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摘要：根据煤矿安全规程，斜井绞车道必须设立挡车装置，鹤岗分公司新陆煤矿各井筒绞车道以往采用手动方式的挡车装置，一旦发生跑车很难及时把矿车挡住而造成严重的事故，给企业和个人带来严重的经济损失，是新陆矿运输区极大的安全隐患。新研制的PLC控制的自动跑车防护装置操作简单，安全可靠，经过实践论证，发生跑车时能够起到防跑车作用。
关键词：PLC控制；运输 ；跑车；斜井
1 概述
新陆煤矿由于各斜井绞车道和开拓上、下山的运输频繁，矿车跑车事故时有发生，严重威胁煤矿安全生产。以往使用的各类挡车器多为手动操作，虽然也能起到了一定的作用。因作业场所环境复杂，手动速度慢等因素，还是难以真正起到防止以下几种跑车事故的发生：一是挂钩工不使用或者错误使用挡车设施而造成的跑车事故，二是矿车运行至变坡点时，由于各种原因而造成的脱钩跑车事故。如果一旦发生跑车事故而之前的手动挡车装置起不到挡车作用将会造成严重的后果，给职工的生命安全造成威胁，同时给我矿造成严重的经济损失，是我矿多年来存在的安全隐患。
鉴于上述情况，新陆煤矿运输区严格按《煤矿安全规程》规定：“斜井绞车道必须设置具有常闭式的防跑车设施”。我们经过论证，多次实验在井口、中间部和斜井底部出口处设置自动跑车防护装置，设计出PLC控制的自动跑车防护装置采用常闭形式，即平常是关着的，这样如有跑车就自然被挡住，而正常工作时，当矿车接近电动挡车装置，PLC控制的自动跑车防护装置能够自动上升，矿车正常通过，当矿车离开挡车拦一段距离后，挡车栏能够自动下放，保证绞车道处于常闭式状态，以保证井下车场的安全生产。对误操作、脱钩的矿车起到安全防护作用。
2 组成及原理
2.1工作原理
此跑车防护装置采用编码器作为测距装置，PLC作为控制核心，绞车房信号控制采用RS485工业控制总线通讯模式。在绞车启动时，绞车房主控PLC对编码器发出的脉冲进行计数，PLC根据计数的结果转换为绞车的旋转角度和旋转方向，从而判断出矿车现在的位置和运行方向。当检测出矿车的位置在某一道挡车栏预定提升点时（当矿车运行的方向相反时，该点为下降点），主控PLC发出上提指令给该挡车电控箱，控制提升电机开始提升挡车栏；当检测出矿车的位置运行到该道挡车栏设定的下降点时，主控PLC发出下降指令给该挡车栏信号箱，控制提升电机开始下放挡车栏。
当发生跑车时，矿车撞击挡车栏，传感器导通，主控PLC接收到这一信号，发出报警保护命令，绞车安全回路断开，各道挡车栏均处于下放到位状态，有效的防止了矿车冲出斜巷，避免造成更大的事故。
2.2工作过程
1）、矿车下行：本装置接通电源，绞车启动，矿车下行到1#挡车栏的提升设定值，PLC发出升栏信号，电机正向转动，挡车栏开始提升，同时操作箱的上1指示灯由灭变闪亮，下1指示灯灭，当挡车栏提升到位后，上1指示灯由闪亮变亮，矿车放行；当矿车到达1#挡车栏的下放设定值时，PLC发出降栏信号，电机反向转动，挡车栏开始下放，上1指示灯由亮变灭，下1指示灯由灭变闪亮，当挡车栏下放到位后，下1指示灯由闪亮变亮，矿车到达下车场，绞车停转。
