矿井三岔石门机车运输自动会车警告信号设计

袁 松

（安徽华塑股份有限公司 安徽 滁州 233290）

0 引言

煤矿井底车场尤其主要运输三岔石门 （以下简称石门）列车通行频繁，人员往来多，易发生列车碰头、追尾及碰人事故，因此需加装自动会车警告信号，以保证行车及人员安全。

轨道运输方式不同，机车类型不同，其自动会车警告信号设计、配置不同。本文针对某矿石门轨道运输情况及采用ZK10—6/250型架线电机车运输时的警告信号设计。

1 石门区段运输系统图及自动会车警告信号平面布置图

根据某矿石门轨道运输情况及《窄轨电机车司机》操作规程第29条：列车制动距离，运人时不得超过20米，运送物料时不得超过40米。考虑机车运输繁忙情况绘制石门运输系统图，设计自动会车警告信号平面布置图如图1。

1.1 架线副线、信号灯、警铃设置说明(参见图1）

图1 石门运输系统图及自动会车警告信号平面图

1.1.1 #1、#2架线副线、#1信号灯及警铃的设置

设来自井底车场的列车（设为A列车）为正常行驶速度，根据列车制动距离#1架线副线（简称副线，下同）至#1信号灯及警铃（以下省去警铃）间距设为45米，#1信号灯设置在1#道岔撤岔处的巷道旁，悬挂在醒目但不影响行车及行人的巷道壁上。如果石门距井口近，列车速度慢，则其距离可适当减少，但均要保证列车在距#2副线前2米处亦即距#1信号灯前5米处停下来（在5米处可设置停车牌，以警示司机）。设置#2副线主要考虑当A列车在将要到达#1副线时突然看到#1信号灯由绿灯转为红灯，即东大巷或西大巷来车（设为B列车）先到达副线并继续通过石门区段轨道下车，则A列车制动，在#2副线前2米停下来。当B列车下行至#4副线（车尾已过#1道岔），则#1信号灯由红灯转为绿灯，此时A列车可前往东大巷或西大巷，机车集电弓通过并接触 （以下称通过）#2副线，#1信号灯、东、西大巷信号灯绿灯变红灯，警铃响。如不设置#2副线，则A列车车头在已过#1副线后，若继续下行无法将行车警告信号通过副线传递给东、西大巷，东、西大巷此时也是绿灯亮，这时东西大巷若继续有车通过石门下行，则两列车将在石门处碰头。

1.1.2 #1道岔至#4副线等间距的设定

#1、#3、#4 道 岔 分 别 至 #4、#5、#6副线间距离为80米，这是按大于1列车长度考虑的，一列车长度即牵引机车及其牵引的36辆1吨矿车（煤车，设计数）、其间的连接装置的总长度，约76米。如图1，当B列车车头下行至#4线时，车尾已过#1道岔。

1.1.3 #2、#3信号灯及其副线设置

东大巷#2信号灯及其副线、西大巷#3信号灯及其副线设置说明同上。

1.2 行车说明

如图1，以A列车上行为例。如图示石门区段巷道内无列车（机车）运行时，则#1、#2、#3信号灯均为绿灯亮。行车规则：绿灯通行，警铃不响；红灯停车，警铃响。这时，当A列车上行时看到前方#1信号灯为绿灯，即可按 《窄轨电机车司机》操作规程第22条：接近风门、巷道口、硐室出口、弯道、道岔以及前方有人等处所都必须减速前行。当A列车集电弓通过#1副线，东、西大巷#2、#3信号灯由绿灯转为红灯，同时响起警铃，告诉东、西大巷来车前方（井底车场）有车上行，需停车。A列车继续前行，集电弓通过#2副线，则#1信号灯也由绿灯转为红灯并告警，告诉其后来车暂停（此时#2、#3信号灯仍为红灯亮）。当A列车继续上行（设走东大巷）到达#8副线（车尾已过#3道岔），则警告信号解除，#1、#2、#3信号灯恢复为常态绿灯亮，井底车场、东、西大巷来车均可视绿灯前行，首先抵达第一道副线（如#1副线）的列车警告两前方（东、西大巷）来车并继续前行；而如果第一时间抵达的是第二道副线（如#2副线）的列车则既告警前方来车，又告警其后来车（从石门区段安全行车考虑）。

