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關(guān)鍵詞：安全設(shè)施 減輕工人勞動強(qiáng)度 提高工作效率 增大安全系數(shù) 節(jié)約成本
中圖分類號：TD529 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（a）-0067-01
煤礦機(jī)電運輸是礦井生產(chǎn)環(huán)節(jié)的重要組成部分，它貫穿了礦井的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，戰(zhàn)線長，涉及面廣，特殊工種多，技術(shù)性強(qiáng)。根據(jù)全國煤礦重大事故的調(diào)查分析顯示，機(jī)電事故在各種事故中居第4位，運輸事故占總事故數(shù)的20%～30%。煤礦生產(chǎn)運輸事故主要集中在主巷運輸、斜巷提升運輸和采掘運輸三個部分，其中斜巷是運輸事故的多發(fā)區(qū)，占全部運輸事故的50%還要多，一旦斜巷發(fā)生事故，大多數(shù)具有影響時間長、破壞后果嚴(yán)重的特點。
1 項目的提出
龐莊煤礦張小樓井下斜巷現(xiàn)用安全設(shè)施操作不靈活，大件車（特別是超寬或超高車輛（從安全門下通過時，容易碰撞安全門造成大件車掉道，為避免大件車掉道現(xiàn)場操作人員在運輸前事先將安全門捆綁在頂板上，這樣安全設(shè)施就起不到應(yīng)有的安全防護(hù)作用。為此，該單位組織相關(guān)技術(shù)人員對現(xiàn)用斜巷安全設(shè)施進(jìn)行了改進(jìn)。
2 技術(shù)原理（以斜巷安全設(shè)施擋門聯(lián)鎖為例，新式擋門聯(lián)鎖與老式擋門聯(lián)鎖對比）
（1）新式、老式擋門聯(lián)鎖基本結(jié)構(gòu)相同，主要由自動復(fù)位道擋、安全門、控制機(jī)構(gòu)三部分組成。
（2）安裝技術(shù)要求對比。
①自動復(fù)位道擋相同：都采用礦用11#工字鋼制作，長約400 mm，垂直站立，自動復(fù)位道擋操作手柄與底板傾角約為45°，安裝在軌道上滑板變坡點往上0.8～1 m處的平巷，安裝時必須使用4塊壓板和一塊增強(qiáng)板兩端用螺絲固定在軌道上，滑輪、手把、壓繩板、銷子等零部件必須齊全，道擋下必須清潔。②安全門安裝位置相同，結(jié)構(gòu)不同：安裝位置位于變坡點向下略大于一列車的地點。新式安全門為框架式結(jié)構(gòu)，采用12#槽鋼制作。安全門上端固定在頂板上，生根點為專用起吊錨桿配合直徑不小于15.5 mm、插接長度不小于3.5個捻距的鋼絲繩頭制作。所用起吊錨桿應(yīng)采用2根22 mm的螺紋鋼錨桿配合樹脂錨固劑，錨入頂板深度不小于2 m。安全門下端必須與底板相互接觸并成一定角度。老式安全門采用11#工字鋼長1.8 m（工字鋼與軌道用16 mm螺絲緊固）高2.2 m，長1.7 m 2寸鋼管，6分新鋼絲繩與11#工字鋼兩頭不少于同繩型號三個繩卡子卡緊。新式、老式擋門聯(lián)鎖安全門優(yōu)缺點對比：老式安全門車輛通過時，安全門升起，車輛從安全門內(nèi)通過，車輛外形尺寸受到了安全門內(nèi)高度、寬度的限制；新式安全門車輛通過時，安全門全部升起，車輛從安全門下通過，車輛外形尺寸不再受到安全門高度、寬度的限制。
控制機(jī)構(gòu)都由氣缸、高壓膠管、壓風(fēng)、導(dǎo)向輪、鋼絲繩、操作閥五部分組成。
①氣缸數(shù)量不同，型號相同：新式擋門聯(lián)鎖氣缸采用一個氣缸，老式擋門聯(lián)鎖采用2個氣缸，節(jié)約了成本，減輕了工人的勞動強(qiáng)度。控制自動復(fù)位道擋和控制安全門的氣缸型號相同。通過支承架固定在頂板專用錨桿上。操作繩固定在氣缸伸縮端，操作繩與自動復(fù)位道擋的連接、操作繩與安全門的連接根據(jù)現(xiàn)場確定拉繩的長度。②連鎖操作閥相同：起連鎖控制作用。采用支架上的廢舊操作閥兩組配合螺栓固定保險硐室內(nèi)，操作閥與主風(fēng)管的連接采用10#高壓膠管連接。③導(dǎo)向輪：根據(jù)現(xiàn)場確定導(dǎo)向輪的個數(shù)。④壓風(fēng)：擋門連鎖提供動力
自動復(fù)位道擋安裝在軌道上滑板變坡點往上0.8～1m處，安全門位于變坡點向下略大于一列車長度的位置。正常自動復(fù)位道擋處于常閉狀態(tài)，阻止車輛進(jìn)入斜巷；安全門處于常開狀態(tài)。掛鉤工掛好鉤后打開自動復(fù)位道擋，車輛進(jìn)入斜巷安全門和自動復(fù)位道擋之間，關(guān)閉自動復(fù)位道擋，安全門打開。
（3）新式、老式擋門聯(lián)鎖安裝示意圖如圖1，圖2所示。
3 該裝置的優(yōu)點
（1）新式擋門聯(lián)鎖與老式擋門聯(lián)鎖安全門相比：新式擋門聯(lián)鎖安全門車輛從安全門下通過時不需要將安全門捆綁在巷道頂板上，減輕了工人的勞動強(qiáng)度，提高了工作效率、增大了安全系數(shù)，為安全生產(chǎn)提供了保障。（2）新式擋門聯(lián)鎖與老式擋門聯(lián)鎖相比，只采用一個氣缸，節(jié)約了成本，減輕了工人的勞動強(qiáng)度，提高了工作效率。
4 結(jié)語
該設(shè)施自2014年4月使用至今效果良好，沒有再發(fā)生因安全門寬度、高度不夠，大件車從安全門下通過捆綁安全門現(xiàn)象，斜巷安全設(shè)施起到了它應(yīng)有的作用，為該礦安全生產(chǎn)提供了保障。
參考文獻(xiàn)
[1] 李健.煤礦運輸斜巷安全綜合防護(hù)設(shè)施的設(shè)計與應(yīng)用[J].山西焦煤科技，2009（11）：1-4.
