KHG8斜井防跑车装置的应用.pdf

收稿日期 2006 - 05 - 27 作者简介谢海亭1964 - ,男,河南南阳人, 1981年毕业于焦作煤 校,现任平煤集团新峰矿务局副总工程师,长期从事机电管理工作。 KHG8斜井防跑车装置的应用 谢海亭,黄长宇,郭 伟 平煤集团 新峰矿务局,河南 禹州 461694 摘要介绍了一种新型的防跑车装置,叙述了该装置的构造、 原理和采用的先进技术以及在使用中的优点。 关键词斜井跑车; PLC;挡车装置;工作原理 中图分类号 TD553 文献标识码B 文章编号 1003 - 05062006 05 - 0063 - 01 为了减少或避免倾斜井巷中跑车事故的发生, 确保提升和运输的安全,要求在斜井运输线路上必 须装设跑车防护装置。目前,比较成熟的跑车防护 装置有2种一是采用雷达捕捉;二是采用轨道传感 器感应信号。这2种跑车防护装置各有优缺点。雷 达捕捉主要缺点是挡车网为常开的,不符合煤矿 安全规程 的规定,而且雷达的使用有一定的寿命, 使用一段时间后,造成信号衰减,灵敏度降低,有时 捕捉不到信号,有时有误动作现象。使用轨道传感 器时,若矿车发生跑车或由于轨道质量差,引起矿车 颠覆、 离轨、 跳跃及翻滚时,传感器就感应不到信号, 造成挡车器失灵。因此,在进行多次比较,并吸收上 述防跑车装置优缺点的基础上,我们选用了一种新 型的防跑车装置。此装置最大的优点是采用PLC 控制,用安装在绞车房减速机输出轴上的旋转编码 器进行测速和矿车的距离测定,把信号传给PLC,控 制挡车栏的升降。此装置从2004年2月在新峰二 矿安装投入运行以来,使用灵敏可靠。 1 装置的组成 该装置主要由PLC操作显示箱、 隔爆兼本质安 全控制箱、 挡车栏升降执行机构、 脱扣器、 旋转编码 器以及执行机构传感器、 挡车栏限位传感器和脱扣 器传感器组成图 1 。 在正常情况下,挡车栏处于常闭状态。当绞车 运行,矿车到达设定位置,挡车栏自动升起,矿车通 过后,挡车栏自动落下。当矿车超速,与绞车转动系 统不同步时,矿车虽然跑至挡车栏处,而实际执行机 构还没有接到升降信号,挡车栏仍处于常闭状态,对 矿车进行可靠的阻挡,避免事故的发生。该装置显 示箱装在车房内,有故障报警功能,并可显示矿车的 运行位置和挡车栏工作情况。 图1 防跑车装置的组成 2 系统工作过程 控制装置送电后, PLC控制器有电工作,通过 PLC控制器接口的传感器处于待机工作状态。当矿 车下行时,绞车开始启动运行,旋转编码器开始工 作,测出矿车的位置,旋转编码器产生的信号传给 PLC,在PLC内部设定矿车到挡车栏前后的升降信 号。当矿车到达PLC内部设定的值后,主控PLC发 出升栏信号给主控箱,主控箱控制挡车栏执行机构, 使挡车栏升起。升到位后,限位传感器发出上提到 位信号, PLC控制器控制电机停止旋转。当矿车通 过挡车栏后,主控PLC发出降挡车栏信号给主控 箱,控制电机启动,挡车栏下放。放到位后,限位传 感器发出下放到位信号, PLC控制电机停止运转,使 挡车栏处于常闭状态。当重车上行,行到挡车栏下 方PLC设定值时,主控PLC发出升栏信号给主控 箱。主控箱控制挡车栏执行机构,使挡车栏升起。 升到位后,限位传感器发出上提到位信号, PLC控制 器控制电机停止旋转。当矿车通过挡车栏后,主控 PLC发出降挡车栏下转第65页 36 2006年第5期 中州煤炭 总第143期 分巷道都为裸体 , 具有较强的承载能力,煤层底板 铝土泥岩抗压强度为21 MPa。根据该井田煤层较 薄、 顶板硬度大且凸凹不平的特点,本矿采场选用 DZ12单体液压支柱不挂顶梁支护顶板,支柱的 最大支撑高度1 200 mm,最小支撑高度790 mm,额 定工作阻力250 kN,初撑力50 kN,油缸直径80 mm,底座面积125 cm 2 ,支护密度按112 m 2 一根布 置,支护强度200 kPa。