采区斜巷运输人本安全监控系统(改)

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1、采区斜巷运输人本安全监控系统的研究与应用开滦集团信控中心开滦煤业机电部唐山开滦广汇设备制造有限公司2010.07.15一、概述二、立项背景三、总体思路四、技术方案五、关键技术和创新点六、实施效果七、附：系统集成的主要设备目录一、概述近年来，煤矿井下运输系统事故频发，特别是斜巷绞车运输频繁出现人员伤亡事故，给煤矿安全生产带来极为不利的影响，开滦（集团）公司也多次出现类似事故。针对这一情况以及集团公司斜巷绞车运输系统保护措施不健全，特别是缺少人机综合保障安全监控系统等问题，集团公司决定在常闭式挡车器广泛应用的基础上，对采区斜巷绞车运输系统进行改造，开发研制“采区

2、斜巷运输人本安全监控系统”。通过技术研发、集成创新，使采区斜巷运输系统达到人本安全，杜绝安全事故的发生。煤矿井下许多斜巷是人、车混合使用，既进行物料运输，也可以行人，存在安全隐患，人员伤亡事故时有发生，给煤矿安全生产带来不利的影响。其主要原因既在于斜巷运输综合系统一直是井下的一项技术空白。特别是缺少语音通信系统、安全预警、综合控制、闭锁保护系统。通信不畅造成沿线操控不统一，事故频发；安全预警提示系统不健全，常常留有安全隐患。另外人工投入过多，工作效率低。另外采区斜井运输中，挡车器的使用主要操作有两种方式：带配重的人力操作和非人力的液压、风动、电动辅助操作。带

3、配重的人力操作，由于配重较重，操作起来费力、麻烦、危险系数高，给人身安全造成重大的安全隐患。◆二、立项背景非人力的液压、风动或电动辅助操作。风动操作因为风量大小不稳定等因素条件，造成大挡上提、下降过程中不稳定，而且到位程度容易出线偏差，风量大了提升时损坏挡车器，风量小了提不起来，另外有些辅助运输区域风量供应不足，为了安装风动提升大挡，还要投入压风机，成本大大提高，并且维护费用也较高；液压控制因为要配置液压泵站、管路等设备，在成本造价上比较高，故而也不利于推广；而电动控制正在逐渐得到推广，从设备投入上看，只需要引入供电电源线即可，无需投入其他设备，降低成本同时

4、实现了采区斜井大挡提降的自动化，但是保留就地操作功能。如何确保煤矿井下斜巷运输中人员安全，提高工作效率，成为了斜巷运输急需解决的问题。为此，课题组在国内矿山进行了调研，了解各种类型采区斜巷运输系统安全保护的结构和工作状况，制定了多套设计方案，最终确定采用以KTC109矿用通信控制装置作为集控技术设备的参考，整合、集成创新、设计、形成了当前集语音通信、声光预警、远红外传感器人员监测预警、巷道内拉线预警、绞车运行中料车行进距离检测和显示、行车信号与安全门门锁联动、挡车装置与绞车联动和常闭式斜巷防跑车装置，通过系统集成、创新，开发完成了“采区斜巷运输人本安全监控系

5、统”。三、总体思路系统的开发研究以集成创新为主，采用自动控制技术、实现自动控制、语音通信、声光预警和前置闭锁安保为一体化系统。自动控制系统，采用测距、测点控制相结合。技术保证：语音通信话音的不失真处理；声、光预警以及和控制接点输出的控制信号输入的并发处理；测点、测距双重判断的控制方式和输出控制准确；控制信号的抗干扰。硬件电路设计采用模块化设计理念。通信、预警、控制各为模块，搭建简单，互不干扰。控制电路、声光预警控制以单片机硬件电路为基础，控制信号采集上，采用测距、测点控制相结合的信号采集方式；控制传输的信号采用双音频信号，具备抗干扰，传输距离远、控制简单。语

6、音通信系统为典型模块化设计，具备能量源储备功能，在整个保护都断电的情况下，仍可支撑语音通信达72小时以上。四、技术方案（一）系统组成1.挡车器提降动力以及控制部分挡车器提降装置主要包括电机拖动、远方控制、限位保护、语音报警等设备模块。电机配合减速机作为挡车器的动力机构，利用可逆磁力启动器开关作为控制开关，采用远方控制，挡车器控制人员可以在远离大挡的远方控制钮处将挡提起或降落，挡车器上安装有限位保护传感器，可防止绞车绳过放或过卷，同时大挡提、降到位有语音预警提示。绞车和大挡联锁自动控制时，控制系统自行监测、控制大挡提降。2.人员安全防护部分利用人员检测远红外传

7、感器对斜巷作业人员进行监测，当绞车运行时，斜巷如有人员进入，立即发出预警语音，语音提示司机减速停车，保证行人安全，同时系统配置了设备控制前置接点，在配置有断电停车保护的绞车上进行前置控制，实现了“人车闭锁”。在斜巷上下坡头入口处、出口处以及巷道沿线的横管处安装行人安全门，并将安全门的闭合状态与绞车连锁控制，实现“行人安全门与绞车闭锁”，当行车信号发出的同时，安全门上门锁自动锁闭，人员在行车信号状态下无法进入运输巷道，实现“人车隔离”。3.语音通信、打点信号部分上、下坡头以及巷道沿线可通过扩音电话进行语音通信，保证在松车或拉车等工作过程中语音联络，做到工作指令

8、执行准确。还可通过扩音电话上的“呼叫”钮与上、下坡头