1.礦井軌道運輸安全存在問題
1.1.我國現(xiàn)有的煤礦井下運輸系統(tǒng)及其裝備技術(shù)水平還是比較落后的，這是礦井各生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié)。為了改善這種落后狀況，就必須提高煤礦井下運輸系統(tǒng)設(shè)備的機(jī)械化水平，采用新一代高效率先進(jìn)技術(shù)的運輸設(shè)備，滿足建設(shè)現(xiàn)代化礦井的需要，提高礦井采掘效率。
1.2.煤礦井下軌道運輸是煤礦安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)之一，研制軌道運輸對保證煤礦安全運輸、提高運輸能力及經(jīng)濟(jì)效益起了關(guān)鍵性的作用，我國用于井下人員及物料運輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)備在運輸過程中遇到轉(zhuǎn)彎、上下坡等地段容易發(fā)生跑車，翻車，掉道等運輸交通事故，造成嚴(yán)重的人員傷亡及經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)損失。
1.3.為了深化煤礦安全整治工作，提高礦井運輸安全基礎(chǔ)管理水平，加快建設(shè)本質(zhì)安全型煤礦企業(yè)，最大限度的減少運輸過程中的各類安全事故，要依照國家的有關(guān)法律法規(guī)和技術(shù)，加強(qiáng)煤礦井下運輸?shù)陌踩芾?，消除軌道運輸?shù)陌踩[患，加快建設(shè)安全運輸型產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
2.礦井軌道運輸安全工作的解決措施
2.1.煤礦企業(yè)要扎扎實實地搞好礦井運輸安全大整頓。重點是整頓軌道安全運輸質(zhì)量、司機(jī)隊伍，完善各項規(guī)章制度，把措施落實到井下，認(rèn)真解決好礦井軌道運輸中存在的問題，并積極安排好所需設(shè)備和資金。
2.2.有關(guān)部門要建立礦井運輸專職安全監(jiān)察員制度。各礦部門應(yīng)設(shè)立監(jiān)察員，業(yè)務(wù)上受運輸、安監(jiān)部門雙重領(lǐng)導(dǎo)。監(jiān)察員要有職有權(quán)，要像交通警察那樣在運輸線上以及人車站等人員密集的地點進(jìn)行巡邏監(jiān)察，維護(hù)運輸秩序。并有權(quán)對違章違紀(jì)人員（包括各級領(lǐng)導(dǎo)）進(jìn)行處罰。
2.3.煤礦企業(yè)要認(rèn)真貫徹執(zhí)行“采、掘、運并舉，綜合治理，系統(tǒng)配套”的方針。因地制宜，實事求是，推廣應(yīng)用軌道運輸新技術(shù)、新裝備、新工藝，逐步改善落后的運輸方式和裝備，向運輸機(jī)械化、控制自動化、管理科學(xué)化、本質(zhì)安全化方向發(fā)展。
2.4.建立和完善運輸管理體系，形成縱向到底，橫向到邊的管理網(wǎng)絡(luò)。煤礦企業(yè)根據(jù)實際情況配足專業(yè)管理人員，負(fù)責(zé)管理礦井提升運輸工作。
2.5.工作人員要嚴(yán)格遵守法律規(guī)定，嚴(yán)禁扒車、蹬車、跳車。違者除給本人以罰款以至除名的處分外，還要追究其直接領(lǐng)導(dǎo)者的責(zé)任。軌道運輸列車（包括人車）要按規(guī)定的速度行駛，嚴(yán)禁超載超速運行。人車要按規(guī)定的車站、時間停車。凡用礦車代替人車的，要在終點車站設(shè)置聲光信號，并設(shè)專人檢查礦車。待所有乘車人員確己下車后才能將車輛開出。
2.6.定時對礦井軌道運輸管理制度和設(shè)備、設(shè)施狀況進(jìn)行全面檢查。對嚴(yán)重危及安全的運輸設(shè)備，要立即停止使用。所有運用的運輸設(shè)備要保持完好狀態(tài)。
2.7.煤礦企業(yè)要盡快制訂出直接影響運輸安全的關(guān)鍵設(shè)備和零部件的定期檢查、更換、測試制度，并配備必要的測試手段。培養(yǎng)工作人員對設(shè)備的維修保養(yǎng)認(rèn)識，以及機(jī)電維修人員對設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能、原理、維護(hù)的基礎(chǔ)知識、常見設(shè)備故障、診斷方法、設(shè)備事故處理措施的熟悉了解。煤礦企業(yè)要采取嚴(yán)格的維修保養(yǎng)制度，及時更換、修理已損壞或磨損嚴(yán)重的配件，做好各種備件的存儲工作，從而降低了開機(jī)率及使用率，充分發(fā)揮每一臺設(shè)備的機(jī)械效能。
3.煤礦井下軌道運輸發(fā)展方向
為切實加強(qiáng)軌道運輸基礎(chǔ)工作，提高運輸裝備和管理水平，保障礦井運輸安全、優(yōu)質(zhì)、高效運轉(zhuǎn)，需要不斷引進(jìn)國外先進(jìn)機(jī)械化運輸設(shè)備，借鑒國外先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗，綜合我國自然環(huán)境條件，因地制宜，實事求是，積極改善軌道運輸系統(tǒng)的現(xiàn)狀。
3.1.加強(qiáng)與國外的先進(jìn)軌道運輸技術(shù)的交流與合作，把其引進(jìn)國內(nèi)加快研制，加大技術(shù)創(chuàng)新，有計劃地解決軌道運輸?shù)陌踩珕栴}。
3.2.發(fā)展運輸設(shè)備形式多樣化轉(zhuǎn)換，及系統(tǒng)化和標(biāo)準(zhǔn)化有效結(jié)合，我國媒礦井多，分布廣，處于的地理環(huán)境千差萬別，采用不同的軌道運輸行式和軌道運輸設(shè)備有利于避免安全事故發(fā)生、財產(chǎn)損失以及提高經(jīng)濟(jì)效益。
3.3.從局部開始擴(kuò)大到整個礦井，從煤礦的現(xiàn)有軌道運輸系統(tǒng)逐步改善，采用先進(jìn)的軌道運輸方式，采用高檔機(jī)械化作業(yè)線，即打眼、裝巖、轉(zhuǎn)載、運輸?shù)戎饕h(huán)節(jié)實現(xiàn)機(jī)械化配套，使工人從繁重的體力勞動中徹底解放出來，實現(xiàn)高速高效運轉(zhuǎn)。
3.4.加長軌道運輸距離，減少轉(zhuǎn)運搬卸，轉(zhuǎn)載的程序及時間，提高工作效率以及重型機(jī)械運作可靠性與安全性，避免生產(chǎn)秩序帶來的不良影響。
3.5.提供機(jī)械化技術(shù)支持及服務(wù)專業(yè)化，組建機(jī)械運輸設(shè)備專業(yè)化隊伍，為礦井生產(chǎn)和建設(shè)提供技術(shù)支持和專業(yè)化服務(wù)。
3.6.促進(jìn)礦井生產(chǎn)管理制度完善與健全、加強(qiáng)科學(xué)的管理制度和保障力度，工作分配明確、責(zé)任劃分清楚，鼓勵工作人員相互協(xié)調(diào)合作。充分調(diào)動職工工作積極性為了充分調(diào)動工人積極性，嚴(yán)格按照按勞取酬的工資獎勵制度，實行科學(xué)合理的計分模式及驗收標(biāo)準(zhǔn)。
4.結(jié)語
目前我國采用的煤礦井下運輸方式安全問題還是難以避免，這一點足以引起重視，選擇合理的礦井軌道運輸方式，提高軌道運輸?shù)臋C(jī)械化設(shè)備水平及技術(shù)，促進(jìn)礦井采掘及運輸安全，高效，健康長遠(yuǎn)可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]陳雷蘇吉佩. 煤礦井下輔助運輸?shù)默F(xiàn)狀分析與發(fā)展方向[J].淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院2009
