大型机械设备时特别适用,在实际生产中应用较广。

(5)机动、灵活。无轨胶轮车操作便捷,性能优良,车身通常采用铰接形式,可实现曲率半径3m~6m转弯,低机身,能很好地适应起伏巷道,并且轮胎耐用,制动系统良好。

(6)安全性高。矿井辅助运输系统也是矿井事故来源的一个重要方面,矿井使用无轨胶轮车做辅助运输系统后,可有效降低工人作业强度,可使工人作业精力更充沛。同时加之无轨胶轮车的一体化设计,可省去很多转载步骤,有效减少安全隐患,此外井下作业人员的减少,也会降低安全事故的发生率,提高矿井生产的安全性。

综合考虑无轨胶轮车的特点,它的使用价值确实很高,它的应用逐步改善了矿井的运输现状,有效解决了辅助运输制约矿井生产能力的提高,提高了矿井生产率,但在应用无轨胶轮车时也有一定的适用条件。

1.2 无轨胶轮车的适用条件

基于无轨胶轮车具有一定的外形尺寸,并且大载重量,车轮要求地板应有足够的强度。因此应用无轨胶轮车的矿井巷道坡度、宽度以及地板强度都应符合要求。对于哪些倾角不大、浅贮存、煤层近水平的矿井比较适用无轨胶轮车,如12°左右的上下山与斜副井等。下面我们就具体介绍一下无轨胶轮车的适用要求。

1.2.1 巷道应有合适的坡度

无轨胶轮车连续在6°坡运行的长度应小于1200m,在小于6°坡运行时,应把局部纵向坡度控制在14°以下,若运行巷道是坚硬、光滑有水滴的地板还应降低运行坡度。当运行巷道地板较松软时,应把运行横向坡度控制在5°以下,巷道倾角控制在12°以下,并且应事先做好相应的行车标识。

1.2.2 巷道宽度、弯曲半径应复合要求

无轨胶轮车最适合在矩形断面巷道运行,可借助多功能车的宽度与搬运支架车的宽度,来对巷道宽度进行限定,并以留有足够安全距离。对于巷道最小高度的确定,可用支架搬运车实际高度进行大致确定,然后以此为基础向上延伸300mm,此外还应留有一定安全距离。无轨胶轮车巷道转弯最小外半径应控制在7m~8m。

1.2.3 底板抗压强度应达标

无轨胶轮车车轮会对底板产生巨大压力,要求地板强度应足够,并且底板应尽量平整。砂岩以及砂质页岩底板比较适宜无轨胶轮车运行,而软岩以及大涌水量巷道不适宜无轨胶轮车运行。

需硬化矿井工作面运输通道时,采用的混凝土应有足够强度,同时底板应有相应的排水沟或集水坑。若遇到破碎较严重或地质较软底板时,应先进行加固处理,如埋设垫板、增铺砂卵石等,最终使巷道达到无轨胶轮车运行要求后,再使用无轨胶轮车。

1.2.4 井下空气与配风

无轨胶轮车在煤矿井下运行时巷道应有足够通风量,应按《煤矿安全规程》相关规定要求其空气质量。应依照多台车辆同时运行的配风要求,来增加巷道配风。

2 国内外无轨胶轮车的应用现状

2.1 国外无轨胶轮车的应用现状

国外很早就开始研究应用无轨胶轮车了,他们应用的无轨胶轮车功能较多,种类也较齐全。由英国制造的EMIC913 TAXI指挥车以及南非制造的PJB与SWV无人车都可容纳多人,并且他们还都依据自身矿井生产条件,进行了多功能车的开发,如多功能车RUK4、客货双用PET6多功能车等,这些车型大多具有强大功能,并且操作简便,灵活、可靠、使用范围广,易维护等优点,这些无轨绞车的应用都提高了煤矿企业经济效益。

2.2 国内无轨胶轮车应用现状

我国开发应用无轨胶轮车起始于20世纪80年代,但当时发展缓慢,到20世纪90年代随着煤矿井下辅助运输系统的迅速发展,无轨胶轮车才得到了快速发展,直到今天无轨胶轮车在我国各大矿井才得到了大量应用,无轨胶轮车的应用改善了煤矿辅助运输制约我国高效生产的瓶颈问题,提高了矿井运输效率,有助于我国矿井实现高产、高效。但由于当前我国的无轨胶轮车制造技术还不是很成熟。主要还是靠引进外国先进产品,这些新产品在遇到问题后,很难得到及时维修,并且日常维护、保养也很难做到位,这对我国煤矿开采的高速发展已形成制约。

