黄玉川煤矿副立井操车及信号系统优化

赵军

摘 要：煤矿信号把钩工在信号室进行打点和操车作业时，由于视觉局限性及个别员工责任心不强，导致其不了解现场情况就进行操作，存在很大的安全隐患，系统优化创新就是在原有控制程序的基础上，引入了就近操作的理念，实现就近急停罐笼、就近打点、就近操车、增加就地安全闭锁，并设计了相应的指示信号，最大程度的提高人员操作的安全性、流畅性和高效性。

关键词：优化 就近 安全 流畅 高效

中图分类号：TD65 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（c）-0080-01

黄玉川煤矿副立井操车系统采用了德国西马格公司的锁罐装置，为国内首例，其动作顺序为：罐笼到位正常停车后，操车系统完成“锁舌锁定、摇台侧锁解锁、摇台落下、安全门收起”等动作，待罐笼装卸载结束后，操车系统又先后完成“安全门落下、摇台抬起、摇台侧锁锁定、锁舌解锁“等动作。

信号系统为北京冠宇伟业科贸有限责任公司产品，该产品在国内占有较大的市场份额，技术很成熟；在操车系统操作完成后，信号系统方可根据提升要求进行相应的打点作业，包括开车信号2点上提、3点下放和换层信号4点慢上、5点慢下，《煤矿安全规程》规定，开车信号需由井下发至井口，再由井口发至提升机房，但未对换层信号有明确的要求，前期的换层信号由井下发至井口，井口再发至提升机房，为了提高提升效率，考虑到大罐笼换层动作仅在其所在水平进行，不牵涉其他水平，在保证安全的前提下，我们对换层信号进行了优化改造，即换层信号可由罐笼所在水平直接发至提升机房，很大程度的提高了提升效率。

在日常的运行中，我们发现在罐笼装卸载结束，信号把钩工操作操车动作时，仍有部分乘罐人员试图进入罐笼，入把钩工阻拦不及时，将造成严重后果。另外，井口信号操作室位于大罐笼东南侧，信号把钩工操作时仅能通过视频监视罐笼西侧情况；井下信号硐室在西侧马头门，信号把钩工也很难了解东侧的情况，操作人员存在视觉盲区，存在很大的安全隐患。

为了使系统更加安全可靠，消除隐患，使信号把钩工操作更加流畅，提高提升效率，我们对信号及操车系统进行了优化改造，在罐笼东侧和西侧分别加装一个如图控制箱，主要实现以下功能，并便于就近操作。

（1）罐笼正常到位停车后，信号操作台、罐笼西侧、罐笼东侧任意一处均可开始操车动作（即锁舌锁定、摇台侧锁解锁、摇台落下及安全门打开等锁定罐笼的动作），较之前必须回到信号室进行相关操作更高效。

（2）罐笼装卸载完成后，只有罐笼西侧和罐笼东侧都确认已完成装载后，操车系统才开始完成安全门关闭、摇台抬起、摇台侧锁锁定、锁舌解锁等解锁罐笼的动作。避免视觉盲区造成误操作，以致引发事故。

（3）操车动作过程中，如遇紧急情况，信号操作台、罐笼西侧、罐笼东侧任意一处均可停止操车系统动作。

（4）换层信号无需在信号操作台上操作，信号把钩工在罐笼东侧、罐笼西侧任意一处均可发出换层信号。缩短了换层时间。

（5）检修时，转动任意一侧的“罐笼闭锁”旋钮，提升机主控系统闭锁回路将断开，提升机将无法运行，可以有效保证检修工检修作业的安全。

（6）信号操作台、罐笼西侧、罐笼东侧任意一处按下“急停”按钮，均可在紧急情况下分断安全回路，提升机抱闸停车。实现就地急停，提高安全系数。

（7）罐笼运行、停止、闭锁及操车状态均有相应指示灯显示。

（8）当车辆进入罐笼，把钩工放置阻车器退出罐笼后，为确保东西两侧都处于安全状态，此时需两侧把钩工在10秒内分别按下“程序已好”按钮后摇台方可收起，安全门落下，操车完毕。

1 信号系统程序优化设计

此优化设计需要在信号系统原程序基础上做适当修改，程序中使用的位置信号均为原程序中完成该功能所必须的信号，无需增设传感器和新的信号采集设备，程序改动如下。

（1）上、下换层信号I 7.0和I 7.1。新增加的“上/下换层”信号，与原系统中的换层信号（4点/5点）相或。

（2）将“提升机闭锁”功能与系统原设计的“不允许开车”信号相或，实现闭锁功能。

（3）将东西两侧的“信号箱急停”通过串接后，输入急停信号I 7.3，并与原系统的“急停”信号相或，用于实现紧急停车功能。另外，在安装调试过程中，我们发现原信号控制箱的急停继电器未投入使用，经我们研究后进行了改造，使其同样具备了急停功能。程序如下。

（4）“罐笼运行”指示灯利用原副信号箱“罐笼运行”指示灯接线端子，在程序中未做改动，在此不做详细说明。

（5）“罐笼停止”指示灯利用原副信号箱“罐笼停止”指示灯接线端子，但在原有指示灯的基础上加了闪烁功能，用以指示“罐笼闭锁”状态。

2 操车系统程序优化设计

（1）在原系统程序的基础上增加了：“自动开始”（罐笼到位后，开始操车）、“自动结束”（紧急情况下对操车设备进行紧急停止，但操车液压站不停止）“程序已好”（装卸载完成，把钩工回到安全位置后开始操车）等输出信号。

（2）增加“操车状态指示灯”（黄灯）常亮及闪烁功能，用以就地显示操车系统动作情况。

通过信号及操车系统的改造，确保在操车系统动作过程中，信号把钩工能在罐笼东西两侧监护，消除视觉盲区的安全隐患；另外，出现紧急情况，可及时就近拍下“急停”按钮，使提升机紧急制动；检修工在检修时间可根据需要利用“罐笼闭锁”断开提升机电控系统闭锁回路，使提升机无法运行，极大得提高了系统的安全性。系统优化后，操车系统自动方式下的操作均可由罐笼两侧监护的信号把钩工进行现场操作，罐笼换层信号也由现场发送，能够缩短操作周期近一分钟，系统工作效率也得到了显著的提高。

参考文献

[1] 西门子PLC编程手册[S].西门子（中国）有限责任公司.

[2] 煤矿安全规程[M].煤炭工业出版社.endprint