關(guān)鍵詞：供電漏電；危害；成因；措施；技術(shù)；
一 煤礦井下供電漏電的危害與成因
我國是一個產(chǎn)煤大國，煤炭為主要能源，現(xiàn)在使用的防爆開關(guān)大約為100萬臺。低壓饋電開關(guān)是煤礦井下綜采工作面使用臺數(shù)最多的設(shè)備，煤礦工作面的采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、泵站等都是由低壓饋電開關(guān)直接控制而且啟動頻繁。供電設(shè)備運行正常與否，將直接影響到綜采設(shè)備的正常運行，也直接關(guān)系到煤礦的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。而低壓防爆開關(guān)的核心功能之一就是漏電保護(hù)。漏電保護(hù)是保證煤礦井下安全供電的三大保護(hù)(過流保護(hù)、漏電保護(hù)、接地保護(hù))之一，漏電故障約占其井下總故障的70%，它不但會導(dǎo)致人身觸電，而且還會形成單相接地故障，進(jìn)而發(fā)展成為相間短路故障，由此引發(fā)的電弧還可能造成瓦斯和煤塵爆炸。
煤礦井下的供電方式基本上為電纜供電，而電纜經(jīng)常發(fā)生單向漏電或單向接地故障，如果漏電保護(hù)措施不當(dāng)，就會引起井下電氣火災(zāi)、瓦斯煤塵爆炸、電雷管提前引爆以及人身觸電等重大事故。（1）人一旦接觸漏電設(shè)備、電纜時，會造成觸電傷亡事故。（2）漏電回路中漏電點會產(chǎn)生電火花，可能引起瓦斯煤塵爆炸。（3）漏電回路上各點存在電位差，若電雷管引線兩端接觸不同電位點，可能使雷管爆炸。（4）電氣設(shè)備漏電時若不及時切斷電源會擴(kuò)大為短路故障，燒毀設(shè)備，造成火災(zāi)。設(shè)置完善的漏電保護(hù)設(shè)備，具有快速的反應(yīng)能力和較好的選擇性斷電，在發(fā)生故障時能夠有效地切除故障支路，減小因故障而造成的停電范圍，減少各用電負(fù)荷之間的相互影響，大大提高井下供電系統(tǒng)的安全性和可靠性。因此，研究高可靠性的漏電保護(hù)設(shè)備對井下安全和生產(chǎn)具有較高的應(yīng)用價值和深遠(yuǎn)的影響。
（1）電氣設(shè)備絕緣受潮或進(jìn)水。（2）電纜和電氣設(shè)備長期過負(fù)荷運行，使絕緣老化。
（3）電纜受到擠壓、砍砸、過度彎曲、鐵器劃傷或針刺。（4）導(dǎo)線連接接頭不牢固、有毛刺、無防松措施等。（5）在電氣設(shè)備內(nèi)部增加其他部件，使帶電導(dǎo)體與外殼的電氣間隙或爬電距離小于安全值時。（6）橡套電纜、鎧裝電纜受擠壓、碰砸，產(chǎn)生裂口或受潮，造成芯線或絕緣損壞而漏電。（7）電氣設(shè)備內(nèi)部遺留導(dǎo)電物體或設(shè)備接線錯誤而造成的漏電。（8）移動頻繁的電氣設(shè)備的電纜反復(fù)彎曲使芯線部分折斷，刺破電纜絕緣與接地芯線接觸而造成漏電。（9）操作電氣設(shè)備時，產(chǎn)生弧光放電造成一相接地而漏電。（10）設(shè)備維修時，因停、送電操作錯誤，帶電作業(yè)或工作不慎，造成人身觸及一相而漏電。
二 煤礦井下對漏電保護(hù)技術(shù)的要求
《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，井下低壓饋電電纜上，必須裝設(shè)漏電保護(hù)裝置或有選擇性的漏電保護(hù)裝置，保證自動切斷漏電的饋電線路。因此，漏電保護(hù)裝置是保證煤礦井下安全供電、防止人身觸電的重要措施。任何一種漏電保護(hù)裝置必須考慮以下因素:
（一）安全性
漏電保護(hù)的首要任務(wù)就是保證安全供電，因此，考慮一個漏電保護(hù)裝置是否合格，必須從安全出發(fā)。一般情況下安全問題包括人身安全、設(shè)備安全和礦井安全等方面的內(nèi)容。從人身安全來看，要求人身觸電時間盡量短，人身觸電電流盡量小。若按30mAs的要求考慮，人身觸電的電流越大，人身觸電的允許時間應(yīng)當(dāng)越短。隨著井下低壓電網(wǎng)的供電電壓逐步升高，人身觸電電流值將會越來越大，這要求漏電保護(hù)轉(zhuǎn)裝置以及開關(guān)動作速度也應(yīng)當(dāng)相應(yīng)地提高，而且越快越好。從設(shè)備的安全來看，漏電會導(dǎo)致電氣設(shè)備的絕緣進(jìn)一步惡化，甚至損壞。不過使電氣設(shè)備損壞的漏電電流必然較大，而且作用時間也較長，因此，它對漏電保護(hù)裝置的要求往往低于人身觸電，所以在設(shè)計漏電保護(hù)裝置的動作參數(shù)時，應(yīng)當(dāng)從人身安全的要求出發(fā)來考慮。
至于礦井安全問題，主要是指漏電電流所產(chǎn)生的電弧或電火花有可能引起礦井的瓦斯、煤塵爆炸。由于瓦斯爆炸所需的能量很小（0.28mJ），而且電網(wǎng)的電壓越高，引爆瓦斯的電流也越小。此外，引爆的時間又很短，因此，如果漏電保護(hù)裝置都不能完全防止這種事故的發(fā)生，后果將是災(zāi)難性的。但是，如果漏電保護(hù)裝置能夠迅速而可靠的動作，盡快地將漏電回路的電源切斷，自然也就可以減少上述事故發(fā)生的可能性。在采用分相屏蔽電纜的情況下，不僅可以使電弧或電火花局限在電纜內(nèi)部，而且還可以減少單相漏電擴(kuò)大成相間短路的可能性，這對于進(jìn)一步防止瓦斯煤塵爆炸更是有好處。當(dāng)然，石塊等砸壞電纜，造成相間短路的可能性依然存在，所以徹底解決瓦斯爆炸問題，只有采取超前切斷電源的方法。
（二）選擇性
選擇性漏電保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)點是很明顯的，它可以保證只切除漏電故障線路的設(shè)備電源，而讓非故障部分繼續(xù)工作，這樣既可以縮小停電范圍，還有助于尋找漏電故障，便于迅速處理，對生產(chǎn)有利。此外，有了選擇性漏電保護(hù)裝置以后，便能夠及時發(fā)現(xiàn)故障，停止向故障線路和設(shè)備送電，這本身對安全就有好處。因此，選擇性漏電保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)作為發(fā)展方向來考慮。如果選擇性漏電保護(hù)裝置再與漏電閉鎖裝置配合使用，就更能夠充分發(fā)揮安全作用，防止向故障線路和設(shè)備再次送電，以免事故進(jìn)一步擴(kuò)大。
（三）可靠性
漏電保護(hù)裝置的可靠性是指，對于任何一個保護(hù)系統(tǒng)，在為其規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了它應(yīng)該動作的故障時，它不應(yīng)該拒絕動作（簡稱拒動）；而在其它任何情況下，包括系統(tǒng)正常運行時發(fā)生了該保護(hù)裝置不應(yīng)該動作的故障時，則不應(yīng)該錯誤動作（簡稱誤動）。可靠性主要是針對保護(hù)裝置本身的質(zhì)量和運行維護(hù)水平而言的。為了提高漏電保護(hù)裝置的可靠性，除了提高漏電保護(hù)裝置本身的設(shè)計、制造質(zhì)量以外，還應(yīng)加強(qiáng)對它們的運行、維護(hù)的管理。此外，采取后備保護(hù)措施，不僅可以提高漏電保護(hù)的可靠性，對于整個漏電保護(hù)系統(tǒng)來講，還可以提高安全性。因此，無論是漏電保護(hù)裝置或者是開關(guān)，都應(yīng)當(dāng)有后備，做到有備無患。除上述三方面的基本要求外，在考慮一個漏電保護(hù)系統(tǒng)是否合理，還應(yīng)從我國的實際情況出發(fā)，既要照顧技術(shù)的先進(jìn)性，還要考慮運行維護(hù)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益，既不要投資過大，又要有良好的保護(hù)效果。