2）、矿车上行：本装置接通电源，绞车启动，矿车上行到1#挡车栏的提升设定值，PLC发出升栏信号，电机正向转动，挡车栏开始提升，同时操作箱的上1指示灯由灭变闪亮，下1指示灯灭，当挡车栏提升到位后，上1指示灯由闪亮变亮，矿车放行；当矿车到达1#挡车栏的下放设定值时，PLC发出降栏信号，电机反向转动，挡车栏开始下放，上1指示灯由亮变灭，下1指示灯由灭变闪亮，当挡车栏下放到位后，下1指示灯由闪亮变亮，矿车到达上部车场，绞车停转，整個装置又恢复到准备开车状态。矿车运行过程中若发生跑车事故，矿车撞击挡车栏，传感器发出报警信号，操作箱报警及指示，绞车停转；先分析原因，等确实解除报警故障后，再按“复位”按钮后继续运行。
3 安装与调整：
3.1、电控箱：
电控箱是本系统控制外部执行机构部件，高压危险，安装应选择在每道提升机附近的巷道硐室或巷道顶部且不易被车碰坏的无滴水地方，机箱必须接地良好。
3.2、操作箱：
操作箱是本系统主控核心部分，应该安装在绞车房内且无滴水的地方。
3.3、收放绞车：
收放绞车是提升、下放挡车栏的执行机构，它安装在槽钢横梁（两根10#）上，且在导轨的中间，其高度不能影响人和物料的通行。
3.4、挡车栏：
挡车栏由护管、钢丝绳（斜提式还有挡车门、滑轮）组成。主要起到拦住矿车的作用。挡车栏钢丝绳的规格型号为6×37-Φ22～Φ26，钢丝绳固定在挡车门上，挡车门与吸能器之间的距离约为3.0米（压板式：挡车门钢丝绳经过吸能器，末端留余绳5米，在末端处加对应钢丝绳的绳卡固定）。斜提式：悬挂挡车门的钢丝绳固定在两滑轮外面，提升挡车门两根钢丝绳通过两滑轮后再连提升机滚轮，且保证钢丝绳与巷道轨距平行；直提式：悬挂挡车门护管的钢丝绳固定在导绳轮外面，提升挡车门护管的两根钢丝绳连提升机导绳轮，且保证钢丝绳与巷道轨距面垂直。挡车门提升到位后，离导轨面距离大于通过物件的高度。
由于轨道运输是煤矿生产这个大机体中的静动脉血管，自然就有战线长、坡道多、拐弯多的特点。所以，如果按照需要来配置电动挡车装置，量是非常大的，而不要说是整个矿山的设施需求，就是在安全设施里面，电动挡车装置所占的比例也是不小的，如果在这方面投入大量的资金，即不现实，也不可能。因此，要达到需要与能力都满意的和谐状态，就需要在电动挡车装置的使用材料上做文章。电动挡车装置具有结构简单，使用设备少，操作快捷，实用效果明显等特点，达到工作安全稳定可靠。现场安设时，一些未考虑到的现场特殊要求，在现场立即进行了修改调整，接着投入运行，电动挡车装置仅需要2个工作日的安装、调试，就得以完善，运行安全可靠。
4 电动挡车装置基本功能介绍
4.1“常闭”式防护功能
在无矿车通过时，电动挡车装置的钢丝绳套处于“常闭”状态，使整个运输巷道处于封闭状态，在有矿车通过并接近电动挡车装置时，钢丝绳套提起，矿车经过后，钢丝绳套落下，再次进入“常闭”状态。
4.2“缓冲”式拦截功能
当发生跑车、脱钩现象时，矿车撞及钢丝绳套，下部吸能器把缠绕的钢丝绳放出，使矿车减速以至最后停下来，实现缓冲拦截，将矿车的损伤程度降到最低。
5 结论
PLC控制的自动跑车防护装置应用于煤矿斜井安全防护的使用，可有效克服井下恶劣环境对控制装置的限制，充分发挥了高性能价格比的优点，斜井跑车问题得到全面改善，工作稳定可靠，有效地保证了煤矿的安全生产，可产生巨大的经济效益和社会效益。
关键词：PLC控制；运输 ；跑车；斜井
1 概述