3 我国无轨胶轮车发展趋势

(1)煤矿企业应积极主动寻求国内科研单位合作,以自身特点为基础,来进行无轨胶轮车的开发研制,以促使矿井开采实现高产高效。

(2)开发的无轨胶轮车应形成系列,多功能、多品种,并且各品种间配件最好能实现通用化,应提高设备使用性能,改善设备的安全性与适应性。

(3)应建立健全煤矿辅助运输理论体系,以便在理论上支持矿井辅助运输设备的开发、研制,促进矿井辅助运输系统的发展。

4 结束语

总之,无轨胶轮车的一些优点是当前其他辅助运输设备所不具备的,要想使无轨胶轮车获得更好地推广与应用,我们必须掌握无轨胶轮车特点、适用条件,了解应用现状,明确发展趋势。此外,各矿井在选用无轨胶轮车时,还应从本矿井实际情况出发,因地制宜、科学选择。只有这样才能使无轨胶轮车的效能得到充分发挥,才能为煤矿企业带来更大经济效益。

参考文献

[1]李听.无轨辅助运输在传统煤矿的应用[J].煤矿机械,2011,7.

井下运输系统 篇10

关键词：机车监控系统,发展前景

0前言

目前以轨道传感器为主要技术的系统 (DCS系统) 仍占据着我国煤矿井下运输监控系统设备部分市场。随着国内科研和制造单位的日益发展壮大, 研制水平的不断提高, 品种齐全和多样化, 以及它具有价格低和服务及时等诸多优势, 不言而喻, 以轨道传感器为主要技术的系统将会逐年下降。另外, 随着我国高产高效现代化矿井建设发展的需要, 以轨道传感器为主要技术的系统, 远远不能满足现在煤矿井下辅助运输的需求。KJ221采用无线传感网络+现场总线控制结构 (FCS) , 具有高效能、多用途、灵活方便、高效安全和适应性强等优点, 在功能和控制范围上, 可多可少, 可大可小, 以满足不同矿井井下机车运输的要求, 在追加投资后系统能方便地扩充功能和扩大控制范围。该系统为整体优化设计, 采用以软代硬的设计思想, 强化软件, 简化硬件, 降低设备造价, 减少设备数量, 减少系统的故障点, 提高系统功能及可靠性。而且系统的可扩容性大, 兼容性强, 能够满足国内所有的煤矿企业。系统采用工业以太网满足不同规模煤矿的需求, 也可以接入现有的总线系统内, 从而降低成本。所以井下运输监控系统在我国煤矿井下运输中占有的比例将逐年扩大, 且前景看好。

1 系统概述

(1) KJ221机车运输监控系统用于恶劣环境的无线网络+现场总线式工业控制系统 (FCS系统) , 系统以运输监控系统为基础, 在地面主控室对矿井大巷的矿车运输实现监控和自动调度。能实时显示井下大巷各列车位置、车号及信号灯、道岔状态和区段占用情况, 指挥列车安全运行。系统能随时反映每段设备和传感器的工作状态, 故障自动诊断、报警, 记录运行过程数据, 能生成管理报表和列车循环图;整个系统无动触点, 采用电隔离, 可靠性高。

(2) 系统设计遵循《煤矿安全规程》、《井下机车运输信号系统技术装备标准》、《煤矿井下机车运输信号设计规范》等行业标准, 技术先进, 安全可靠。

(3) 该系统主要由主控设备、通讯站、控制分站、接收器、发射器、司控电动道岔装置、系统显示器、语言告警装置和车辆传感器等设备组成。井下所有设备已通过煤炭工业防爆检验站和煤炭工业安全标志办公室的检验和审核, 并发有防爆和煤安标志证书。

(4) 系统设计采用先进的通信、监测、信息处理、计算机等技术构建以无线传感器网络 (wireless sensor network) 为技术基础的井下轨道运输监控系统。它依靠无线接收网络检测车辆的运行状况, 由就近控制分站传送到运输调度中心, 在图形显示设备上以模拟图显示出来, 供调度人员掌握, 并且依靠计算机强大的记忆、判断和运算能力, 将调度人员的调度意图分解为具体的控制指令, 控制执行设备完成道岔位置与进路开放等调度动作, 从而达到保障运输安全、提高指挥效率、增加经济效益的目的。

2 主要实现功能

(1) 调度功能:

具有自动、手动、检修三种工作方式, 可在上位机或主控台上切换, 检修方式用于人工调整井下车场的信号灯。能根据设计及现场实际情况, 完成信号闭锁和道岔控制。调度员能醒目地监视到矿井运输各主要区域内所有电机车的运行和设备工作状态, 系统能按调度员发出的运行任务指令自动指挥列车循环运行, 根据需要也可随时分进路、分车辆实施调度, 即实现自动或半自动调度。

(2) 闭锁功能:

