矿井辅助运输系统

矿井辅助运输系统国投新集刘庄煤矿运输区2014年3月22日编制概述煤矿辅助运输是指煤矿井下的运输除煤炭运输以外，人员、材料、设备和矸石等各种运输。煤矿井下辅助运输可分为轨道辅助运输和无轨辅助运输两种。轨道辅助运输以铺设双轨、增设齿轨、悬吊单轨为主要特征，采用架线电力、防爆柴油机、蓄电池和钢丝绳为牵引动力；而无轨辅助运输则以胶轮或履带为行走机构，采用防爆柴油机、蓄电池等为牵引动力。目前，国投新集刘庄煤矿主要采用的辅助运输类型为：轨道辅助运输。轨道辅助运输采用防爆特殊型蓄电池机车（5T、8T、１２T）、防爆柴油单轨吊机车、无极绳绞车为牵引动力的地轨辅助运输系统和单轨吊辅助运输系统。一、几种矿井辅助运输的设备性能及特点１、防爆特殊型蓄电池机车⑴目前刘庄矿使用的防爆特殊型蓄电池机车主要有5T、8T、12T三种，从调速方式上可分为串激式调速和变频调速两种。⑵原贵州六盘水生产的电阻调速蓄电池机车主要采用直流电动机驱动。采用串激式调速方式,启动冲击大及机械传动,不能实现软启动。司机控制器采用带负荷切换,触头承受冲击电流较大,易短路烧坏触头,增加材料消耗;调速越挡不平稳,司机操作困难,配件损坏率高，维护量大。⑵变频调速蓄电池机车采用交流电动机驱动，由变频器控制，启动平稳，故障易诊断，检修、操作容易，配件损坏少，维护工作量小。⑶适应性：适宜于中、长距离运输，串车运输、单次运输量大；对串车车场处巷道宽度和底板要求相对较高，只适用于7‰以下的平巷使用，在平巷运输时效率较高。２、无极绳绞车（1）主要结构无极绳绞车牵引系统由绞车、张紧装置、梭车、尾轮、压绳轮组、平托轮等构成；配套部分由控制电器、通讯系统、钢丝绳等构成。（2）主要用途及适用范围：无极绳绞车牵引系统主要用于巷道坡度不大于20°的煤矿井下巷道的轨道运输。适用于长距离、大倾角、多变坡、大吨位工况条件下的工作面顺槽、采区上（下）坡和集中轨道巷材料、设备等系统行驶线路内不轻转载的直达运输。是替代传统小绞车接力、对拉运输方式比较理想的辅助运输设备。（3）无极绳绞车牵引系统运输设备特点1）操作简单，可靠性高。采用机械传动方式，结构紧凑，操作方便，大大地提高了工人可操作性和设备可靠性。2）采用电机换向、齿轮变速箱机械变速方式，高、低速换挡方便可靠。3）适应性强，用途广。牵引车既可使用在顺槽，又可应用在采区上（下）坡，还可布置在集中轨道巷，又能为掘进后配套服务，可进行区段内直达运输，无需转载，减少人力倒车次数，减轻了作业人员的劳动强度；同时大大降低了管理难度。4）无极绳绞车牵引系统配置方便。根据不同的工况条件，采用不同轮组配置方式，可适应坡道起伏变化的不同要求。5）可实现巷道水平转弯运输。配置专用弯道装置达到水平曲线运输之目的。6）绞车配有两套制动系统，运行安全高效。3、单轨吊单轨吊机车运输展示图单轨吊机车运送支架布置图单轨吊类型：单轨吊包括柴油机、蓄电池和绳牵引单轨吊。其中使用最多的是柴油机单轨吊，其特点是体积小，机动灵活，适应性强，不怕水，不怕煤，不受底板状况的影响，过道岔方便。连续运输距离长，用于掘进巷道时能迅速延伸轨道，既安全可靠，经济性也好。可以实现从大巷车场换装站甚至从地面(斜井或平巷开拓时)至采区工作面的直达运输。目前，在我矿应用类型为：德国沙尔夫厂家生产的柴油机单轨吊机车。采用单轨吊系统可以基本解决矿井综采工作面的辅助运输机械化问题。可满足巷道系统比较复杂，巷道顶板比较稳定，支护条件较好，单件重量不太大，特别有严重底鼓的情况，选用单轨吊运输系统比较适宜。适应性：适宜于中距离运输，对巷道断面要求相对较低，运输量大，对巷道底板无要求，对换装站要求较低，速度较慢不适于长距离、长时间运输，及短距离、频繁换装运输。4、无轨胶轮车刘庄煤矿是在两淮地区最早探索并尝试使用无轨胶轮车运输的矿井，由于我矿已在用轨道运输，且大倾角、连续性超长斜巷运输普遍，造成未能使用。