三 預(yù)防漏電的具體措施
（一）技術(shù)性操作要正確
嚴(yán)禁電氣設(shè)備及電纜長期過負(fù)荷，接線要正確，接線工藝好。避免電纜、電氣設(shè)備浸泡在水中，防止擠、刺電纜；維修電氣設(shè)備時要嚴(yán)格按規(guī)程操作。不增加額外部件。適當(dāng)對于電網(wǎng)的電容電流進(jìn)行補(bǔ)償。設(shè)置保護(hù)接地裝置。
（二）提高漏電保護(hù)裝置性能
設(shè)置漏電保護(hù)裝置，為了保證漏電裝置有效可靠，該裝置必須具備：①安全性。包括人身安全、設(shè)備安全和整個礦井安全；②可靠性。要靈敏可靠，并有自檢功能；③選擇性。發(fā)生漏電時，可以有選擇的切除漏電故障部分；④靈敏性；⑤全面性。保護(hù)范圍覆蓋供電全地區(qū)，沒有動作死區(qū)。煤礦電氣設(shè)備安全運行是整個煤礦安全生產(chǎn)的重要組成部分。
（三）使用先進(jìn)的電氣設(shè)備和供電系統(tǒng)
要想搞好井下電氣安全，電氣設(shè)備和供電系統(tǒng)的保護(hù)是基礎(chǔ)，設(shè)備的不斷更新是手段，只有使用先進(jìn)的設(shè)備，各種保護(hù)才能更齊全、完善和可靠。因此，首先各礦在資金許可的條件下，應(yīng)該適當(dāng)加大對電氣設(shè)備的投入，及時改造或更新帶病運行或超期服役的電氣設(shè)備以及不能可靠動作的各類安全保護(hù)裝置，以確保供電系統(tǒng)的正常運行；其次各礦應(yīng)加強(qiáng)基礎(chǔ)管理，建立健全電氣設(shè)備的使用、維修、檢修以及責(zé)任追究等各項管理制度，并嚴(yán)格執(zhí)行與實施，嚴(yán)格按照規(guī)程、制度加大日常檢查和巡回檢查力度；第三，各礦應(yīng)加強(qiáng)對干部和職工的教育，使他們認(rèn)識到井下電器設(shè)備安全和保護(hù)的重要性，全面提高各類人員的技術(shù)素質(zhì)和業(yè)務(wù)水平是保證礦井安全供電的重要保障。
參考文獻(xiàn)
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自動化通俗來講是自己能夠運行的設(shè)備，即在沒有人介入的狀態(tài)下，機(jī)械裝備通過信息的傳遞與處置、自行檢查以及操控等達(dá)到預(yù)想的目標(biāo)，所以這項技術(shù)是通過機(jī)器、自行操控、計算機(jī)、指令以及相關(guān)的其他手段等相結(jié)合而形成的，這是交叉型學(xué)科。近年來，我國的煤礦機(jī)電自動化技術(shù)與電子計算機(jī)科技和信息化管理手段進(jìn)行了有效的結(jié)合，完成了煤礦機(jī)電自動化的管理手段。不但提升了煤礦開發(fā)的速度，更實現(xiàn)了對煤礦資源的開發(fā)的品質(zhì)的提高。與國外相比，我國的自動化進(jìn)程相對緩慢，還需借鑒國外的先進(jìn)水平，不斷完善自動化技術(shù)，為煤礦業(yè)和國家拓展新的研發(fā)方向。
二、煤礦機(jī)電技術(shù)自動化技術(shù)的應(yīng)用
（一）應(yīng)用在井下傳送帶
煤礦傳送是煤礦生產(chǎn)的重要組成部分，煤礦傳送的可靠、安全和高效運轉(zhuǎn)是煤礦生產(chǎn)效率的保障。由于傳送帶的運輸量大、運輸距離長、運輸條件復(fù)雜，所以在煤礦生產(chǎn)中會出現(xiàn)一些不可避免的故障和一些潛在的危險。所以要采用先進(jìn)的技術(shù)來對傳送帶的安全性可靠性進(jìn)行保障。在啟動系統(tǒng)前，要行聲光報警，控制室的員工通過“廣播電話”提示現(xiàn)場工作人員撤離危險地點。在運輸過程中如果遇到突發(fā)事故可以通過控制室的操作臺上的應(yīng)急停車按鈕，實現(xiàn)停車報警。同時，下位機(jī)PLC會將將測到的現(xiàn)場設(shè)備信息傳送到控制室，工作人員看到數(shù)據(jù)會采取應(yīng)對措施。
（二）應(yīng)用在礦井提升機(jī)
礦井提升機(jī)主要是煤礦、有色金屬運輸?shù)闹匾O(shè)備，還承擔(dān)著人員及設(shè)備的升降工作。礦井系統(tǒng)的特點是運行速度快、控制系統(tǒng)復(fù)雜、慣性大。提升機(jī)的使用會受到施工現(xiàn)場的環(huán)境影響，環(huán)境如果太惡劣，系統(tǒng)地機(jī)械零件會被影響，失去原有的效能。即便是系統(tǒng)采取了安全系統(tǒng)，但也不能防止環(huán)境因素帶來的影響。通過自動化技術(shù)改造之后，可以保證設(shè)備的安全性，提高自診能力，簡化提升機(jī)的結(jié)構(gòu)，方便設(shè)備的安裝與檢修。
（三）應(yīng)用于煤礦采掘
煤礦生產(chǎn)中采掘工作是一項非常艱辛的工作，同時危險系數(shù)也高，并且在采掘時工作人員必須進(jìn)入礦井才能進(jìn)行采掘，工作環(huán)境惡劣，有時采掘地點也難以確定，在采掘過程中還會遇到瓦斯爆炸、地下水滲漏等一些事故的發(fā)生。礦井的空氣含量低、煤塵等一些灰塵濃度高，這些會嚴(yán)重影響到井下工作人員的人身安全。并且如果在采掘過程中只使用人工采掘的話，會降低采掘的效率。在煤礦采掘過程中，煤礦機(jī)電自動化主要應(yīng)用在電牽引采煤機(jī)上，采煤機(jī)是一個機(jī)械、電氣、液壓一體的復(fù)雜系統(tǒng)，將電牽引應(yīng)用于采煤機(jī)，可以保證設(shè)備的穩(wěn)定運行，減少事故的發(fā)生。隨著我國電子領(lǐng)域的發(fā)展，電牽引成為采煤機(jī)的主要技術(shù)。操作簡單，在應(yīng)用電牽引前，只需要對設(shè)備進(jìn)行相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置就行。并且在環(huán)境惡劣的礦井下，可以使用自動化技術(shù)，可以降低人力物力的成本、降低危險性。還可以提高工作效率。
三、煤礦機(jī)電自動化技術(shù)創(chuàng)新
（一）提升機(jī)自動化
傳統(tǒng)的礦山提升機(jī)主要的控制元件就是繼電器，隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)行編程控制的控制器和變頻器開始得到廣泛的應(yīng)用，尤其是在礦山提升機(jī)的改造工作中，更突顯其應(yīng)用價值。從目前礦山提升機(jī)的應(yīng)用情況來看，通過自動化技術(shù)進(jìn)行礦山提升機(jī)改造的具體步驟如下：首先需要拆卸掉原有的操作臺，并安裝新的操作臺，但是需注意的是，在礦山提升機(jī)的改造過程中，仍然需要用到原有操作臺；其次需要安裝能夠轉(zhuǎn)換新舊系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換電站，從而有效地保證原有系統(tǒng)能夠在改造過程中保持正常運轉(zhuǎn)；另外，由于礦山作業(yè)尤其需要重視安全和穩(wěn)定，因此必須在礦山提升機(jī)改造完成之前對新系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試與檢測，同時安排專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行新系統(tǒng)的安裝，從而為系統(tǒng)運行的安全性提供有力保障。
