矿用无轨胶轮车运输管控方案在智能煤炭的设计与应用

摘要：本文介绍矿用无轮胶轮车运行与管理的重点，相关安全设施设置与检查标准，胶轮车管控系统的组成与应用效果。

关键词：胶轮车运行管控;安全设置;系统组成与效益

无轮胶轮车运输是煤矿运输一种形式，系统有运人、材料运输两种功能，为保证人员分时运输，巷道内常布置有索道运输装置。胶轮车运输巷道角度5°到13°之间变化，与传统的轨道运输不同，常出现的安全隐患与事故有超速、失速、侧滑、制动失效等。

胶轮车运输就是”单人作业“的特点， 合理布置4G和5G基站，从胶轮车辆运输相关联人、物、环分析，运用”一张图“的功能，实现了入井闭锁、“四超“测量、跑车防护装置、制动失效保护功能。

该系统具有门禁系统、猴车闭锁系统、称重系统、语音提示功能、防撞墙和防飞车单元模块，采用“米”级精确定位，对胶轮车实施智慧化、智能化、自动化管控，配合井下物联网无线通信覆盖技术，并融合矿山对无轨胶轮车的通行管理需求，首创的井下巷道测速抓拍功能，稳定探测 150米范围内的运动目标，距离分辨率可达0.3米，可对超速车辆进行速度、时间、地点、图片的记录和抓拍，完成无人化全时段执法管理。

1“三条线”管理保车辆完好[1]

1.1车辆上线检测

在车辆检测上，坚持“定期检测”与“维护检测”相结合，在每周三正常的检测线检测基础上，执行出库必查制度，对车辆每次出库完好状况由检修人、司机、车检人员对车辆的刹车系统、油位、液位、电车电量、安全操作机构进行再确认，实现了“隐患车”不出库的管理目的。

从车辆的定期保养、日常出库管理、车辆升井状况汇报，向司机、井口管理员、入库管理员贯彻”每升入井一次就是一次检修过程“车辆保养理念，实现车辆的出入井完好。

通过车辆的轮重与侧滑量，计算车辆的制动力，生成车辆合格报告。

1.2环境线趟检查

在车辆运输路线，坚持司机“每趟汇报制“和管理人员”周检“制，在副斜井路面管理上，实行了清扫制度，实现路面无杂砂，保证路面的清洁;在采区内部路面上，实行“无潮湿”、“无积水”、“ 无杂砂”全巷道管理，保证路面的清洁。从运行路线的宽度、物料堆放、路面积水等影响胶轮车运行的因素实行趟分析制度，保证胶轮车运行环境。

在大坡段路面管理上，在轮胎行驶路线上开槽，槽尺寸宽60mm，深30mm，两槽间隔300mm。

1.3信号传输线常联系

从4G和5G基站布置点看，井口调度验收员根据一张图上胶轮车的运行轨迹和司机出、入井时间，判定车辆运行情况，停顿5分种以上者，井口调度员通过微信、矿井广播系统与司机取得联系，做到车辆、司机、调度员三者不分离。

2加大“四大员”管理，[2]

2.1维修人员管理

在车辆维修环节上，引入设备点检制的理念车。维修人根据每辆车上月的运行情况，制定台次车辆维修保养计划。实行“小毛病也必须大修“的维修理念，做到维修保养有记录、配件更换有周期

2.2司机操作员管理

在司机操作员的管理上，让每一位司机明白自己單独作业的重要性，一出事故就是“车毁人亡“，从车辆上车水量、油量、气量、电量、制动力矩固定装置检查到车辆行驶中瓦斯、水温、行驶速度、应急装置判定车辆的运行完好状况。在运行环节上，严格执行会车和严禁上坡驻车，一旦发生故障，执行停车维修会诊制度。

在司机管理上，在井口实行了“人车对应”管理，使司机对车辆的完好程度实行“行程汇报制”，司机在升井时，向井口调度员汇报行程、行程路况、安全设施状况，实现“趟趟”安全行驶。

2.3井口调度验收员

井口调度验收员根据“一张图”显示信息，合理安排车辆出入井，在合格车辆进入副井口，检查司机状态、车辆完好状况、辅助装置完好状况、装料捆绑情况，“四超“车辆数据对照、应急装置完好、副井斜巷内是否有人作业、其它车辆行驶状况等，向当次运行司机交代清楚。严格执行行车不行人制度，严禁不合格人车、料车入井。

