斜巷运输集中控制系统

张演青

中煤矿山建设集团矿建处，安徽淮北 235044

早期的斜巷轨道安全设施及提升信号的操作地点，都各自独立分布。操作时必须人员逐个手动控制，这样增加了职工劳动强度、延长了轨道悬勾时间，职工误操作或操作步骤缺少一项极易造成轨道提升运输事故的发生。而实现斜巷运输远程集中控制系统后，提高了工作效率、降低了职工劳动强度、完善了斜巷安全运输管理制度、提高了斜巷运输质量标准化创建水平。

1 斜巷轨道运输集中控制改造背景

斜巷提升是矿井运输生产的一个非常重要的环节，而斜巷运输事故也是矿井生产事故中的一个多发事故类型之一。诸如轨道提升车辆掉道、翻车，车辆运行撞坏防跑车装置等。造成上述轨道提升事故的原因有多种，如绞车司机的不规范操作；斜巷把钩工的安全确认不到位；设备、设施安全性能不齐全可靠等。轨道道岔和挡车栏控制不集中此类因素对轨道安全提升危害极大。实现操作集中控制等技术改造后，就能大大减少斜巷轨道运输事故发生的几率。

2 集中控制工作原理

矿井斜巷轨道运输道岔、挡车栏远程集中控制装置，其特征在于：由集中显示控制柜、控制箱、伺服机构、位置传感器、轨道计轴器和密贴传感器组成；集中显示控制柜与控制箱之间采用LON总线控制网络进行相互通讯，控制箱和伺服机构、位置传感器之间构成闭环控制回路，控制箱和轨道计轴器、密贴传感器之间均为二线制电流型检测接口。

集中控制工作原理：通过加设两组电磁阀实现挡车栏升降以及道岔转换，所有控制按钮集中在绞车发车信号控制箱上面，轨道把勾工在打点峒室内就能实现发停车、挡车栏、道岔的集中控制。

主要针对轨道安全设施远程集中控制技术这一课题进行了研究。结合机电设备产品性能要求、传感技术、远程控制技术以及PLC程序控制技术，根据工作现场产品使用要求，结合生产实际，最终通过课题攻关，实现轨道提升运输安全性，降低轨道运输事故发生几率，保障职工工作环境安全可靠。

矿井斜巷轨道运输道岔、挡车栏远程集中控制装置及其检测控制方法，集中显示控制柜与道岔、挡车栏控制箱之间采用LON总线通讯，道岔、挡车栏控制箱和伺服机构、位置传感器之间构成闭环控制回路，道岔、挡车栏控制箱和轨道计轴器、密贴传感器之间均为二线制电流型检测接口。集中显示控制柜依据操作指令，根据位置传感器、密贴传感器的采样状态，并结合轨道计轴器的车辆检测结果，向道岔、挡车栏控制箱发送状态命令和控制执行命令。道岔控制箱根据接收到的集中显示控制柜命令，可将自身状态设定为集中控制状态或就地控制状态，对伺服机构进行定位/反位驱动输出，在进行驱动输出的同时，可以根据LON总线上的道岔关联计轴器的配置情况，实现道岔过车拒动。通过道岔信号与变频绞车信号的连锁，当道岔不密贴时，司空道岔装置显示箱显示错误信息，司空道岔语音提示报警，轨道绞车不能发出开车信号，只有当道岔直道或弯道密贴后，才能实现轨道绞车的正常行车（见图1）。

图1 集中控制内部线路原理图

注：1.当SB1按下，O1输出，DT1吸合，道岔左开， 2.当再按下SB1时，O2输出，DT2吸合，道岔右开，3.当SB2按下，DT3吸合，挡车栏升起，4.当SB3按下，DT4吸合，挡车栏下落

采用ZKC-127型司控道岔控制箱结合轨道挡车栏操作方式，通过改变集中控制箱PLC程序设计，将单一的电磁阀控制方式转变为双线型控制方式。利用集中控制箱按钮简单点动操作实现远程道岔、挡车栏集中控制。结合道岔、挡车栏位置显示箱，清晰判断出道岔、挡车栏到位情况，大大提高了采区小轨道提升安全系数和工作效率。

轨道安全设施远程集中控制技术，在降低职工劳动强度的基础上，更好的服务于了安全生产，解决了职工因图懒省事、投机取巧不扒道岔所造成的轨道车辆掉道事故，同时改变解决了车辆在轨道上面因道岔及挡车栏转化时间段内的悬勾程序。通过成果实施规范了职工现场操作行为，将斜巷轨道运输过程中可能出现的不安全因素及时有效地得以控制和消除。

3 安全效益和经济效益分析

集中控制系统的运用具有很好的安全效益和经济效益。在轨道提升车辆进入各阶段车场过程中，降低轨道提升道岔、挡车栏转换过程中轨道一段时间内的悬勾作业。杜绝轨道提升因操作不当而出现的轨道车辆掉道、翻车等严重轨道提升事故。其创造安全价值不可估量。

经济效益方面，提升绞车出现一次大绳断丝数量超过规定、严重窝鼻子、打弯等损坏情况就面临着绞车大绳的重新更换。一条主运轨道按700m长度计算，一条绞车大绳的经济价值将近1万元。一条主运轨道实现集中控制后，优化了劳动组合，至少减少一个岗位人员的设置，按每天劳务90元计算，一年可节省劳务费：90×12×25=27000（元）。目前在运行主运轨道6条，共节省劳务费16.2万元。此项技术运用对斜巷运输提升事故控制起到了很好的防治作用，提高了斜巷提升能力，降低了维修工作量，减少了材料费用的消耗，降低了职工劳动强度，取得了很好的经济和安全效益。