具有进路与进路之间的开通情况闭锁和区段自动解锁功能。道岔位置指示闭锁, 保证进路上全部道岔闭锁在规定位置。列车占用区间闭塞, 保证其他车辆不得进入占用区间。信号指示和电动转辙机联动并闭锁, 确保信号指示与道岔实际位置相符, 不致错发信号。具有道岔不密贴闭锁和挤岔显示及报警。系统应具备“故障导向安全”的功能及矿井运输“信、集、闭”所需要的其它闭锁功能。

(3) 显示功能:

本系统显示器和计算机进行双屏显示, 显示形式可采用模拟图、表格、汉字、图像等。显示内容包括: (1) 列车位置、运行方向等; (2) 区段车辆情况; (3) 信号灯及闭锁信号灯状态; (4) 道岔位置及挤岔不密贴显示; (5) 机车询问显示; (6) 井下车场的模拟显示。

(4) 管理功能:

管理计算机能自动打印有关管理数据或图表。管理数据内容主要包括: (1) 统计每班、每日、各煤仓的出煤量; (2) 电机车和系统内各种设备的运行情况; (3) 闯红灯时间、地点等。管理图表主要有:机车运行循环图表, 系统运行日志及相关报表等。在计算机中能随时反映系统内设备的工作状态, 并诊断出故障位置, 即具备故障诊断功能。

(5) 超速报警功能:

能够及时提醒由于各种原因导致机车行驶过快, 同时当车辆进入区段时, 设备有语音提示:“该区域车辆占道, 其它车辆禁止进入”。能够在现场提供超速、追尾、掉车等报警, 让机车司机能够及时了解机车的运行状况。

(6) 故障自诊断功能:

能随时反映系统内设备和传感器的工作状态, 能自动进行故障诊断并完成报警。

(7) 可视化监测功能:

在计算机终端和图形设备上以文字、模拟图和表格等形式实时显示各列车位置、车号、运行方向、车皮数及信号机的状态、道岔位置和区段占锁等运行状态信息。实时显示运输大巷运行机车状态, 运行过。操作员能统观全局, 知道每辆车的具体位置, 便于整体控制。

(8) 重演功能:

能够根据记录的运行过程数据, 对记录信息进行分类查询, 在图形设备上以随意速度重现指定时间内的实际运输过程, 重演站场状态, 查看调度主机的各项系统信息, 对记录信息的分类查询, 为分析事故原因、改进调度策略提供技术支持。

(9) 防追尾功能:

通过无线网络传感器获取机车的位置, 同时报警, 避免机车追尾。

(10) 其它功能:

弯道语音报警功能:系统应具备语音功能, 有清晰的语言报警功能, 具备声、光、电一体的提示输出。兼容性和可扩充性:系统具有优良的兼容性和可扩充性, 例如:可接温度、瓦斯、湿度等其它传感器, 并配合相应软件以形成运输、生产和环境三合一的监控系统。远程诊断与维护功能:远程计算机可以通过网络, 在不影响系统运行的情况下对系统进行诊断和维护。

3 工作原理

KJ221井下系统主控器通过网络电缆, 一方面接受工控机的访问, 将所收集的检测信息整理打包, 上传给工控机, 同时接受工控机下发的控制指令;另一方面系统主控器自己将不停地对所连接的检测设备进行检测, 如接收器机车累计请求信息、显示器和司控道岔的回测信息等, 并下达控制命令, 控制司控道岔和显示器。具体处理过程如下:

系统主控器对显示器的处理过程:主控器除按上位机命令以编码方式发送显示器点灯模式外, 还不停地检测显示器的显示状态, 并判断是否与命令模式一致, 否则就向上位机告警。如果和分站失去通讯时间超过10秒, 则显示器将自动归为显示器初始模式。

系统主控器对司控道岔执行器的控制和检测过程:首先将定位或反位命令以编码的形式连续发送给执行器驱动模块, 同时不停地检测执行器的状态回测信号。若回测位置与控制位置不一致或道岔不到位时, 系统主控器将及时把信息上报给上位机, 上位机将给系统主控器连续发3次执行命令, 直到道岔到位, 否则上位机将报警挤岔。

系统主控器对接收器信息的处理过程:接收器将从天线接收到的信号转换成编码信号传给系统主控器, 系统主控器将这些编码转换成固定代码, 如:车类、行车方向、行驶速度等各种请求, 然后传送给上位机。

显示器的基本工作原理是:系统根据路段占用情况和机车位置状况, 决定对显示器发出何种显示信号命令, 显示器接收显示信号命令时, 显示所需的信号, 如红灯或绿灯。同时显示器也将自身当前显示模式, 回送给系统主控器, 以告知自身显示状态。若显示器与系统失去通讯, 10秒钟后自动复位。