为解决初次来压和周期来压 时顶板压力增加的需要,在放顶线设置切顶支柱支 护,切顶支柱沿工作面切顶线每015 m布置一根支 柱支护强度为484 kPa ,起到切顶和加强顶板支 护作用。在顶板来压时,直接顶沿切顶线切断而垮 落,达到控制采场空间安全的目的。从现场使用的 情况看效果较好,达到了预期目的。矿井东翼 109010工作面、109030工作面,矿井西翼的106020 工作面、14030工作面,按照以上采场支护模式,基 本满足了控制顶板沿切顶线切断、 维护采场空间、 安 全生产的要求,未出现工作面压力超前、 顶板压垮、 切断工作面而威胁工作面安全生产的现象。 5 采场管理 该矿井采场管理采用两采一准的方式进行。每 天生产2个班次,回柱放顶1个班次,一般安排在8 点班; 2个生产班 4 点班和0点班班进112 m;一 天一循环,循环进度为214 m,放顶步距为214 m;工 作面最大控顶距离为414 m,最小控顶距为210 m, 最大控顶距离为4排支柱,最小控顶距离为2排支 柱,支柱排距为112 m,柱距为110 m,最后一排支柱 为切顶支柱,其余为基本支柱。基本支柱对工作面 空顶起支护作用,切顶支柱的柱距为015 m,对煤壁 侧起支承顶板保护采场作用,对采空区侧起切顶作 用,要求顶板在该处切断,起到充填采空区的目的。 无论基本支柱还是切顶支柱都要迎山有力,支护牢 靠,不能放置在浮矸上或者是煤渣上,个别底板松软 地段要给支柱穿上柱鞋,以减轻对底板的压力。 6 补充措施 1由于煤层薄、 顶板凸凹不平,不能使用铰接 顶梁,工作面顶板的小块离层岩石俗称毛毛石容 易脱落伤人,为此要加强工作面的敲帮问顶制度,设 专人控制顶板。 2工作面机头、 机尾处要设木垛护顶,支柱支 设要均匀,支柱要直,特别是最后一排的切顶支柱。 3对工作面个别地段压力较明显时,要及时 增加支柱,提高支撑能力,顶板破碎时要带柱帽。 4工作面放炮后出现的空顶,从支柱到煤壁 在210 m以上,要及时打临时点柱,同时要将放炮震 惊的毛毛石处理掉,严防脱落伤人,推溜后要及时将 基本支柱补齐,维护控顶空间安全。 5工作面回采巷道的超前支柱,使用DZ116 m或DZ118 m的单体液压支柱进行支护,一般设置 一排,柱距110 m。特殊情况下,如压力明显增大、 煤壁压碎等,要设置2排点柱,支护距离 ≥20 m,以 确保工作面回采巷道的畅通。 6在日常工作面管理中,要加强对支柱的二 次注液,以确保支柱有足够的支撑力。 责任编辑秦爱新 上接第63页 信号给主控箱,控制电机启动,挡 车栏下放。放到位后,限位传感器发出下放到位信 号, PLC控制电机停止运转,使挡车栏处于常闭状 态。通过空、 重车的下、 上,完成一个循环。 3 防跑车装置的特点 1供电系统与绞车控制回路实现连锁。绞车 通电,防跑车装置就通电工作;绞车断电,防跑车装 置就停止工作。 2在车房内安装有显示屏,显示矿车的运行 位置及挡车栏的工作情况。一旦发生故障,故障报 警箱立即给出报警信息,并发出声光信号,司机接到 信号后,立即采取措施,停止绞车运行。 3具有手动检测功能。通过手动可以检测挡 车系统的工作状态,并有传感器和挡车栏动作模拟 显示。 4具有挡车栏反向自动迫开功能。当矿车上 行时,因某种原因挡车栏没有升起,在矿车的冲击 下,挡车栏将被顶起,完成反向自动迫开,使矿车顺 利通过,从而挡车栏和矿车不受损伤。 5跑车时有对矿车进行柔性拦截的功能。采 用减速吸能器,使矿车的损伤程度降到最低。 该装置主要应用在300 m以下的单轨或双轨提 升运输的斜巷中,安全可靠,使用维护方便。 责任编辑林春凤 56 2006年第5期 卢纪周等王河井田一1煤层采场的支护与管理 总第143期