周兆宇
摘 要:煤矿井下辅助运输系统是保证矿井产能和安全生产、提高生产效率的重要一环,现针对煤矿无轨胶轮车运输系统,介绍了无轨胶轮车的特点,分析了无轨胶轮车的主要安全隐患及典型事故,研究了无轨胶轮车智能检测系统的组成、设备功能,制订了无轨胶轮车智能检测流程。
关键词:煤矿;无轨胶轮车;检测
0 引言
煤矿辅助运输,是指在煤矿生产中除煤炭运输以外的各种运输的总称,主要包括人员、材料、设备和矸石等的运输,它是煤矿运输系统中的重要组成部分。我国煤矿辅助运输机械化起步较晚,直至20世纪70年代后期才开始这方面的研制工作,近年来,我国不断进行引进、吸收消化,基本追上了国外煤矿辅助运输机械化的步伐,煤矿辅助运输设备种类得到了极大地丰富。目前,按照运输设备分类,国内常用的煤矿辅助运输方式包括两大类:轨道运输方式和无轨运输方式。其中,轨道运输设备主要有单轨吊、卡轨车、齿轨车、无极绳牵引车等,而无轨运输设备则主要是无轨胶轮车[1]。
1 无轨胶轮车的特点
与单轨吊、卡轨车、无极绳牵引车等相比,无轨胶轮车作为新兴的辅助运输方式有以下多方面的特点:
(1)运输效率高。无轨胶轮车可以将人员、材料、设备在井口和工作面之间一次运输到位,没有中间的转运环节,节省了时间,提高了运输效率[2]。
(2)应用范围广。无轨胶轮车车型广,常用的无轨胶轮车按照功能可分为工程运输车、人员运输车、指挥车、支架搬运车、铲运装载车、特种装备车等,以上车型基本覆盖了煤矿辅助运输所需的所有功能,多种车辆各司其职,针对不同的运输场景都可以找到适合的车型。
(3)爬坡性能强。无轨胶轮车在满载情况下依然可爬14°左右的坡道,完全可以满足近水平井下使用需求。
(4)承载能力大。无轨胶轮车能够运输大型设备,运输承载能力达到30~40 t,人员运输车每辆车能够运载人员多达10~30人。
(5)巷道布置简单。无轨胶轮车突破了电缆、轨道等的限制,不需要太多的辅助设备,只需对巷道底板进行硬化,即可满足辅助运输条件,能够将辅助运输从地轨、绞车等有轨系统中彻底解放出来。
(6)运输成本低。无轨胶轮车无须铺设轨道,无须重新铺设电缆,成本降低。根据相关统计,无轨胶轮车运送每吨煤的成本在3元左右,其运输成本大约为其他运输设备的1/4~1/3,而辅助运输成本在吨煤成本中大概占到15%,在一定程度上无轨胶轮车可以提升矿井经济效益[3]。
2 无轨胶轮车安全隐患
鉴于无轨胶轮车的以上优势,越来越多的煤矿开始选用无轨胶轮车作为辅助运输的主要设备。然而,近年来,煤矿无轨胶轮车的事故发生率呈上升趋势,对井下安全生产产生了非常大的影响,导致人身伤害、经济损失等情况的发生[4]。
如何保证无轨胶轮车的安全、稳定、高效、智能运行已经成为煤矿企业亟待解决的问题之一,基于对近年来胶轮车事故的分析,无轨胶轮车的主要安全隐患存在于以下三方面:
2.1 车辆制动问题
车辆的刹车存在漏气、异常磨损、附着油污等问题,导致无轨胶轮车刹车制动力不足,极易发生追尾、撞人、车辆失控等事故。2011年9月24日,陕西某煤矿作业人员乘坐四轮车从副斜井入井200 m后,发现车辆不能正常换挡、刹车失灵,滑行中撞在左侧巷帮上,造成4人死亡[5]。
2.2 灯光问题
车辆前照灯、尾灯、信号灯偶发性关闭或损坏时,无轨胶轮车驾驶员视线不清,对障碍物和人员距离判断失误,引起追尾、撞人等事故。2017年5月,山西某煤矿在工作面撤除和安装期间,无轨胶轮车前照灯失灵,导致驾驶员在视线不清的情况下,与前车发生追尾事故,造成两辆车辆受损[6]。
2.3 电气线路问题
无轨胶轮车在高负荷运行的情况下,发动机表面温度极高,如遇车辆电气线路老化、短路,油管漏油或渗油等情况,容易达到油品燃点,造成车辆起火事故[6]。
可以发现,以上三方面隐患均可以通过加强对无轨胶轮车的日常检测和维护进行排除,因此加强无轨胶轮车的检测就显得尤为重要。目前,多数煤矿企业对于无轨胶轮车的检测,采取“旬检+月检+年检”的模式,旨在对无轨胶轮车的发动机、传动系统、照明系统等进行持续、高频的检测,以保证无轨胶轮车的车况。所以,一套高效、智能的无轨胶轮车检测系统才能满足煤矿企业对于无轨胶轮车检测工作的需求。
3 无轨胶轮车智能检测系统
根据无轨膠轮车的车辆构造特点,针对近年来煤矿无轨胶轮车发生事故的原因和相关经验,煤矿无轨胶轮车检测系统应主要包含以下几个部分:智能管理平台、外观检测系统、安全检测系统。
3.1 智能管理平台
智能管理平台的主要功能是对整个检测系统进行智能化、互联网化的管理,其子系统包括:网上预约系统、车辆预检系统、多媒体系统、单据自动打印系统等。
(1)网上预约系统可以方便管理者通过后台获取实时的预约情况,根据实际情况安排预约车辆检测,实现在正式审车前通过网上预约平台向检测站体检预约,减少排队、等待占用的时间,同时为检测站管理者提供了便捷的管理功能。
(2)车辆预检系统可以自动获取并提交无轨胶轮车的车辆预检信息配置,允许管理者核对、修改、提交车辆预检信息,通过动态配置可实现及时更新预检信息列表及控制输入信息完整性,有效避免输入脏数据,提高信息录入效率。
(3)多媒体系统则对无轨胶轮车的检测过程进行全程视频播放及记录,在车辆检测过程中可通过终端(电视)观察车辆检测动态并语音播报车辆下线,也可播放电影、广告、宣传视频等。送检人将待检车辆交予引车员后,即可在候车厅通过终端(电视)了解送检车辆检测进度,同时可提供视频播放服务,提升检测站服务质量。