绞车信号闭锁装置研究与应用

摘要：文章通过对潘三矿小绞车信号闭锁装置的研究，阐述了信号闭锁的功能、用途和維护说明，成功地研制成了一套信号闭锁装置实现《煤矿安全规程》中要求的错向保护、信号停车、语音通讯等要求，保障了绞车安全运行的要求。

关键词：绞车运行；错向保护；信号停车；语音通讯；信号闭锁装置 文献标识码：A

中图分类号：TD44 文章编号：1009-2374（2017）11-0276-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.139

潘三矿隶属于淮南矿业（集团）有限责任公司。潘三井田位于安徽省淮南市西北部的淮河北岸，东南距淮南市（洞山）约34km，西南距凤台县城15km左右，行政区划隶属淮南市潘集区管辖。井田范围：东起九勘探线，西止十五勘探线，北自F1断层，南至13-1煤层

-900m底板等高线的地面垂直投影线。全井田东西走向长约9.3km，南北倾斜宽5.8km左右，面积54.2766km2。

矿井目前主采水平为一水平-650m，正在进行二水平开拓延深，运输打运环节较多，矿井绞车打运时多用打点信号沟通，原信号打点系统存在以下不足：（1）原信号装置不能实现紧急停车功能，遇到紧急情况无法及时紧停，存在较大安全危胁；（2）信号工与绞车司机沟通不畅或听不清信号会发生绞车错向运行，易发生安全事故；（3）多水平打点时语音沟通不能实现全覆盖，原信号点对点的沟通不能使各水平同时掌握绞车运行情况，易发生安全事故。鉴于以上原因，矿组织专业技术人员摸索总结研发出一套新型信号闭锁装置，可有效地解决以上安全隐患，为矿井的安全生产夯实了基础。

1 设备的主要用途与相关参数

1.1 用途

该套装置由主机和分机组成。装置主要应用于煤矿井下绞车运输或带式运输的打点信号、对讲通讯与控制。

1.2 特点

1.2.1 直接挂接巷道照明线路供电和信息传输，无需单独铺设电缆，安装简单、成本低廉。

1.2.2 超强抗干扰性能，任意与LED照明灯等具有开关电源的设备共用照明电源回路不受干扰，这是传统通讯信号器不能企及的。

1.2.3 数字化、智能化。主、分机以及信号传输采用数字、智能技术设计，功能强、信息丰富、传输可靠。就分机而言，是传统通讯信号器的技术升级、换代产品。

1.2.4 运输设备控制机器化。避免人工操控潜在的违章可能，强力提升运输设备安全控制水平。

1.2.5 严格的身份识别与海量事件记忆功能可以有效提高安全生产管理水平。

1.3 主要功能

1.3.1 可对运输设备进行正、反转和停车控制。

1.3.2 红绿灯信号与行车信号箱。每台主、分机均有受控主机的接口，可以分别绑定为车辆上、下运行时动作，可直接挂载或控制红绿灯、行车信号箱。

1.3.3 语音通讯功能。任何主、分机讲话时，挂载同一线路的其他主、分机同时扩播。

1.3.4 打点功能。在打点功能上组成装置的分机分为两类：一类是普通分机，只能与其他任何分机打回点联络；另一类为打点信号集中转发分机，转发分机除可与其他分机打回点联络外，还可以与主机打回点联络。

1.3.5 打点与起车闭锁功能。行车控制受主机与转发分机打点联络闭锁。起车前，主机与必须相关转发分机首先完成打/回点操作。主机与相关转发分机完成相关方向的打回点联络后，该行车方向获得规定时长的开行许可时间窗口，许可期间，可向打点信号方向开行运输设备。

1.3.6 预警与起车中止。完成规定方向打/回点并沿打点方向起车时，装置进入规定时限的预警状态，主/分机同时发出预警声。预警期间按动主/分机任何按钮，本次起车程序中止；预警期间主/分机无任何按钮按下，预警时限结束，主机通过控制磁力启动器开动运输设备。

1.3.7 停车。运输设备运行时，按动主机停车按钮或设置为停车绑定的分机停车按钮，运输设备停运。

1.3.8 操作权限与身份识别。装置具有配置设置（管理权）和操作控制（操控权）两级操作权限，通过ID卡身份识别获得相应权限。

1.3.9 配置设置功能。可以设置分机挂载数量、停车绑定、分机接口连锁、分机地址配置、时钟设置、操控权授权ID码设定等。

1.3.10 事件实时记录与查看。实时记录主、分机操作、运行状态变动的时间、内容和机器号（地址）。

1.3.11 LCD屏幕显示。模拟显示装置与运输设备运行状态，各主、分机操作显示，转发分机与主机打回点信号联络过程点间限时和打回限时倒计时动画显示，最近与主机打点联络的打点转发分机指示，管理、操作身份识别状态显示，分机在线状态、时钟以及警告提示等显示。（1）分机自动选择工作模式。分机侦测到线路中存在主机时自动工作于联机模式；（2）分机工作状态指示；（3）错相提示。