（二）加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自動化
在煤礦自動化發(fā)展中，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)通訊的建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)通過對信息的采集、傳輸實現(xiàn)對設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，在安全優(yōu)先的基礎(chǔ)上將煤礦自動化加入網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)中，利用開采和傳輸設(shè)備進(jìn)行分析，對傳輸過程中出現(xiàn)的情況及時應(yīng)對，制定合理的開采方案，有效提高煤礦開采和傳輸?shù)男省?/p>
（三）提高煤礦電氣自動化的信息化水平
隨著煤炭企業(yè)的不斷發(fā)展，煤礦電氣自動化系統(tǒng)的智能水平也隨之不斷的提高，現(xiàn)代煤炭企業(yè)在充分利用智能化機(jī)械設(shè)備的過程中，也促進(jìn)了自身技術(shù)水平的穩(wěn)步提高。
總之，在煤礦業(yè)引進(jìn)自動化技術(shù)，逐步使傳統(tǒng)人工開采轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械自動化開發(fā)，提高煤礦資源開發(fā)的效率以及煤礦資源的使用效率，為煤礦企業(yè)和國家獲取更大的收益。
關(guān)鍵詞：水倉；清挖系統(tǒng)；應(yīng)用
1 概述
水倉是煤礦井下重要的安全設(shè)施之一。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的要求，在每年雨季來臨前，必須對井下水倉進(jìn)行清挖，以保證度汛期間井下的抗洪排水能力。謝橋煤礦井下現(xiàn)有三個水倉，總?cè)萘?4379m3，其中-610m水倉：內(nèi)倉320m，外倉450m，容量5028m3；-720m水倉：內(nèi)倉87m，外倉185m，容量1776m3；-920m水倉：內(nèi)倉280m，外倉525m，容量7575m3，各水倉內(nèi)敷設(shè)軌道，軌距900mm。
2 傳統(tǒng)清倉方法
以前謝橋煤礦各水平水倉淤泥清理，均采用人工清挖的方式，即采用鐵鍬挖、水桶掏的工作方式、人工裝礦車，再用絞車?yán)鏊畟}的清倉方法。這種清挖方式存在諸多缺點：
2.1 投入大，效率低
由于水倉較長，人工推車距離較遠(yuǎn)，需投入了大量的人力且人員體力消耗大，但清理效率不高。以-610m水倉為例：水倉淤泥容積約為水倉容量的65%即3268m3，每天三班工作，清挖、裝車、推車、倒車，每小班要投入10～12人，裝入2.2m3礦車，一天最多清挖17m，清理70車，-610m水倉清完需45天。
2.2 礦車使用效率低，影響車皮周轉(zhuǎn)和巖巷進(jìn)尺
水倉內(nèi)的淤積物主要為水和煤組成的煤泥漿，礦車在井下各水倉斜巷時，礦車內(nèi)的煤泥漿容易溢出，礦車只能裝二分之一，否則裝滿泥漿的礦車?yán)鲂毕飪H剩半車，造成水倉清挖作業(yè)時，礦車的使用效率太低；同時，裝入礦車的淤泥，由井下運輸至副井口，提升至地面，再由地面運輸運至矸石山翻掉，給礦車周轉(zhuǎn)和副井提升增加壓力。大量的車皮被占用，無法保障開拓等主要生產(chǎn)部門的礦車需求，影響礦井生產(chǎn)。按照傳統(tǒng)的清挖方式，僅-610m水倉，清完倉共需車皮2800～3000輛。
2.3 斜巷絞車使用頻繁，存在著嚴(yán)重的安全隱患
傳統(tǒng)的清挖方式由于采用礦車運輸，礦車通過絞車頻繁的調(diào)度于水倉及大巷之間，在礦車下放及提出水倉的過程中，斜巷內(nèi)安全設(shè)施的操作使用、檢查維護(hù)和使用，操作程序環(huán)節(jié)多，設(shè)備維護(hù)和安全管理有一個管理環(huán)節(jié)不到，就會將造成安全事故。
2.4 煤泥漿運輸時濺出對礦井環(huán)境造成污染
傳統(tǒng)的清挖方式將煤泥漿直接裝入礦車通過電車運輸，運輸過程中煤泥漿容易濺出灑在沿途巷道內(nèi)，對沿途的巷道造成污染。
2.5 資源浪費
傳統(tǒng)的清挖方式清理出的富含煤泥的泥漿由于含水較多，無法進(jìn)行回收，從而使每年水倉內(nèi)沉積的煤泥通過礦車提升至地面矸石山翻掉，造成礦井資源的大量浪費。
3 MQC-15水倉清挖系統(tǒng)的組成及系統(tǒng)工藝流程
MQC-15水倉清挖系統(tǒng)主要由水倉清挖機(jī)、泥漿輸送管路、攪拌桶、板框壓濾機(jī)等組成見圖1。其工作流程如圖2所示。水倉中淤積的煤泥漿，由MQC-15型清倉機(jī)通過螺旋機(jī)構(gòu)將煤泥漿由MQC-15型清倉機(jī)通過螺旋機(jī)構(gòu)將煤泥漿攪拌至底部泵送系統(tǒng)的吸料口，啟動泥漿泵即可將煤泥抽吸至攪拌筒內(nèi)攪拌，然后由泥漿泵將攪拌過的煤泥漿輸入壓濾裝置，經(jīng)壓濾裝置壓成煤餅裝入礦車，清水進(jìn)入水倉。
4 MQC-15水倉清挖系統(tǒng)在井下的應(yīng)用及安全注意事項
4.1 以-610m水倉清理為例：清理外倉前先將進(jìn)入外倉的水流使用編織袋裝貨形成攔水壩將水流截斷，使水流流向內(nèi)倉，并關(guān)閉外倉配水井閘閥，將水倉水位抽至距淤泥200～300mm位置，方可清理。
4.2 人工使用鐵鍬和橡皮桶將倉口5m內(nèi)雜物清至上平車場礦車內(nèi)，然后將清倉機(jī)打運至水倉內(nèi)，對煤泥進(jìn)行配水?dāng)嚢?，吸泥漿籠頭要完全沒入煤漿中（保證泥漿泵不吸入空氣和無液工作），啟動泥漿泵，攪拌后的煤泥漿用泥漿泵抽至緩沖攪拌筒內(nèi)，在此進(jìn)行連續(xù)短暫存放。
4.3 將存放在緩沖攪拌筒內(nèi)的煤泥漿用給料泵往壓濾機(jī)里打，當(dāng)壓濾機(jī)過濾出的水流量很小時，此時說明脫水設(shè)備里已經(jīng)存滿煤泥，然后依次拉開濾板，將脫好水的煤泥（煤泥狀態(tài)呈餅狀）直接卸入轉(zhuǎn)載皮帶機(jī)上進(jìn)礦車，卸完后再重復(fù)上述步驟。
4.4 清倉過程中，當(dāng)煤泥顆粒極細(xì)、泥化嚴(yán)重時，攪拌筒攪拌煤泥漿，需要先加入聚氯化鋁做凝集劑打破膠體，然后再使用絮凝劑（聚丙烯酰胺）。使用聚丙烯酰胺系列產(chǎn)品時不能直接加入污水中、必須先將其溶于干凈的中性的水中，完成溶解的溶液再按一定量加入污泥等介質(zhì)中，配制濃度0.1～0.3%。
4.5 安全注意事項
4.5.1清理水倉時，需超前10m用？I16mm高壓水管沖洗淤泥，使其自然緩慢流淌下來，防止泥墻突然坍塌，迎頭人員注意防止沖倉、漫倉事故發(fā)生。
4.5.2人員跟隨清淤機(jī)向前運行時，需站在設(shè)備后側(cè)方，嚴(yán)禁進(jìn)入設(shè)備前方及正后方，行進(jìn)及施工過程中，若發(fā)現(xiàn)前方水量、淤泥突然外溢，或有其他塌方、沖倉征兆時，人員須及時撤離。
4.5.3水倉內(nèi)必須兩人共同作業(yè)，其中一人需看護(hù)電鈴信號裝置，發(fā)生異常及時打點；水倉上口看護(hù)電鈴人員收到異常信號時，必須及時喊話詢問情況，若無應(yīng)答，需立即通知現(xiàn)場班隊長，在確認(rèn)安全情況下，組織人員入倉查看情況，并及時匯報礦調(diào)度。
