试论煤矿机电运输中单轨吊的应用及其运输管理

马清杰

（肥城矿业集团单县能源有限责任公司，山东菏泽 274333）

安全生产是煤矿管理的重要要求，需要以安全生产为基础，确保煤炭生产作业各个环节的规范化与有序化开展。虽然当前煤矿企业大多引入了先进的煤炭开采生产设备，然而在设备管理方面仍存在管理不善的问题，机电设备管理不当、设备保养维护不及时是引发煤矿事故的主要原因。单轨吊运输系统的应用，为持续性远距离运输的实现提供了可能，能够搬运重型机架，可通过井底至地面的直接运输避免施工人员多次下井，大大避免了安全事故的发生。

1.煤矿机电运输中的单轨吊分析

单轨吊属于矿山井下运输设备类别，单轨吊运行时，由其同步运行的防爆特殊型电源为其提供运行动力。现阶段，煤炭企业运输施工中最为常用的单轨吊辅助运输设备主要有两种，一种是防爆蓄电池单轨吊车，另一种是柴油机单轨吊车。在直流牵引电机传动装置的支持下，在摇臂机构辅助下，可带动驱动轮运行，从而采用悬挂式的方式使吊车在单轨轨道上运行[1]。单轨吊运输系统具备载重量高、运行快速的特点，并且不易发生故障，设备检修与维护过程相对便利，因而成为了煤矿机电运输中应用较为广泛的设备。可为井下运输提供辅助，用于运送松散性物料，适用于通风欠佳或存在易燃易爆气体巷道环境，能够确保运输工作的顺畅完成。

2.煤矿机电运输中单轨吊的具体应用分析

2.1 在综掘工作面掘时作业中的应用

应用于煤矿井下作业的单轨吊运输系统共有6个组成部分，除了轨道、司机室以外，还有驱动模块、动力模块、控制模块以及起吊模块4个组成部分[2]。在综掘面掘进至相应长度后，需要进行单轨吊轨道及机车的安装。轨道布设时，要对巷道壁的位置进行确定，并准确定位胶带传输机位置，通常综掘工作面掘进作业中所应用的单轨吊机车多为三驱或两驱机车，可结合具体的掘进作业情况选择与之相匹配的吊梁，而后向综掘工作面运送生产所需的皮带、支护材料，或是运输掘机设备零件，或是进行生产作业人员的运输，从而保障综掘工作面掘进作业的顺畅完成。

2.2 在综采工作面安装中的应用

完成综掘工作面掘进施工后，需结合载荷量大小选用驱动力适合的防爆蓄电池牵引机车，将综掘设备或零件部运送出井。而后将综采设备、煤机、支架等设备通过单轨吊运输系统运送至工作面，从而完成综采工作面的安装。若综采工作面的支架自重低于15t，巷道坡度在15°内，可利用电牵引单轨机车安装综采工作面，若支架自重及巷道坡度均高于这两个数值，则需换成六驱防爆柴油单轨机。综采工作面安装完成正式投产后，可继续利用单轨吊进行生产所需的物料、设备、零件以及生产作业人员的输送。

3.煤炭机电运输中单轨吊运输管理的可行性路径

3.1 构建基于Web服务器的动态化图像监控系统

为保障矿井运输安全，应提高单轨吊运输管理及监管力度，可通过单轨吊运输网络化建设，动态化监测单轨吊的运输过程，同时还要赋予监控系统一定的互动沟通功能。因此，可在Web服务器的基础上设计出能够实现动态化监控矿井运输状况的图像监控系统，从而对单轨吊的运输管理成效进行改善。

3.1.1 建立与完善单轨吊运输网络

矿井中单轨吊运输需要依靠轨道电路，在压力传感器的支持下实现，因而监测运输安全的过程中受外在环境的干扰较大，易影响单轨吊运输监控画面质量，现场维护难度也相对较高。因而需要依托完善的单轨吊运输网络化建设，利用动态视频图像处理方式，通过模式识别技术、利用几何相似理论，在最优阈值的支持下动态化监测单轨吊的整个运输过程。基于Web服务器的动态图像监测系统，能全面监测矿井下单轨吊车的运行速度及方向，还可及时判断异常运行状况，了解其荷载数据，也可将监测数据及图像回传到地面监控中心，可通过远程监控手段有效控制矿井作业的安全情况。

3.1.2 丰富监控中心功能

为优化监测图像的质量，可将MPEG4音视频混合压缩技术应用于监控中心，此技术的应用还可进一步节约硬盘存储空间。动态视频图像监控的实用性极强，不仅具备定时录像功能，还可由人工手工完成录像过程，并且其中还可完成移动视频报警录像，可极大地提高矿井运输过程的安全性[3]。此外，还应对动态图像监控系统的网络分控功能进行强化，使监控系统能够自由性进行动态图像的切换，从而更加便捷与清晰地进行矿井运输画面的浏览。此外，还可将电子地图功能内置于控制中心，可在此种人性化的地图应用下，结合实际监控情况完成电子地图的高效与精确绘制。动态图像控制中心要能够管控前端主机，并进行录像与画面浏览，实现多路视频图像的同步预览，能够实现自动化切换画面及远程网络控制。

3.1.3 运用先进的图像及视频采集及信息传送技术

基于Web的动态图像监控系统中的动态图像采集，可以全方位云台为基础，利用具备遥控功能的电动变焦镜头，并加装室外电控防护罩，全面收集现场信号，通过先进的技术手段进行信号整合。利用CCD摄像机作为视频收集设备，可在光电转换功能的支持下全面监测与拍摄煤矿井下运输现场的作业画面。还可将多功能解码器应用于动态图像监控系统的设计中，以便能够高效传输控制信息，利用光纤、微波以及卫星等传输载体快速化与高效化完成信号传送，向控制系统输送分辨率较高的动态图像，从而全面且有效监控矿井运输作业过程。

3.2 提高煤矿单轨吊运输管理力度

为保障单轨吊的安全运行，要对单轨吊机的运输管理规范性进行强化，着重加强机电设备的规范管理，并制定严格的运输管理制度。对于矿井作业而言，运输设备管理是基础条件，要在立井、斜井等处做好保险装置的安装，以免出现过卷或过速问题。同时还要做好限速装置的安装，避免绞车运行速度高于3m/s，否则设备运行将存在较高的安全隐患[4]。此外，还要对机电管理制度进行完善，实施精细化管理，对煤矿机电管理中单轨吊运输管理的标准进行细化，并确保应用于运输管理的所有过程当中，并做到严格控制与考核机电精细化的管理质量。通过制度完善及作业人员专业性提升，确保安全生产管理要求的全面落实。

4.结语

煤矿井下运输作业中，单轨吊辅助运输系统起到了十分关键的作用，其是物料、作业设备、生产作业人员运送的主要载体，即便通风性不佳的矿井，或是存在有害气体的巷道运输中均可应用单轨吊运输方式。为保障单轨吊运输的安全成效，需要做好矿井单轨吊运输网络建设，并对单轨吊运输管理过程加以完善，从而确保发挥出动态化图像监控系统的作用，及时发现与解决单轨吊运送中的安全问题，并通过科学的运输管理进一步提升单轨吊应用的安全性。