浅析主提升斜井挡车门拒动的超前防范措施

冯静

摘要：文章针对渝阳煤矿井下主提升斜井安装的与绞车联锁自动控制挡车门，从安全可靠性等方面对故障拒动进行了分析，结合自动控制挡车门发展趋势，提出了挡车门拒动的防范措施及其应用效果

关键词：现状;问题;防范措施

1.现状

渝阳煤矿主提升斜井挡车门运行采用与绞车联锁的方式自动控制，全矿共有4套，它们分别安装在阳地湾井口、2#暗斜井、北二区集中下山、+150提升暗斜井。该系统主要由PLC控制装置、电液装置、钢性挡车门等部分组成。自2006年北二区集中下山投入使用以来，效果很好，但期间，在N二区集中下山提升四个重车过程中，挡车门电液推杆液压系统出现故障，上挡车门未正常打开，导致上行矿车与挡车门相撞，安装在第1个矿车上的自动摘钩装置将连接插销拔出后发生一起跑车事故。导致此次事故发生，主要是挡车门系统存在下列问题：①挡车门因故障不能正常工作时，该挡车门系统不能自动控制绞车停车报警，即挡车门与绞车联锁自动控制没有挡车门拒动保护。②矿车与挡车门相撞后不能有效防范插销拨出。③矿车通过挡车门时，绞车司机不能直接观察到挡车门打开或关闭状态。

下面主要针对挡车门自动控制系统存在的主要问题从挡车门拒动的超前预防角度进行浅析。

2.挡车门拒动超前防范的必要性和可行性

渝阳煤矿主要提升斜井都装设了联锁挡车门，它能有效阻拦漏连插销、变坡点跳销等造成的跑车，是减少跑车危害程度的安全阻拦设施。但是，挡车门的控制系统组成复杂，各环节之间相互关联，如果某一环节发生故障，就会造成挡车门拒动，威胁斜井提升运输安全。N二区集中下山跑车事故，由于液压阀被卡，致使液压缸不能正常运行未完全打开挡车门，造成上行矿车与挡车门相撞，导致挡车门将自动摘钩装置撞飞后拔出连接插销的跑车伤亡事故。由此可知，挡车门控制系统的每一个环节都必须稳定可靠，如果哪个环节出现问题，都会使挡车门运行失常，威胁斜井提升运输安全。因此，对斜井挡车门进行拒动超前防范是非常必要的。

近年来，随着科学技术的发展，电子工业突飞猛进，具有逻辑判断功能的电子控制器层出不穷，完全满足挡车门拒动的逻辑判断，因此，从逻辑方面来说挡车门拒动超前防范是可行的。

矿车与挡车门相撞后防范拔销是否可行？对于这个问题，我们为了找出相撞后拔销机理，多次组织人员到现场演示矿车与挡车门相撞后的变化规律，拔销过程如下（相撞过程图）：矿车与挡车门相撞，首先是安装在第1个矿车上的自动摘钩装置与挡车门接触，然后是矿车强行撞开挡车门通过，最后是挡车门在自身重力作用下刮着自动摘钩装置向后运行（相对于矿车运行方向而言）将连接插销拔出。针对拔销机理，如果在挡车门上开一个U型缺口，同时将自动摘钩装置横向尺寸缩小到挡车门U型缺口宽度之内，就能避免自动摘钩装置与挡车门相撞而拔销。因此，防止矿车与挡车门相撞拔销是可行的。如图：

3.超前防范技术方案

挡车门拒动主要从视频监控、挡车门拒动与绞车的电气闭锁、防拔销三个方面来超前防范。从超前防范顺序序来说，视频监控和挡车门拒动电气闭锁在直接相撞防范之前，从不同角度同时超前监控。当视频监控和挡车门拒动电气闭锁都失效时，相撞后的拔销防范才是跑车超前防范的最后一道防范措施。

3.1视频监控

3.1.1组成及作用

主要由摄像仪、录像机、监视器，电源等组成。该装置是将斜井实况图像传输到绞车司机操作台上的监视器，通过监视器以图像的形式显现出来，使绞车司机可以通过观察监视器的图像，清楚的了解斜井的情况，根据斜井情况及时做出相应的处理，从而保证矿车提升的安全运行。