4.5.4清倉至彎道3m范圍時，若泥墻高度超過1.5m，需將設(shè)備、電纜撤至水倉提料斜巷上口，嚴(yán)禁人員再次進(jìn)入水倉，隨后跟班區(qū)隊長通知保供隊，并與保供隊一同打開水倉配水井閘閥，向水倉內(nèi)卸水，確保泥墻能被沖散，然后再將水倉內(nèi)積水排凈，配水閘閥關(guān)閉，確認(rèn)無誤后，人員再重新進(jìn)入水倉進(jìn)行清淤工作，若再次清倉至上述彎道時，泥墻高度仍然超過1.5m，則需重復(fù)上述操作，直至泥墻高度小于1.5m，方可繼續(xù)清淤。
5 經(jīng)濟(jì)和社會效益
MQC-15型水倉清挖系統(tǒng)在謝橋煤礦-610m、-720m、-920m水倉使用非常成功，達(dá)到了預(yù)期的效果，徹底解決了傳統(tǒng)人工清倉方式中存在的缺點，使清倉過程中的人工投入、安全系數(shù)、礦車?yán)寐屎唾Y源回收等方面得到了很大的改善和提升。
5.1 減少用工數(shù)量，降低勞動強(qiáng)度，勞動效率得到了大幅的提升
使用水倉清挖系統(tǒng)后實現(xiàn)了煤泥漿清挖、輸送、壓濾、裝車的機(jī)械化作業(yè)，每小班投入6個人工進(jìn)行設(shè)備的操作、維護(hù)和管路的延伸等作業(yè)，勞動強(qiáng)度大大降低，且工效大幅度提高，以-610m水倉為例：每圓班清挖30m，25天清完，清挖效率提高了一倍多，共減少用工300個。
5.2 礦車的使用效率大幅度提高，減少了運輸環(huán)節(jié)
由于水倉中煤泥的含水量在50%～60%，傳統(tǒng)清挖方式只能裝半車煤泥漿，占用了有限的礦車資源，MQC-15型水倉清挖系統(tǒng)，通過壓濾處理將煤泥漿中的水份排出，使煤泥含水量控制在30%以下，壓濾后的煤泥可以滿車運輸，-610m、-720m水倉清理后的煤泥可以直接進(jìn)入井下-610m翻罐籠，不僅大幅度提高了礦車的使用效率及礦車周轉(zhuǎn)率，而且減少了運輸環(huán)節(jié)，降低了運輸成本，同時減輕了副井提升的壓力。
5.3 減少了斜巷運輸環(huán)節(jié)，提高安全系數(shù)
由于清挖系統(tǒng)使用管路輸送煤泥漿，杜絕了傳統(tǒng)方式的礦車斜巷運輸，減少了斜巷安全設(shè)施的操作使用，安全管理環(huán)節(jié)更加簡化，同時水倉內(nèi)只需2人作業(yè)，安全系數(shù)大幅度提高。
5.4 杜絕了煤泥漿在運輸過程中溢出對礦井的污染，施工環(huán)節(jié)更加清潔環(huán)保
清挖系統(tǒng)能夠?qū)簽V后煤泥餅的含水量控制在30%以下，使其不具有流動性，杜絕了煤泥漿運輸過程灑落在巷道中，提升了井下巷道安全及文明生產(chǎn)程度。
5.5 清挖出的煤泥進(jìn)入原煤，使得資源得到了充分的利用，給企業(yè)創(chuàng)作了可觀的經(jīng)濟(jì)效益
水倉壓濾后的煤泥直接入井下翻罐籠，按照謝橋煤礦井下現(xiàn)有3個水倉，總?cè)萘?4379m3，清挖出的煤泥估算在2500～3000噸，與原煤混合后不會影響煤質(zhì)，可視為礦井的產(chǎn)量，和原煤一起出售，又帶了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
6 結(jié)束語
MQC-15型清倉機(jī)在謝橋煤礦的應(yīng)用，成功解決了我礦清倉難題，降低了員工的勞動強(qiáng)度，提高了清挖效率，降低了安全風(fēng)險，而且為礦井回收了大量資源，給礦井帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到了預(yù)想目的，具有推廣前景。
參考文獻(xiàn)
[1]閆世春.煤泥處理[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2000.
5月10日，從全國煤炭行業(yè)“五四”表彰會上傳來喜訊，云南煤化集團(tuán)東源公司一平浪煤礦青安總崗被、國家安全監(jiān)管總局認(rèn)定為2015年度“全國青年安全生產(chǎn)示范崗”，團(tuán)中央城市青年工作部部長楊松出席會議并為該礦團(tuán)干部頒獎。據(jù)悉，這也是在云南省煤炭行業(yè)第一家獲此殊榮。
近年來，一平浪煤礦青年安全監(jiān)督崗總崗在上級團(tuán)組織和礦黨政的正確帶領(lǐng)下，圍繞礦井安全生產(chǎn)這一中心任務(wù)，積極開展以“青春建功中國夢――青安崗在行動”為主題的青年安全生產(chǎn)示范崗創(chuàng)建活動，在注重搞好安全宣傳教育、營造良好安全氛圍的基礎(chǔ)上，不斷加強(qiáng)活動制度建設(shè)，嚴(yán)格考核競賽，從而夯實了青崗工作基礎(chǔ)，有效發(fā)揮了青崗陣地的宣傳、教育、引導(dǎo)、監(jiān)督職能，為建設(shè)本質(zhì)安全型礦井做出了積極貢獻(xiàn)。
完善制度、強(qiáng)化考核，夯實青崗安全管理基礎(chǔ)。該礦團(tuán)委建立了在礦下屬12個團(tuán)總支、支部設(shè)立分崗，通過競聘的方式在全礦選聘了180名經(jīng)驗豐富、敢于負(fù)責(zé)、技術(shù)全面的青安崗員，分布在井下、地面各個班組；完善了《青年安全生產(chǎn)示范崗管理辦法》、《青年安全監(jiān)督崗員考核辦法》等制度；對青安崗活動進(jìn)行統(tǒng)一部署、統(tǒng)一考核、統(tǒng)一表彰，統(tǒng)一了井下、地面青安崗員的標(biāo)志和配發(fā)了服裝。每季度評選“青年安全生產(chǎn)示范崗集體”和“優(yōu)秀青安崗員”，對崗員上崗履責(zé)綜合考核，崗員每班給予5元崗位津貼，直接由效益工資列支，增強(qiáng)了崗員工作積極性。有力促進(jìn)了礦井安全生產(chǎn)。
關(guān)口前移、強(qiáng)化培訓(xùn)，提升青工安全技能水平。不斷強(qiáng)化安全規(guī)范，積極組織各崗小組開展好安全應(yīng)知應(yīng)會知識學(xué)習(xí)及安全風(fēng)險預(yù)想預(yù)控法，讓職工在入井前便已了解了現(xiàn)場的各類風(fēng)險隱患和防范措施；大力開展“崗員身邊無事故，個人不違章”活動，堅持每月一考核、每季一獎勵、每年一評比，涌現(xiàn)出云南省技術(shù)能手1名、全國煤炭行業(yè)百名優(yōu)秀青年礦工1名等一大批青年技術(shù)骨干；組織各青安分崗將多年來工作中的安全經(jīng)驗、所查隱患內(nèi)容進(jìn)行整理，開展“每日一題”、“崗位練兵”、“導(dǎo)師帶徒”等一系列活動，聯(lián)合安檢部門對各單位執(zhí)行情況進(jìn)行動態(tài)檢查和考核評比，對工作落實情況好的單位和個人給予適當(dāng)獎勵，確保職工上標(biāo)準(zhǔn)崗、干標(biāo)準(zhǔn)活，提升了青工的安全技能水平。
創(chuàng)新載體、注重實效，發(fā)揮青崗生力軍和先鋒隊作用。積極運用青工思想情緒動態(tài)管理法對青工思想進(jìn)行愛心安全座談、談心家訪等形式對安全不放心青年進(jìn)行心理疏導(dǎo)；利用現(xiàn)代化工具，逐級建立了青年微信群、QQ群，通過發(fā)送安全短信、組織安全親情座談會、開展安全演講、安全知識競賽等活動、提升了青工的安全親情化意識；在崗員中開展了以“小發(fā)明、小改造、小革新、小建議、小設(shè)計”為主題的“五小”科技攻關(guān)活動，激發(fā)青工創(chuàng)新意識，調(diào)動創(chuàng)新積極性，實現(xiàn)了節(jié)支降耗、增產(chǎn)提效，有力促進(jìn)了安全生產(chǎn)。
關(guān)鍵詞：礦井軌道運輸；轉(zhuǎn)轍信號；敵對閉鎖；集中控制；以太環(huán)網(wǎng)
引言
