斜井跑车防护装置及智能监控系统研究与应用

斜井跑车防护装置及智能监控系统研究与应用

董明罗胜彭林雷丽万鑫

关键词：斜坡跑车防护监测

1.矿用斜井提升系统跑车防护装置等设备现状

2016年版《煤矿安全规程》规定：倾斜井巷内使用串车提升时，在倾斜井巷内安设能够将运行中断绳、脱钩的车辆阻止住的跑车防护装置。在各车场安设能够防止带绳车辆误入非运行车场或者区段的阻车器。在变坡点下方略大于1列车长度的地点，设置能够防止未连挂的车辆继续往下跑车的挡车栏。MT933-2005跑车防护装置技术条件之跑车防护装置应具备下列功能:监控功能、执行功能、挡车功能、缓冲功能。

太平煤矿现有付一斜井绞车道、+700m水平南一、北一材料道三条主斜坡提升绞车道，安装自制柔性挡车栏，挡车栏的上提、下放均由把钩工在作业现场就地操作。不能满足上述规定要求。

2.斜井跑车防护装置及智能监控系统的设计目标

在绞车道安装跑车防护装置及智能监控系统；该系统中防跑车装置利用高精度传感器信号作为控制挡车栏的提升、下放，实现准确车辆运行位置的确定，将挡车栏状态信息在声光监控箱上显示，显示挡车栏的提升到位、提升中、下放中、下放到位的状态指示，便于观察，以及挡车栏动作、控制故障报警，便于问题的及时发现处理，能够有效的拦截车辆跑动。

3、跑车防护装置工作原理

声光监控箱上设置有“人车”、“复位”功能开关、按钮，巷道运输选择“人车”模式，挡车栏闭锁在高限位置；矿车运行模式，发生故障后使用复位功能可以消除报警并且使所有联网挡车栏复位到常闭状态。每道挡车栏都对应有“开启”、“运行”、“关闭”、“报警”四个状态指示灯，用来指示挡车栏位置状态。

在运输绞车深度指示器支架上关联电感式接近传感器，滚筒旋转，矿车上下运行时，深度指示器上的滑块也随着上下滑动，在矿车到达挡车栏前后位置区域需要挡车栏打开时，深度指示器上固定安装的电感式接近传感器正好感应到滑块输出信号，主控箱中PLC收到这个信号后下发指令通过电控箱中PLC控制挡车栏提升后停止在上限位。当滑块划过传感器，传感器输出信号消失，主控PLC接收不到传感器信号时，电控箱中PLC就会控制挡车栏下放停止到下限位置处。

4.跑车防护装置具备的主要功能：

（1）位置传感器检测信号。（2）“常闭式”防护功能。（3）缓冲式拦截功能。（4）单、双钩绞车道车辆跑车拦截功能。（5）自身故障自动监测功能。（6）防止误拦截双重检测功能。（7）装置运行状态显示功能、装置故障声光报警功能。（8）挡车栏提升机构可靠锁定功能、提升保险功能。（9）提人、提物转换功能、手动、自动转换功能。（10）RS485通信功能。（11）反向自动迫开功能。（12）抗变频干扰功能。（13）图像监控功能。（14）斜巷行人检测装置。（15）系统升级及联网通讯功能。

5、斜井跑车防护装置及智能监控系统的主要特点

（1）跑车防护装置采用AC660V单一电源，供电方便，便于电源的管理，同时装置具有相许检测功能，对于前端的相许反接等不会等挡车栏的执行动作造成影响。装置具有工作电流检测功能，有效防止过载、缺项等对装置造成损坏或影响。

（2）拦截吸能机构吸能量大、柔性减速吸能系统，有效拦截冲击能量2.2MJ，并已经获得煤矿安全标志证书，冲击能量上限达3.5MJ。

（3）拦截机构能量缓释技术，吸能机构采用螺旋线结构，有效降低了矿车与挡车栏碰撞瞬间的启动力，从而更多的保护矿车，使得部分矿车在碰撞后仍可以循环使用。

（4）偏口对于行人的检测采用视频智能监控，摄像仪在监控行人的同时，增加人像图形识别技术，不仅可以直观的查看行人，还能有效的判断行人的行进方向与位置，使得绞车司机可以通过显示器直观的查看行人动态，不需要外加红外，热释电传感器对行人进行检测，系统监控可靠，直观。

6、智能监控系统功能

（1）在每套跑车防护装置的挡车栏附近布置摄像仪和信号转换器，监视挡车栏的提升下放动作和挡车栏的实时状态，并将状态的图像信息实时的传送至绞车房的录像机，通过显示器显示出来。

（2）在每个偏口进入斜巷位置布置摄像仪和转换器以及声光报警箱，监视进入运输斜巷的行人，并对行人运行轨迹进行监视和判断，当有行人进入预先设定好的危险区域时，转换器给声光报警箱输出信号控制声光报警箱进行声光报警。

（3）在绞车房布置录像机、显示器以及信号转换器和声光报警箱，录像机将各个摄像仪传送过来的画面综合处理后给显示器输出显示，各个声光报警箱进行报警的同时也将报警信息传送至绞车房，使放置与绞车房的声光报警箱同时报警，提醒绞车司机。

7、斜井跑车防护装置及智能监控系统现场使用情况

7.1巷道参数（+700m水平南一材料道）：

（1）绞车型号：JKB-2.5×2

（2）+700m水平南一材料道长度：542米

（3）+700m水平南一材料道坡度：22度

（4）主牵引钢丝绳直径：6×7+FC，直径∮32mm

（5）甩车场有：3101石门、3102石门、3103石门、3104石门、+700m水平南一材料上山下车场

（6）安装方式，深度指示器，电压等级660V，单钩提升，绞车速度最大3.1米每秒，1吨标准空矿车5节/1吨矸石车4节/提升料车4节（均不含钩头车）。根据计算斜井需要安装跑车防护装置4套，结合斜井偏口实际，同时安装9个摄像仪。

7.2设备布置

防跑车布置为在3101石门偏口下方35米设置第一档，3102石门上方35米设置第二档，在3103石门下方35米设置第三挡，在3104石门上方35米设置第四档。

在对应挡车栏上方30米左右安装摄像仪监视挡车栏的提升下放动作和挡车栏的实时状态；在甩车场上方安装摄像仪监控偏口进入运输斜巷的行人，并对行人运行轨迹进行监视和判断，当有行人进入预先设定好的危险区域时进行声光报警。

8结束语

该跑车防护装置在矿井安装后，使用过程安全可靠，使用维护方便，具有较好安全性和实用性。较好地解决了矿井斜坡提升安全管理及操作的需求。