2.4装料验收员

在装料环境管理上，在地面、井下装卸料点，从车辆的转弯半径入手，抓好巷道设计关;从装卸料品种入手，做好起吊点设计满足装卸要求。在起吊环节上，严格规定试吊次数、起吊工具选择。在照明环境，保证工作地点照明无死角。

在装料器具管理，全部实行集箱化运输，针对入井材料，采取“小件入包、大件入箱”的措施，加工了支护用品、电器设备、皮带机辅件、电缆等专用车。根据车辆运载车和巷道环境，对各材料实行限“吨位”装车管理法，保证了车辆运行中安全。

在捆绑环节上，实行单件捆绑制和整车捆绑制，做到车与物品一体，实现物随车动的管理方法。

3安全设置管理[2][3]

3.1门禁及“四超”车辆监测装置

在测线上检测不合格的车辆。其数据传入副井口车辆管理系统，实现了不合格车辆不能进入井口的目的。当合格车辆到付井口左右十米时时，猴车自动闭锁，经车辆号码识别系统识别确认，车辆进入付井口。

在安全设施上设计上，稳重系统检测重量合格、物料轮廓识别系统辨认物料符合要求时，经过地下磁铁，才打副井上口入井阻车器，车辆进入斜巷运行阶段。

在“四超“车辆管理上，对车辆设计参数进行周校验，保证设备的准确性。

3.2防跑车装置管理

在斜巷运行阶段，每隔100米在巷道装设有防撞装置，在各联络巷口，装置有防撞装置、防跑车装置和语言信号。对副井巷道内布置的四道联跑车装置，应用动态、静态两种实验方法，实现车辆超速、失速实现目的，同时实验防跑车装置灵敏性和可靠性。

车辆间的远距离信号传输为CAN总线和采用光纤的光信号传输，处理发射和接受相匹配信号来实现整套装置的动作执行阻车、车速检测、信息显示和声光报警的各个功能。

在机械设计上，电/气动执行器输出轴控制挡车栏动作，输出轴收缩后挡车栏迅速从支架的滚筒上自由滑落，挡车栏前端有2个定向轮有限着地，其后挂网的脱钩机构轮也着地，挡车栏挂网展开，同时挡车栏继续前行，直到挡车栏从支架滚筒上滑落为止，这时挂网也已展开完成，动作执行完毕，完成挡车动作。

3.3红绿灯管控管理[4][5]

在副井与支巷的管理上，采用红绿灯管控和语音报警，在50米范围内及时向司機发出报警信息，实现车与车、车与人互警的管制管理模式。

4效益分析

4.1实现了车辆动态数据一体化管理

采用云数据分析和数据库管理，实现车辆数据在检测平台、运行管控平台数据共享管理。

4.2实现一小时车辆快速装车

通过一张图管理和WIFI信号全覆盖，实时监测车辆位置，实现车辆运行全监控，杜绝了“停料待车、停车料车“现象，初步实现车辆从井口到出发一小时快递物流管理线

4.3实现了斜巷运输“高速化“管理

通过在巷道内红绿灯管控与速度测控，实现车辆25KM/h “高速“常态化管理。

4.4实现防跑车动态化测试管理

加工专用测试装置，实现了防跑车装置就地、远程静态测试和远程动态测试，保证了装置的可靠性和灵敏性。

4.5设置参数反检化，保证了测试数据正确性

通过每周对车辆设计参数的校正，反校了“四超“测试设备的可靠性。

5结语：

本文从矿用无轨胶轮车的工作性质、人员管理、运输难点分析了胶轮车管理重点，从智能管控平台的信息、安全设施的功能和实验，分析了胶轮车快速高效运行的手段和措施，为胶轮车安全运行提供了方向。

参考文献：

[1]智慧煤矿主体架构设计与系统平台建设关键技术[J]. 庞义辉，王国法，任怀伟.煤炭科学技术.2019（03）

[2]煤矿无轨胶轮车辅助运输系统的应用现状及发展方向[J]. 靳伟伟.机电工程技术

[3]煤矿无轨胶轮车智能调度管理技术研究与应用[J]. 刘宏杰，张慧，张喜麟，韩雷.煤炭科学技术.2019（03）

[4]无轨胶轮车调度监控系统关键技术研究[J]. 罗明华，郭海军，陈玮.工矿自动化.2013（05）

[5]煤矿无轨胶轮车监控调度系统设计[J]. 郭海军，续芳.工矿自动化.2013（04）.2019（03）

作者简介：周畅（1970-）男，汉，安徽省濉溪县，工程硕士，内蒙古鄂尔多斯智能煤炭麻地梁煤矿机运部，工程师，从事煤矿机电系统监控、控制研究，自动化控制与远程。