礦用機(jī)車軌道運輸是礦井平巷運輸大巷中的主要運輸方式之一，由于其具有機(jī)動、靈活、彎道的特性，它廣泛應(yīng)用于各類煤礦主、輔運輸系統(tǒng)中，并且是許多中小型煤礦的主要運輸方式。近十年來，多數(shù)國有礦井完成了產(chǎn)煤方式的機(jī)械化之路，礦井產(chǎn)量大幅提高，大巷運輸量不斷增加，單位時間列車組成數(shù)量隨之增加，軌道運輸安全運行壓力逐漸增大，礦井軌道運輸監(jiān)測監(jiān)控“信集閉”系統(tǒng)成為了多數(shù)礦井的優(yōu)先選擇?！睹旱V安全規(guī)程》第351條第九款規(guī)定[1]，在彎道或司機(jī)視線受阻的區(qū)段，應(yīng)設(shè)置列車占線閉塞信號；在新建和改擴(kuò)建的大型礦井井底車場和運輸大巷，應(yīng)設(shè)置信號集中閉塞系統(tǒng)。近十年來，綠水洞煤礦礦井原煤產(chǎn)量從60萬t擴(kuò)建至120萬t，原煤生產(chǎn)水平運輸大巷每班列車數(shù)量幾近達(dá)10多臺，由于沒有盡早建成軌道運輸“信集閉”系統(tǒng)，每年運輸大巷機(jī)車因道岔無交通信號和敵對閉鎖信號所發(fā)生的列車錯行等運輸事故不在少數(shù)，甚至還發(fā)生過撞車、追尾事故，且長期需要在列車前、后兩端由人工進(jìn)行扳道及復(fù)道，造成運輸效率不高。因此，為保證礦井軌道運輸安全高效運行，對機(jī)車運輸?shù)谋O(jiān)控在煤礦生產(chǎn)綜合監(jiān)控中具有十分重要的地位[2]。
1.“信集閉”系統(tǒng)的國內(nèi)現(xiàn)狀
1950年代初，由原蘇聯(lián)援建的東北幾座大型礦井首先采用了“信集閉”行車系統(tǒng)。1964年，煤炭工業(yè)部成立了“礦井信集閉研制工作組”，為我國煤礦自行設(shè)計、制造、安裝第一套國產(chǎn)“信集閉”系統(tǒng)邁出了第一步[3]。30余年來，無論是從前蘇聯(lián)引進(jìn)或是我國自行研制和生產(chǎn)的“信集閉”系統(tǒng)，其技術(shù)路徑和方案沒有根本性的改變，系統(tǒng)都是以繼電器為基本元器件組成，各邏輯關(guān)系都是以繼電器實現(xiàn)，取得較好效果的也只有十幾家（包括冶金礦山），“信集閉”系統(tǒng)沒有在國內(nèi)推廣，主要原因是監(jiān)控系統(tǒng)可靠性不高，容易出故障，難以在井下長期運行。
1980年代初，我國開始從英、德、法、美等西方國家引進(jìn)“信集閉”相關(guān)系統(tǒng)，并試用于部分國有煤礦。通過對先進(jìn)引入技術(shù)的學(xué)習(xí)，結(jié)合國內(nèi)煤礦自身特點，國內(nèi)許多院校和科研單位相繼研制和生產(chǎn)出軌道運輸監(jiān)控系統(tǒng)，并在國內(nèi)至少五百多家生產(chǎn)礦井所應(yīng)用。比較知名的有：合肥工業(yè)大學(xué)高科信息技術(shù)有限公司研制生產(chǎn)的KJ15A型及改進(jìn)版KJ293型礦井軌道運輸監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一套基于DCS控制的隔爆兼本安型軌道運輸監(jiān)控系統(tǒng)，以三級或二級計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為核心，在地面監(jiān)控室對井下運輸大巷的列車實現(xiàn)監(jiān)控和自動調(diào)度；天地科技股份有限公司常州自動化分公司研制的KJ35型礦井軌道運輸監(jiān)控系統(tǒng)，它是一種單板機(jī)式分級計算機(jī)實時控制系統(tǒng)；中國礦業(yè)大學(xué)研制的KJ41型礦井軌道運輸監(jiān)控系統(tǒng)，采用PLC作為控制主機(jī)及模擬顯示的集中控制系統(tǒng)，系統(tǒng)不設(shè)分站，主機(jī)與現(xiàn)場設(shè)備直接通過電纜直接通信。1990年，他們都通過了部級鑒定，分別達(dá)到了同期國際先進(jìn)水平。
2.基本組成及工作原理
軌道運輸監(jiān)控“信集閉”系統(tǒng)主要由地面（或井下硐室）主控設(shè)施、井下運輸巷道控制分站、運輸大巷訊號收發(fā)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)及以上三部分間信號傳輸光纜所構(gòu)成，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 軌道運輸監(jiān)控“信集閉”系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖
主控設(shè)施是 “信集閉”系統(tǒng)的信息傳輸、指令控制、機(jī)構(gòu)執(zhí)行的中樞，是系統(tǒng)集中控制的具體體現(xiàn)。它負(fù)責(zé)監(jiān)測井下機(jī)車的運行狀態(tài)，監(jiān)視系統(tǒng)各設(shè)備的工作狀況，編制自動、就地運行工作計劃，道岔和信號設(shè)備動作命令，收集當(dāng)班運輸車輛、列車狀態(tài)等運行數(shù)據(jù)，向企業(yè)局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)傳輸實時信息數(shù)據(jù)，輸出或打印當(dāng)天、月度、年度運輸系統(tǒng)運行管理報表，是車輛運行指揮中心，它主要由主控計算機(jī)、管理計算機(jī)、顯示屏、交換機(jī)和信息傳輸接口等設(shè)備組成，一般設(shè)在地面，也可設(shè)在井底車場或機(jī)電硐室。
控制分站連接主控計算機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)信號指令及執(zhí)行機(jī)構(gòu)信息傳輸和，實現(xiàn)巷道行車信號、道岔敵對閉鎖的功能?？刂品终疽话氵€配備有供停電使用2小時的穩(wěn)壓電源，控制分站接線口一般能對3至4副道岔及附近500m范圍內(nèi)行車信號進(jìn)行信息傳輸和控制，它現(xiàn)場管理各種監(jiān)測和執(zhí)行設(shè)備，保證其可靠工作，執(zhí)行調(diào)度室下發(fā)的各項命令，匯報各種通過巡檢位置標(biāo)識器采集的機(jī)車、車輛運行識別信息，并通過CAN總線或礦用高速環(huán)網(wǎng)完成通訊連接。系統(tǒng)主機(jī)運行軌道運輸監(jiān)控系統(tǒng)軟件，軟件監(jiān)聽控制分站上傳的總線數(shù)據(jù)，在軟件界面中顯示機(jī)車位置和機(jī)車信息，并在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中存儲列車運輸信息?？刂品终疽话阃ㄟ^穩(wěn)壓電源外接127v三相電源，為執(zhí)行機(jī)構(gòu)和自身提供穩(wěn)定、并具有2小時備用能力的所需動力源。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)與控制分站相接，它是“信集閉”系統(tǒng)的終端體現(xiàn)，完成行車信息的收集，并執(zhí)行主控計算機(jī)運行和的命令。電動轉(zhuǎn)轍機(jī)與信號動態(tài)機(jī)同步動作，交通信號燈指示方向分綠、黃、紅三種基本信號，并伴隨箭頭指示道岔行徑線路。行車數(shù)據(jù)采集有軌道計軸器和壁掛式車輛接收儀兩種，它的主要目的是沿線跟蹤每列車運行的方向、速度、路線、裝載貨物及車輛累計運行時間并傳輸至主控計算機(jī)，計算機(jī)再反饋行車指令進(jìn)行信號及道岔的動作，并閉鎖敵對列車或車輛進(jìn)入本線路，同向、同線路車輛閉鎖行車間距保持在100m以上。