⑴无轨胶轮车的使用要求1）无轨运输单向行车要求巷道断面的最小尺寸：宽3.65ｍ，高2.3ｍ；2）巷道转弯半径：≧7ｍ。4）巷道供风量：≧250m3/min。5）车辆与巷道间的安全间隙：不行人每侧300mm,行人时的人行道宽度为1000mm,车辆搬运设备最高点距巷道顶应≧250mm。WC20（R）型无轨胶轮车人车，客厢为全金属封闭式,额定承载20人，最大爬坡能力1４°，最大车速可达30Km/h，运送人员效率高，防爆性能好，有排气超温自动停车等5项安全保护，安全保护系统齐全、可靠，后车厢内设置报警按钮，便于乘车人员与司机沟通。胶轮车一般采用铰接车身，运行机动灵活，装卸方便，运行速度快，载重能力大，爬坡能力强(最大可达1４°)。可以整体运输液压支架。可实现从地面直至采区工作面不经转载的直达运输。但要求巷道断面有较大的宽度(一般不能小于3.6m)，对巷道底板的硬度、不平度都有较高的要求。垂直转弯半径也较大(R50m)，现有矿井生产巷道不具备胶轮车运输条件。适应性：适宜于中、长距离运输，速度快、机动灵活；对巷道断面、换装站及路面要求相对较高，不适于掘进开拓期间应用。国产柴油机无轨胶轮车技术特征型号功率(kW)最大牵引速度(m/s)最大牵引力载荷(t)水平曲率半径(m)最大爬坡(°)FNJ-30302.71.8≥5.718WY-20运煤车173.42.0≥5.98DZY-16支架车663.316.0≥6.212WCQ-3A轻型车756.93.0≥5.014WCQ-3C轻型车456.93.0≥5.014TY6/20FB客货车746.96.0≥6.015TY3061FB自卸车4815.52.5≥6.715CHT-50支架拖车FBL-10多功能柴油车FBL-15多功能柴油车MH-40柴油支架搬运车（28.5~40t）丼下无轨运人车（12~18座）5、防爆柴油普轨机车⑴柴油普轨机车的基本参数：整车质量12T、机车牵引吨位80T、最大牵引力18KN、最大制动力85.4KN、额定负载运行速度12km/h、最小通过轨道半径10m、外形尺寸4800×1360×1600mm（长×宽×高）。⑵刘庄煤矿之前使用的柴油机车由于柴油机技术性能差和整机维护量大等原因，现已不在使用。但随着防爆低污染柴油机制造技术的不断发展，柴油机的质量性能和可靠性均有很大提高，废气排放量指标已大大降低。维护工作量也逐步降低。对于巷道坡度大，运输距离长，作业频繁、载荷较大的运输，防爆柴油机车发挥着极大的动力优势。⑶适应性：适宜于中、长距离运输，串车运输、单次运输量最大；对串车车场处巷道宽度要求相对较高，只适用于7‰以下的平巷使用。二、几种矿井辅助运输的安全保护系统１、机车运输安全监控系统矿井机车运输监控系统是对矿山井下大巷运送人员、煤炭和物料的列车进行监测和调度的控制系统，是保证运输安全高效、提高矿井产量的重要技术装备。矿井机车运输监控系统在煤炭行业简称“信、集、闭”。“信、集、闭”—信号、集中、闭塞。26信集闭的概念“信、集、闭”的全称为“信号、集中、闭塞”。信号是指系统发出的或调度员手动发出的列车运行和调车的各种指示和命令。集中是指通过各种技术手段（包括计算机技术）使信号、道岔和进路按照一定程度并且满足一定条件才能运作的相互制约关系。闭塞是指用信号或供停电的方式保证列车按照空间间隔运行的技术方法。通常是把机车运行的轨道路线划分成若干区段（或区间），并将区段用信号机加以保护，一个区段只允许一列列车占用，并且把关联的道岔用电动转辙机监控，对机车的运行情况和设备状况进行集中采集、联锁控制和远距离监视，它比传统的电话调度，现场手动扳动道岔的方式有了很大的改进。