列车上行去西大巷及东、西大巷来车下行至井底车场行车说明同上。

2 自动会车警告信号工作原理

根据石门运输系统图及对行车的要求，设计警告电气信号原理图及警告信号回路图，如图2图3所示。

电气工作原理说明参见图1图2图3，以A列车上行前往东大巷为例说明。设#1、#3、#4信号灯为常态，绿灯亮红灯灭，这时A列车上行，机车集电弓通过#1副线，则架线+250V直流电通过副线使中间继电器1ZJ得电吸合，其常开接点1ZJ1闭合自保，常开接点1ZJ2、1ZJ4闭合，#2、#3信号灯红灯亮，警铃响，常闭接点1ZJ3、1ZJ5打开，#2、#3信号灯绿灯灭，A列车继续前行，集电弓通过#2副线，则继电器2ZJ得电吸合，常开接点2ZJ1闭合自保，常开接点 2ZJ2、 2ZJ4、2ZJ6闭合， 常闭接点 2ZJ3、2ZJ5、2ZJ7打开，#1、#2、#3信号灯红灯亮、铃响，绿灯灭。A列车机车集电弓通过#8副线 （车尾已过#3道岔）则继电器8ZJ得电吸合，常闭接点8ZJ1、8ZJ2打开，继电器1ZJ、2ZJ失电，常开接点 1ZJ1 、1ZJ2、1ZJ4 、2ZJ1、 2ZJ2、2ZJ4、2ZJ6 打开，常闭节点 2ZJ3、 2ZJ5、2ZJ7 闭合，#1、#2、#3 信号灯红灯灭，铃停响，绿灯亮，信号恢复常态。A列车去西大巷及东、西大巷来车下行至井底车场电气工作原理说明同上。

图2 自动会车警告信号电气原理图

图3 自动会车警告信号灯回路图

3 架线副线、信号灯、电铃及直流继电器选型

副线可采用井下牵引网络铜架线、蝶形绝缘子及固定支架自制，也可采用弹性钢片代替铜架线自制，为保证机车集电弓可靠接触副线以传送电信号可连续设置两道副线；信号灯采用～127V的防尘防水透镜式红绿双色灯，电铃采用矿井轨道上山～127V信号电铃，电源取自井下～127V照明电源；继电器采用-220V的直流继电器（选用常开、常闭接点带防尘罩的，若接点不够用，可采用两继电器并联），井下安装时可直接取直流牵引网络铜架线+250V电源，笔者使用过的此类继电器性能稳定；信号电缆可选用2×1.5、3×1.5矿用橡套软电缆及矿用信号控制电缆7×1.5等。

4 维修要点

（1）经常检查副线有无损坏变形，电缆吊挂是否稳固、损伤，接线箱内是否潮湿，接线端子是否潮湿、有灰尘，接线是否紧固、牢靠，继电器动作是否灵敏可靠；

（2）在无机车的情况下，用钳子夹着导线将副线与架空线短接，以使副线得电查看红绿灯及警铃是否工作正常；

（3）在机车运行时，查看警告信号是否正常。

5 结束语

运输石门自动会车警告信号构成简单，投资少，易施工与维护，使用单位可根据石门运输实际生产情况自行设计安装，能有效避免列车碰头、追尾、碰人事故，提高运输效率，对运输繁忙的石门尤为重要，安全、经济效益显著。本设计思想理念还可应用于井下大巷弯道报警、错车场报警、主运巷道与支巷道交叉口报警等，对装备信集闭的矿井也可根据信集闭功能参考加装。

［1］王明，谢世凯，冯爱国.窄轨电机车司机[M].北京：中国统配煤矿生产司，1992，12.

［2］刘明德.信号工·拥罐工[M].北京：气象出版社，2003，9.