各機(jī)構(gòu)間的連接及大巷鋪設(shè)主要靠通訊電纜或光纜（光纖），及少部分低壓電纜，全部選用煤礦礦用安全標(biāo)志產(chǎn)品。
3.應(yīng)用中現(xiàn)存主要問題
川內(nèi)及國內(nèi)應(yīng)用軌道運輸監(jiān)控“信集閉”系統(tǒng)不成功的礦井占大多數(shù)，所反饋出的主要現(xiàn)象是現(xiàn)場執(zhí)行機(jī)構(gòu)的不動作或誤動作，給行經(jīng)車輛不發(fā)出或發(fā)出錯誤信號，造成運輸故障或事故，礦井就不敢使用了，配件質(zhì)量問題現(xiàn)今還不是主要問題，但依然需要得到改進(jìn)。
川內(nèi)五家煤礦一直使用不正常，處于半停半用狀態(tài)。主要原因是執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的軌道計軸傳感器易損壞，當(dāng)車輛行經(jīng)時接收不了信號造成系統(tǒng)不動作。軌道計軸傳感器在系統(tǒng)中地位十分重要，每隔一定距離或在關(guān)鍵岔口，它前后左右錯差安裝于鋼軌兩側(cè)，系統(tǒng)靠它來檢測運行車輛的方向、速度、位置并傳輸至控制計算機(jī)系統(tǒng)軟件運行并發(fā)出交通命令。其損壞的主要原因是由于其安裝靠軌面近、寬度超過軌道面板，其頂部易受聚積的浮煤矸經(jīng)快速車輪擠壓變形，連接纜線受震松動或保護(hù)不足、井巷潮濕絕緣降低都有可能造成它的損壞，生產(chǎn)廠家雖吸收了意見但見效慢。目前，國內(nèi)絕大多數(shù)“信集閉”系統(tǒng)研制單位主要使用軌道計軸傳感器來進(jìn)行行車信息收集，這也是目前“信集閉”系統(tǒng)在國內(nèi)應(yīng)用率不高的重要原因之一。
電動轉(zhuǎn)轍機(jī)（司控道岔）適應(yīng)井下環(huán)境性能較差，防擠岔、防過載能力不強(qiáng)，故障率高[4]，綠水洞煤礦多次使用過司控道岔，遇水淹、大巷潮濕等情況，司控道岔故障特別明顯，人工搖動還不如搬道砣快速和準(zhǔn)確，維護(hù)量大、配件更換頻換，之后就難以再繼續(xù)使用下去了。
線路、車輛管理功能還處于初步階段，深入度不夠。運輸線路、運輸車輛使用維護(hù)管理是礦井運輸重要的基礎(chǔ)工作，線路、車輛的投入時間和運行時間記錄是線路、車輛科學(xué)進(jìn)行大修、中修的依據(jù)，可有效避免線路、車輛故障。在國內(nèi)，大多數(shù)研制廠家都還未開發(fā)此類井下車輛管理系統(tǒng)軟件或者較簡單。
“信集閉”系統(tǒng)軟硬件設(shè)施的可靠性，是系統(tǒng)的重要保障。國內(nèi)大多數(shù)軌道運輸監(jiān)控系統(tǒng)編程軟件都基于windows XP系統(tǒng)，隨著微軟公司2014年3月退出對XP系統(tǒng)的服務(wù)，軌道運輸監(jiān)控系統(tǒng)運行軟件面臨升級的必要。軌道運輸監(jiān)控“信集閉”系統(tǒng)中傳感器種類和數(shù)量眾多，它的可靠性是系統(tǒng)正常運行的基本條件，其故障檢測、報警功能必須能實時反饋至主控中心，也是生產(chǎn)廠家所必須重視的重要一環(huán)。
4.應(yīng)用前景及改進(jìn)建議
國內(nèi)現(xiàn)有國有大中型煤礦1300多座，使用正常的不過40多座，雖然目前各重點國有煤礦多數(shù)改成了鋼繩芯膠帶運輸機(jī)的運煤方式，但人員、材料、矸石的運輸大多數(shù)仍然采用機(jī)車運輸方式，水平運輸機(jī)車臺數(shù)多在3至5臺以上。根據(jù)我國2013年版煤礦質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求，5臺及以上機(jī)車必須建立“信集閉”系統(tǒng)[5]。還有非煤礦山及近7000家的中小型煤礦，由于國家對煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的門檻逐年提高，軌道運輸監(jiān)控“信集閉”系統(tǒng)的應(yīng)用前景十分巨大。在國內(nèi)未大量推進(jìn)軌道運輸監(jiān)控“信集閉”系統(tǒng)的重要原因是目前系統(tǒng)可靠性仍然較差，如我們廣能集團(tuán)處于觀望狀態(tài)，一旦綠水洞煤礦應(yīng)用新模式成功后就必然推廣到其它3個礦；川煤集團(tuán)應(yīng)用的5個礦，也因為系統(tǒng)可靠差而令其他礦暫緩建設(shè)。因此，軌道運輸監(jiān)控“信集閉”系統(tǒng)有必要進(jìn)行改進(jìn)，根據(jù)現(xiàn)存問題表露出的現(xiàn)象，筆者提出了以下改進(jìn)建議：
（1）淘汰現(xiàn)有主要使用的軌道計軸傳感器，改為在巷壁兩幫懸掛的位置標(biāo)識器。如此可以杜絕軌道受運行時震動、擠壓、線路難保護(hù)的缺點，通過車輛識別卡，位置標(biāo)示器可判斷車輛的方向、類型和數(shù)量，但不能自動判斷車輛行駛的路線（主要指占用非設(shè)定路線或逆行車輛），這點無法與軌道計軸傳感器相比擬，這也是紅外線位置標(biāo)識示器的不足。因此，它還必須配合在軌道道床下面埋設(shè)的不受行經(jīng)車輛震動影響的位置傳感器，來判斷車輛所經(jīng)線路，但數(shù)量要比軌道計軸器少很多，主要在運輸大巷道岔進(jìn)出端安裝即可，如圖2所示。采用巷壁懸掛裝置總成本可節(jié)約40%以上，相比1萬米運輸大巷，采用軌道計軸器的系統(tǒng)成本比采用位置標(biāo)識器配合位置傳感器的系統(tǒng)高50～90萬元左右。
圖2 位置傳感器、識別器安裝示意圖
（2）有條件的礦井盡量使用氣動轉(zhuǎn)轍機(jī)，可解決電動轉(zhuǎn)轍機(jī)力弱現(xiàn)象。氣動速度快，幾乎不受井巷潮濕條件的制約，且成本每臺少0.4～0.5千元左右，結(jié)構(gòu)簡單、易于維護(hù)，值得推廣。
（3）建立車輛運行維護(hù)記憶系統(tǒng)，滿足礦井機(jī)電運輸設(shè)備設(shè)施科學(xué)管理要求。在新的windows環(huán)境下，編制機(jī)車、煤車、矸石車、材料車、人車等車輛卡片，一車一卡，隨時調(diào)閱車輛運行時間、維修維護(hù)管理資料，自動生成車輛項目實時維修內(nèi)容。最后，注意吸納用戶合理化建議，努力改進(jìn)自身產(chǎn)品的可靠性和先進(jìn)性。
5.研究結(jié)論
隨著國內(nèi)煤炭生產(chǎn)安全環(huán)境建設(shè)的發(fā)展，礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)已得到進(jìn)一步深化，完善與補(bǔ)充礦井自動化監(jiān)控系統(tǒng)已成為當(dāng)代煤炭行業(yè)的主要課題。礦井軌道運輸監(jiān)控“信集閉”系統(tǒng)雖起步較早，但發(fā)展緩慢，已成為礦井綜合自動化平臺的較弱一環(huán)。受煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)布置影響，煤炭企業(yè)軌道運輸方式大量存在，軌道運輸監(jiān)控“信集閉”系統(tǒng)也要求得到發(fā)展和應(yīng)用，以打造安全高效的礦井運輸環(huán)境，比較國內(nèi)眾多煤企對“信集閉”系統(tǒng)的應(yīng)用效果，升級原有主要元器件的應(yīng)用性能或淘汰落后性能產(chǎn)品是行業(yè)必經(jīng)之路，市場是需要和檢驗新技術(shù)和新工藝的試金石，低成本高效益的“信集閉”系統(tǒng)必然深受煤礦企業(yè)喜愛和歡迎。
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