该套装置应用于斜井绞车打运布置如图1所示：

1.4 主要技术参数

1.4.1 系统参数。（1）工作电源：AC127 50Hz；（2）电源允许波动范围：75%～110%；（3）装置配置：1台主机、1～8台分机；（4）传输距离：不小于2km；（5）管理ID卡：1个，用户特定管理员按特殊程序设定；（6）操控ID卡：1～10个，用户管理员设定。

1.4.2 主机参数。（1）控制接点：1组，正反转互锁，容量：3A/36V；（2）红绿灯接口：1组，容量3A/127V；（3）本安电源：Uo=6.0V；Io=1.0A；（4）权限模块读卡距离：不小于2cm；（5）外形尺寸：600×240×400（mm）。

1.4.3 分机参数。（1）控制/红绿灯接口：1组，容量3A/36V或3A/127V；（2）本安电源：Uo=6.0V，Io=1.0A；（3）外形尺寸：320×190×120（mm）；（4）重量：9kg。

该套装置的接线方式如图2所示：

2 该装置的使用与维护

根据运输系统现场条件、管理要求、信号联络与控制方案，确定分机数量、选择外围红绿灯或行车信号箱。一般分为单水平和多水平运行方式。

2.1 绞车启动管理

严格按照打点流程执行（分单水平和多水平2种形式）。

2.1.1 单水平的打点流程如下：

由底部车场发起（上提）信号：2#分机打点→1#分机回点→1#分机转发→主机回点→行车。

由上部车场发起（下放）信号：1#分机打点→2#分机回点→1#分机转发→主机回点→行车。

2.1.2 多水平的打点流程：严格执行车在哪个水平由哪个水平发起打点信号，1#分机必须向各水平呼应，待各水平回应确认后，方可向主机发出行车信号，严禁无回应行车。

由上部车场发起（下放）信号：1#分机打点→2#分机回点→1#分机通过语音向各水平逐一呼应，待各水平回应确认后→1#分机转发→主机回点→行车。

由腰巷1车场发起（上提）信号：2#分机打点→1#分机回点→1#分机通过语音向各水平逐一呼应，待各水平回应确认后→1#分机转发→主机回点→行车。

由腰巷1车场发起（下放）信号：2#分机打点→1#分机回点→1#分机转发→主机回点→行车→上提至腰巷鸡心道以上位置由2#分机按停车键停车→2#分机打点→1#分机回点→1#分机通过语音向各水平逐一呼应，待各水平回应确认后→1#分机转发→主机回点→行车。

2.2 绞车停车管理

分为分机停车和主机停车两种方式。

2.2.1 分机在未设置绑定管理功能前，可发出停车信号由绞车司机按下停车键停车。在设置绑定管理之后，分机按下停车键即可停车。所有安装的信号闭锁装置必须绑定分机急停功能。

2.2.2 主机停车可以按停车键实现停车，也可拍下急停按钮切断信号和绞车电源实现紧急停车。

2.3 维护与保养

2.3.1 应有专门电工进行管理，并定期进行检查，维修保养应在地面进行。

2.3.2 使用时，定期清除外壳污垢、煤尘、检查外壳有无损坏、紧固件是否松动，若有滴水应及时遮护。

2.3.3 维修时应注意防止“失爆”（注意不得丢失引入装置的密封圈，适当压紧压紧螺母等），不得碰坏隔爆面，不得随意改变电路元器件。

2.3.4 本安关联产品不得随意改变其配置、不得随意与其他未经联检的设备连接。

3 结语

潘三矿信号闭锁装置的研究与应用有效地解决了原有打点信号的缺点，可实现错向保护、信号停车、语音通讯等功能，在我矿已经安装使用了1662（1）、1632（3）、17102（1）、17102（3）、1622（1）等工作面绞车系统，取得了较好的现场效果，为矿井的安全生产夯实了基础，具有较强的推广使用价值。

参考文献

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作者简介：张新和（1974-），男，淮南矿业集团潘三矿机电工区党总支委员，区长，研究方向：机械系矿山机电。

（责任编辑：秦逊玉）