架空乘人器无人值守技术在金凤煤矿的应用

摘 要：随着煤矿开采深度的增加和采掘机械化程度的提高，井下运输技术的相互干扰问题日益尖锐化。架空乘人器作为一种运人技术，它结构简单、布置方便，并且可以实现连续提升功能。利用架空乘人器运送人员，减少了工人上下班体力消耗，同时体现了运送人员的方便、灵活，对矿井的高产高效起到推动作用。本文对架空乘人器无人值守技术进行了分析，根据其特点和需求，对实现煤矿架空乘人器无人值守技术原理进行了分析，最终达到无人值守目的。

关键词：架空乘人器；分析；无人值守；技术

1 煤矿架空乘人器无人值守技术研究的意义

辅助运输技术经过近几年的发展，已经逐步淘汰了落后设备，基本实现了设备的自动化控制，但是随着矿井发展的需求，架空乘人器需要进一步升级与改进，针对架空乘人器目前存在的占用岗位人员多、故障处理不方便和耗能的问题，文中对无人值守技术进行了分析和应用。

2 架空乘人器的运行方式

2.1 连续运行方式

当按纽按到“连续”时，操控台窗口显示“连续方式”，系统在起动后，在无故障的情况下可以实现24小时不停地运行。

通过按下操控台“开车预警”按钮，安全制动电机起动，再按下“起动”按钮，实现乘人器起动。

2.2 检修方式

当按纽按到“检修”时，操控台窗口显示“检修方式”，此时“起动”变为点动起动，即按下“起动”不松开，乘人器电机起动，松开“起动”后系统将马上停止运行。

2.3 断续运行方式

此运行方式是一种节能的运行方式，经触摸屏设定的时间来限时运行，且操控台窗口显示“断续运行”。

3 架空乘人器无人值守技术原理分析

3.1 技术概要

架空乘人器自动控制技术主要是由plc控制站、操作控制台、保护开关量输入、急停开关、语音报警装置及电气开关等部分组成。plc控制站、操作控制台和电气开关安装在架空乘人器的机头硐室内，起停按钮及方式选择开关、显示器布置在操作控制台面板上，各种保护开关按照实现功能及工艺控制要求分别安装在机头、机尾及沿线托轮架适当位置，以满足控制技术的安全保护监测和运行控制需要。

3.2 无人值守技术分析

无人值守技术是在断续运行方式下实现的。

3.2.1 无人值守技术起动与自动停机分析

无人值守技术的起动是在机头、机尾上车点各装设一套起动手动开关和红外线传感器。手动起动开关的作用是当有人要乘车时拉一下手动起动开关， PLC就检测到有上人信号，系统起动，起动过程与连续运行方式起动相同，起动后计时器开始计时（此时间根据装置运行一周的50%的时间设定，即可将乘坐人员从机头送到机尾或从机尾送到机头），当再次检测到有上人信号时，時间将返回到原来的数值并重新计时，即时间记忆刷新，当剩余时间为0时系统将自动停机。红外线传感器的作用是实现了自动起动。当有人经过红外线传感器时，红外线传感器通过扫描人体，PLC就检测到有上人信号，系统起动。程序梯形图如图一所示。

3.2.2 无人值守条件下故障的处理方法

架空乘人器系统具有机头/机尾越位、重锤限位、全程急停、掉绳保护、速度保护等安全保护，各种安全保护均由PLC程序实现自动化控制。且均为失效安全型，即任何一项保护起作用，乘人装置均停机制动。

以往对于所有的故障只有处理掉的情况下对系统进行人工复位，系统才可以重新起动，不然系统会形成闭锁无法起动。失效安全型程序梯形图如图二所示。

无人值守条件下我们可以对架空乘人器的故障进行分类处理。对于重要的保护我们还是坚持只有故障处理掉我们才可以复位开机。而对于像机头/机尾越位这样的故障我们可以实现自动复位。当矿工乘坐吊椅上或下进入机头或机尾的禁止越位点时，由越位保护装置给控制系统一个越位的信号，控制系统停机并发出故障报警，从而避免矿工乘车通过驱动轮或尾轮时越位而造成的人身伤害，此时系统内计时器开始计时，当计时器达到设定时间，机头/机尾越位故障会自动复位，再次拉手动起动开关或通过红外线传感器扫描人体都可以实现系统起动。程序如图三所示。

4 应用

无人值守技术的应用，可以在无人操作架空乘人器的情况下实现自动断电，有人乘车时起动开车，减少了设备磨损。使用该技术后最直接的经济效益是节省劳动资源和电能。我矿12煤架空乘人器采用无人值守技术之后，节省4人的劳动力资源费用，约节省32万元；在节约电能方面，这部架空乘人器电机功率为22KW，每度电能0.7元，每天停止运行16小时，每天可以节电352KWh，每年节电128480KWh，创造直接经济效益89936元，每年共计节约40.9936万元。

5 结束语

煤矿架空乘人装置以PLC编程控制为核心，实现无人值守，方便快捷，简化了操作，自动化控制程度高，具有自动停车等功能，节约了电能，减少了磨损，延长使用寿命，降低设备运行成本，提高了经济效益。同时符合神华集团提出的“少人则安，无人则安”的理念。

参考文献：

[1]吴涛.应用架空乘人器改造煤矿斜井人车技术的分析[J].煤炭工程，2007（12）.

[2]季晓刚高速架空乘人器的改进设计[J].中国矿业大学，2010.8.[3]樊克恭，翟德元，马其华，等.高效快捷的井下无轨胶轮辅助运输技术[J].煤炭工程，2003（4）.

作者简介：

段志英（1987-），助理工程师，2011年毕业于辽宁工程技术大学自动化专业，现任神华宁夏煤业集团金凤煤矿机电队技术员。