斜井运输自动监控系统在我矿的应用

丛金宝

摘 要：随着煤矿斜巷运输的不断发展，机械化程度的不断提升，对斜巷绞车运输安全性要求不断提高，建立本质安全型斜井成为迫切的需求。针对这一现状，为加强煤矿斜巷运输安全管理，从根本上消除斜巷运输安全隐患，达到杜绝各类斜巷运输事故的目的。文章重点对我矿斜井绞车运输自动监控系统做简要概述。

关键词：斜井运输；自动；监控；应用

引言

近年来，煤炭系统生产矿井斜井绞车运输频繁出现人员伤亡事故，给煤矿安全生产带来极为不利的影响。出现斜井运输事故的主要原因多数为人员的违章操作，我矿自行研究设计的斜井绞车运输自动监控系统在较大程度上解决了人机安全保护不完善，运输系统保护措施不可靠等一系列问题。根据斜井绞车运输本质安全的要求，斜井运输自动监控系统真正做到“人车分离，行车不行人，行人不行车”，同时实现“三自动一隔离”。

1 自动挡车功能

挡车器采用常闭式挡车栏，通过轴编码器判断矿车的运行方向和在斜巷中的位置，通过PLC的系统运算判断矿车是否正常接近挡车门和挡车栏，实现挡车门和挡车栏自动闭锁，一旦出现意外跑车时，挡车门和挡车栏自动闭锁实现跑车后的二次挡车。

在斜巷上口安装两道联动的挡车门，防止上口未连挂矿车或在变坡点因跳销而脱钩的矿车进入巷道。通过轴编码器判断矿车的运行方向和在斜巷中的位置，当矿车正常接近一个挡车门时，该挡车门自动打开，车辆通过后该挡车门自动关闭，若此时出现挡车门打不开或不关闭现象（既挡车门无信号），则装置自动断开绞车安全回路，并语音提示“挡车门无信号，请检查”，上口挡车门始终处于常闭状态，车辆提升到位后装置将自动退出运行，同绞车实现联动。

2 红外传感器监测闭锁功能

该装置采用防爆摄像头通过智能视觉网络服务器和红外传感器监测人员，防爆摄像头和智能视觉网络服务器在斜巷上下变坡点各安装一台，监视上下变坡点的行人或工作人员。红外散射传感器也安装在斜巷上下变坡点，检测防爆摄像头的死角。绞车在停止状态时，如果有人员在斜井内，绞车不能启动。当绞车正常运行时，任何一个红外传感器或防爆摄像头发现斜井内有人进入时，立即进行声光报警，同时语音提示司机减速停车，实现人机闭锁，保证行人安全。

红外传感器工作原理：为适应煤矿井下的工作环境及动力电源配置情况，红外传感器的电源采用127V和36V两种供电方式，这两种电源均可作为系统的供电电源，并且均有快速熔断器进行保护。交流电源经过变压器变换、整流桥整流、滤波后，进入到本安保护部分。传感器部分：红外光控部分主要由红外光控元件和一只三极管组成。当红外元件没有接受到人的遮挡时期输出为低电平信号，三极管处于截止状态，不会影响LM311电压比较器输出端输出电压，也就不会影响下级电路工作；当红外元件接受到人的遮挡时期输出为高电平信号，三极管处于导通状态，LM311电压比较器输出端输出电压被拉至低电平，这就将引起下级电路工作。控制部分：当控制部分的电路接受到传感器传来的低电平信号时，将触发NE555，改变其工作状态，使其输出由低电平翻转为高电平，使三极管V2导通，从而使继电器K2得电吸合，K2吸合PLC得电，发出语音警报。在绞车停车时：如果探测有人时，K2干接点闭合，闭锁绞车不能开车，如果探测无人时，干接点打开，绞车可以运行。在绞车运行时：如果探测有人时，K2干接点闭合，并发出语音警告：“有人进入，减速停车”，提醒司机停车，如在延时时间内人员退出，可以继续开车隔爆型智能视觉感应传感器由矿用隔爆型摄像机防护罩、内置镜头、摄像机和智能视觉服务器组成。矿用隔爆型摄像机防护罩、镜头和摄像机组成摄像仪，内置智能视觉服务器相当于给摄像仪安装上了大脑。智能视觉服务器内嵌了VTDTM智能视觉分析技术中完整的入侵检测分析模块，能自动检测各种独立入侵或联合入侵的人或者交通工具，防区入侵者的类型、尺寸大小、入侵速度、最短入侵时间和运动方向等参数均可设定。防区设定后，只有符合制定特征的入侵行为才会引发警报，而其他不符合条件的入侵将会被忽略。

3 自动捕车功能

自动捕车主要是指机械式捕车，我矿自行研发的牛头式捕车器，同时在轨道内铺设枕木以便抓捕。牛头闸结构简单，实用方便，容易制作。主体结构为30mm厚钢板，钻孔焊接两个直径50cm斜齿，使用时一端与绞车绳链接，另一端与矿车链接。当斜井出现断绳跑车时牛头闸落下，与轨道内铺设的枕木触碰卡阻，防止跑车事故扩大，当一段枕木没有完全阻止矿车滑行，下一段枕木将继续卡阻，以此类推，最后实现矿车完全卡阻。

4 人员自主保安功能

当工作人员在巷道内工作室，为了绝对保证工作人员的人身安全，在斜巷上下坡头值班室各安装一个闭锁按钮，此闭锁按钮具有自锁功能，当工作人员需进入斜井内作业时，按下闭锁按钮，此时运输监控系统进入闭锁状态，绞车无法运行，闭锁按钮复位后，绞车方可运行。此按钮操作执行“谁操作，谁解除”的原则，除此之外，任何人不许随意操作此按钮。

5 人车隔离功能

在斜井内安装防护栏，防护栏主要由立柱和钢丝绳组成，在上下坡头之间轨道两侧每50米安装一根立柱，每跟立柱上下均匀打两个孔，隔离钢丝绳依次从立柱的孔中穿过，并且两端固定牢靠，如果斜井发生跑车事故，由于隔离防护栏的保护，使矿车只能在防护栏范围内运动，避免造成更大的损坏。

6 系统语音提示和故障报警功能

系统正常运行或发生故障时，PLC根据故障类型，驱动语音系统发出不同的语音报警，及时提醒技术人员对故障进行检修。主要报警提示如：

（1）預警信号：提示“准备行车，严禁行人”。

（2）挡车门故障时：提示“挡车门无信号，请检查”。

（3）绞车正常运行时：如有人进入，上下坡头提示“有人进入，减速停车”。

（4）灯光显示信号：开车时显示红色“正在行车，不准行人”，停车时显示绿色“可以行人”。

7 结束语

斜井运输本质安全型自动监控系统的应用在较大程度上解决了斜井运输中人、机等环节存在的隐患问题，为斜井运输人员提供了安全保障。对未来矿井斜巷运输建设具有普遍推广应用的空间。

参考文献

[1]煤矿安全规程[M].北京：煤炭工业出版社，2011.

[2]段浩钧，彭世生[J].矿山电力拖动与控制，1994.5.