3.1.2基本工作原理

视频监控装置是通过分布在斜井的各个摄像仪，对斜井中各段情况进行采集，摄像仪对采集的图像信号进行编码处理，然后將编码信号通过传输线传送给硬盘录像机，录像机收到数据信号后，先进行解码，再由硬盘录像机将接收的信号分析，根据设定要求，进行分析、合成、录制等，然后传送给液晶监视器，由液晶监视器显现出斜井各个工作段内矿车通行的情况，以及容易引起故障的图像，使绞车司机很清楚的了解到矿车运行情况，便于及时发现问题，保障生产过程的安全。

3.2 挡车门拒动与绞车的电气闭锁

3.2.1组成及作用

挡车门拒动与绞车的电气闭锁保护装置主要由电源箱、主机（PLC控制器）、传感器等组成。该装置通过安装在轨道和挡车门上的传感器，将矿车运行位置和挡车门工作状态等信息传送给主机判断，当矿车运行到挡车门的打开位置而挡车门未打开时，主机向绞车司机发出挡车门异常的报警信号，同时强行使绞车减速停车，从而达到超前预防矿车与挡车门相撞的目的，确保证斜井提升安全。

3.2.2基本工作原理

主机和故障报警器安装在绞车硐室的司机前方;在挡车门前后10米轨道上安装轨道传感器1和轨道传感器2，主要用于直接检测矿车信号;在挡车门的左侧巷壁上安装挡车门位置传感器，主要检测挡车门关闭到位和打开到位的信息，这个关闭到位和打开到位的位置由工程技术人员根据现场实际情况设定。

正常情况，矿车运行到轨道传感器1、2之前挡车门完全打开，主机不发出报警和停车命令。

当上行矿车运行到轨道传感器2时，如果挡车门拒动或未完全打开，这时挡车门打开到位传感器检测不到信号，主机根据轨道传感器和挡车门传感器传递的信息进行故障判断，向绞车司机发出报警信号并使绞车自动减速停车，达到超前预防矿车与挡车门相撞的目的。下行矿车遇到挡车门拒动的超前防范与上同理。

3.3 拔销预防

3.3.1组成及作用

拔销预防装置主要由改进的自动摘钩和U形槽挡车门组成。主要作用是避免安装在矿车上的自动摘钩装置与挡车门相撞，来解决上行矿车推开挡车门强制通过时拔销跑车问题。

3.3.2基本工作原理

正常情况下，矿车运行到距挡车门设定位置时，挡车门控制装置自动将挡车门打开到位，保证矿车顺利通过。当控制装置故障挡车门不能正常打开时，如果司机麻痹大意不能及时停车，绞车将牵引矿车撞击挡车门强行通过。这时，安装在矿车上的自动摘钩装置将从挡车门的U型槽通过，从而避免了自动摘钩装置与挡车门相撞造成的拔销跑车。如图：

4.实施效果

为了验证超前防范技术方案的研究成果，我们选择了渝阳煤矿北二区集中下山作为试点，在该斜井安装了挡车门拒动与绞车的闭锁保护装置、视频监控装置和U形槽挡车门，其中挡车门拒动与绞车的闭锁保护装置多次发挥作用，避免了矿车与挡车门相撞，达到了主提升斜井联锁挡车门拒动超前防范的目的，主要效果如下。

（1）挡车门拒动与绞车闭锁装置保护灵敏可靠，多次在挡车门不能正常打开时使绞车自动减速停车，从而避免了矿车与挡车门相撞，达到超前防范的目的。

（2）绞车司机通过观看防爆视频显示器图像，清楚的了解斜井上下车场作业情况、斜井挡车门运行情况、斜井双钩提升重钩等情况，根据斜井情况及时做出相应的处理，从而保证矿车提升的安全运行，达到超前防范和处置的目的。

（3）挡车门作U形槽改进，在矿车与挡车门撞击时，自动摘钩装置能从U型槽中顺利通过，避免了直接相撞造成的拔销跑车。

5.结论

在斜井提升运输中，挡车门拒动的超前防范是将事故处理在发生之前，是预防挡车门与矿车相撞造成跑车事故的重要手段。

通过在北二区集中下山安装试验，挡车拒动的超前防范效果明显，减少了因挡车门拒动而引发的跑车事故，保障了员工的安全。

从北二区集中下山运行情况来看，超前防范装置运行稳定、可靠，提高了挡车门运行可靠性，为员工提供了一个安全工作环境，创造了更高的安全效益。

注：挡车门拒动就是在斜井提升运输中，运输设备通过安装在斜井中的挡车门时，挡车门不能正常打开和关闭的非正常情况的总称。