27KJ293系统设备基本组成主控室：主控机、管理机、智能通讯器、UPS井下控制设备：控制分站、隔爆兼本安电源箱检测执行设备：轨道计轴器、收发讯机、转辙机控制箱、信号机、语音输出设备线路：网络分线盒、设备接线盒、网络电缆、设备电缆28KJ293系统结构自动化信息中心网图形显示器主控计算机KJJ47智能通讯器管理计算机KF1029B井下电源箱KJ2027井下控制分站KF1029B井下电源箱KJ2027井下控制分站运输地面调度站KF1029B井下电源箱KJ2027井下控制分站KF1029B井下电源箱KJ2027井下控制分站KXH6动态信号机ZDB-250电动转辙机KG1019S井下收讯机KG8007轨道计轴器211#点212#点213#点214#点信号灯221#点222#点223#点224#点231#点232#点233#点234#点道岔计轴传感器1#网络22#站21#站23#站24#站2#网络KG1019F机车发讯机241#点242#点243#点244#点4#网络3#网络KXB-3弯道报警器KL212井底车场显示器启/停计数升/降计数煤位检测主石门大巷29系统工作流程下达任务联锁控制扳动道岔（转辙机）开放/闭锁信号（信号机）行车占用检测（计轴器、收讯机）完成任务发车请求（收、发讯机）kj293系统工作模式：本系统的工作模式有三种：监控模式－－系统在实际运行中使用。监测模式－－不可用于控制转辙机。调试模式－－系统调试时使用。在实际运行中应该确保系统处于“监控模式”下．30信集闭操作界面2、常闭式跑车防护装置跑车防护装置的意义什么是斜巷跑车？●斜井串车运输中，因把钩工摘挂钩失误或断绳、脱钩等造成跑车、“放大滑”、“放飞车”等现象。●防跑车装置型号为ZDC30-2.2，所代表的含义为：ZDC-跑车防护挡车装置，30-巷道倾角，2.2-额定抗冲击能量2.2MJ。系统化的跑车防护设施●跑车防护系统（即“一坡三档”或“一坡多挡”）●可视化跑车防护系统跑车防护装置简介斜巷跑车防护装置是煤矿斜井提升运输的重要安全设备，安装在煤矿井下斜巷内，采用位置传感器与绞车同步运行的控制信号，使挡车网处于“常闭式”防护状态，如因把钩工摘挂钩失误或断绳、脱钩等原因而发生的跑车，可采用航空吸能缓冲器来实现有效拦截。跑车防护装置简介斜巷跑车防护装置是煤矿斜井提升运输的重要安全设备，安装在煤矿井下斜巷内，采用位置传感器与绞车同步运行的控制信号，使挡车网处于“常闭式”防护状态，如因把钩工摘挂钩失误或断绳、脱钩等原因而发生的跑车，可采用航空吸能缓冲器来实现有效拦截。斜巷跑车防护装置示意图斜巷跑车防护装置动力分类：电动动力、气动动力控制分类：继电控制、PLC控制吸能器类型：压板吸能器、航空缓冲吸能器跑车防护装置的功能基本功能●位置传感器采集信号●“常闭”式防护功能●“缓冲”式拦截功能●故障自动监测功能●故障代码显示功能。●运行状态显示及声光报警功能●挡车拦提升机构可靠锁定●提升保险功能●反向自动迫开功能●手动、自动转换功能可选功能●图像监控功能（监控系统的安装原则）3、运输视频监控系统⑴无极绳绞车运行发电及视频监控装置该系统根据梭车的运行特点，利用梭车轮子运转带动发电机发电，将梭车的动能转化为电能，提供给用电设备。发电机运行时不但可以给外接设备供电，还能将电能进行存储，为大容量的隔爆型镍氢电池箱充电，当梭车停止运行或者检修时，电池箱给外接其他用电设备供电。大大减少了以前人为天天更换梭车无线摄像仪的蓄电池的繁杂工作。该系统还具有蓄电池过充电和过放电保护功能，避免了对蓄电池的过冲损害。系统主要包含：发电机、电池箱、无线摄像仪、广播分站及声光信号灯等设备。可实现广播、视频采集、声光信号报警等功能。还可以增加上前后照明灯，更加方便的解决了工人装卸货物或检修时的照明问题。⑵斜巷运输综合安全监控系统斜巷运输综合安全监控系统，将斜巷跑车防护装置、视频监控、人员检测、报警控制等多个系统融为一体，连锁控制，能实时监测上下车场、片口及巷道的行人进入情况，并将行人进入轨迹进行图像抓拍存储，同时绞车司机通过监视器也能看到哪个地方进入了行人，从而为司机开停绞车提供可靠依据，避免因人为因素或设备故障造成跑车事故的发生，为安全生产提供有力保障。该系统具有如下四大功能：1.显示功能：可集中显示