在KJ221系统中, 将KJ221-FS发射器安装在机车司机驾驶室内, 天线安装在车顶棚中间, 供电采用机车逆变器输出的24V电源。系统运行时, 发射器将机车车号编码及机车调度、管理所需的其它编码信息键控调制后用无线电的方式发送出去, 这些信息被安装在平巷各监测点的接收器接收后, 传给系统主控器, 再由系统主控器通过网络传至上位机监控系统, 从而使系统实时显示车号、车类等信息。

车辆传感器采用电涡流式无接触传感方式工作, 即当机车车轮经过安装在轨道内侧的一对车辆传感器时, 车辆传感器产生感应信号并上报系统主控器, 从而实现机车车位的监测。另外, 每对车辆传感器的安装均错开一定的距离, 这样除了可以监测机车车位外, 还可以判别机车运行方向以及通过的车轴数, 使计算机能够计算出车皮数, 从而实现运量的月报表统计工作。

4 结语

相对于传统的系统, KJ221优势明显:

KJ221采用无线传感器网络, 把无线网络传感器分布在大巷的顶端或两侧, 信号布满大巷内可以有效解决由于车轮挤压、机车震动、积水的情况造成的信号失灵问题。

KJ221采用无线传感器能够实时、准确的把采集到的信息输送到主控器上, 由主控器发送到工控机上, 达到显示机车的位置、方向、机车的运输过程。通过调节无线网络传感器的分布来精确机车位置, 可以精确到10米, 给机车精确定位提供有效依据。

KJ221系统采用无线传感器网络技术, 每辆机车只有一个发射器相当于每辆车只有一个信号源。从根本上杜绝了传统“信集闭”由于轨道上轨道传感器信号不稳定产生很多信号源造成的大量的假车现象。

KJ221使用无线网络传感器技术, 对机车的精确定位、跟踪、监控、调度全是无线双向传输, 有效解决了这一难题同时也降低了成本。另外, KJ221系统为现场总线控制结构 (FCS) , 各分站就近安装在控制现场, 并联挂接在一条通信电缆上, 比较以集散分布式 (DCS) 控制结构和轨道计轴传感器为技术核心的系统, 节约电缆30%以上;KJ221系统为分布式现场总线控制系统, 只有一条总线, 单个设备都能够直接挂接在总线上, 1000米一台分站, 不需要单独的电源箱和接线箱。

可操作性好, 定位精度可自由选择。煤矿井下机车定位系统采用先进无线网路传感器技术, 识别区域可以准确界定, 通过网络接收机的布局, 机车定位精度为10米, 运行稳定, 计算误差小等优点.与其它常用节点定位技术相比, 无线电干涉测距定位技术具有定位精度高, 传播距离远, 所需硬件设备少等优点。整个系统设计成为“傻瓜型”, 对用户的要求极低, 具有简易可调的功能、故障自动巡检功能等。系统操作简单, 并可对故障地点自动报警, 维护方便。

井下运输系统 篇11

本实用新型矿车转向器要解决的技术问题是提供一种承载车辆时转动灵活, 减少人力投入且实用性、安全性强的转车装置。

本实用新型装置是以如下技术方案实现的。

矿车转向器的构成有底座、底座连接板、支撑组件、限位组件、转盘, 此转车平台改进在于原转车铁板仅有两块上面带衔接轨道的平面铁板组成, 而改进之后则由底座、转盘、底座连接板组成空间结构, 其空间内部设置用于支撑、转动转盘的支撑组件, 转盘上面是用于限位的限位组件和衔接轨道。

此矿车转向器是正方体盒状体。在平台装置内部空间平均分布12个支撑组件。限位组件由限位挡板和限位块组成, 分布于转盘四个直角方向。转盘的旋转是以底座连接板上定位轴为中心进行转动 (图1) 。

转盘覆盖支撑组件上形成一个转车平台的水平平面, 其上面有限位组件和衔接轨道, 衔接轨道在四个方向均留有余量, 目的是与运输轨道连接成一体, 这样形成一个良好的过渡, 保证轨道与平台连接处平滑。限位组件保证了转车装置轨道与所需过渡到轨道方向的准确定位。

此矿车转向器装置使用时, 当运输车辆完全进入转车平台时, 此时车辆处于转盘上面且限位组件处于限位状态, 车辆不能随意在转盘上转动。当车辆需要转动过渡到另一个方向的轨道上时, 首先打开限位组件, 取消限位, 这样车辆就能灵活地在辅助人力或绞车的作用下顺利、安全地转动, 改变行车方向, 过渡到另一方向的运输轨道上去。

在使用井下巷道运输系统矿车转向器后有效的防止矿车在变向处掉道、脱轨等情况的发生, 减少了井下运输事故发生率, 保证了人身安全与设备安全, 提高了运输效率。给井下运输系统安全生产作业起到很大作用。

参考文献