新陆煤矿由于各斜井绞车道和开拓上、下山的运输频繁，矿车跑车事故时有发生，严重威胁煤矿安全生产。以往使用的各类挡车器多为手动操作，虽然也能起到了一定的作用。因作业场所环境复杂，手动速度慢等因素，还是难以真正起到防止以下几种跑车事故的发生：一是挂钩工不使用或者错误使用挡车设施而造成的跑车事故，二是矿车运行至变坡点时，由于各种原因而造成的脱钩跑车事故。如果一旦发生跑车事故而之前的手动挡车装置起不到挡车作用将会造成严重的后果，给职工的生命安全造成威胁，同时给我矿造成严重的经济损失，是我矿多年来存在的安全隐患。
鉴于上述情况，新陆煤矿运输区严格按《煤矿安全规程》规定：“斜井绞车道必须设置具有常闭式的防跑车设施”。我们经过论证，多次实验在井口、中间部和斜井底部出口处设置自动跑车防护装置，设计出PLC控制的自动跑车防护装置采用常闭形式，即平常是关着的，这样如有跑车就自然被挡住，而正常工作时，当矿车接近电动挡车装置，PLC控制的自动跑车防护装置能够自动上升，矿车正常通过，当矿车离开挡车拦一段距离后，挡车栏能够自动下放，保证绞车道处于常闭式状态，以保证井下车场的安全生产。对误操作、脱钩的矿车起到安全防护作用。
2 组成及原理
2.1工作原理
此跑车防护装置采用编码器作为测距装置，PLC作为控制核心，绞车房信号控制采用RS485工业控制总线通讯模式。在绞车启动时，绞车房主控PLC对编码器发出的脉冲进行计数，PLC根据计数的结果转换为绞车的旋转角度和旋转方向，从而判断出矿车现在的位置和运行方向。当检测出矿车的位置在某一道挡车栏预定提升点时（当矿车运行的方向相反时，该点为下降点），主控PLC发出上提指令给该挡车电控箱，控制提升电机开始提升挡车栏；当检测出矿车的位置运行到该道挡车栏设定的下降点时，主控PLC发出下降指令给该挡车栏信号箱，控制提升电机开始下放挡车栏。
当发生跑车时，矿车撞击挡车栏，传感器导通，主控PLC接收到这一信号，发出报警保护命令，绞车安全回路断开，各道挡车栏均处于下放到位状态，有效的防止了矿车冲出斜巷，避免造成更大的事故。
2.2工作过程
1）、矿车下行：本装置接通电源，绞车启动，矿车下行到1#挡车栏的提升设定值，PLC发出升栏信号，电机正向转动，挡车栏开始提升，同时操作箱的上1指示灯由灭变闪亮，下1指示灯灭，当挡车栏提升到位后，上1指示灯由闪亮变亮，矿车放行；当矿车到达1#挡车栏的下放设定值时，PLC发出降栏信号，电机反向转动，挡车栏开始下放，上1指示灯由亮变灭，下1指示灯由灭变闪亮，当挡车栏下放到位后，下1指示灯由闪亮变亮，矿车到达下车场，绞车停转。
2）、矿车上行：本装置接通电源，绞车启动，矿车上行到1#挡车栏的提升设定值，PLC发出升栏信号，电机正向转动，挡车栏开始提升，同时操作箱的上1指示灯由灭变闪亮，下1指示灯灭，当挡车栏提升到位后，上1指示灯由闪亮变亮，矿车放行；当矿车到达1#挡车栏的下放设定值时，PLC发出降栏信号，电机反向转动，挡车栏开始下放，上1指示灯由亮变灭，下1指示灯由灭变闪亮，当挡车栏下放到位后，下1指示灯由闪亮变亮，矿车到达上部车场，绞车停转，整個装置又恢复到准备开车状态。矿车运行过程中若发生跑车事故，矿车撞击挡车栏，传感器发出报警信号，操作箱报警及指示，绞车停转；先分析原因，等确实解除报警故障后，再按“复位”按钮后继续运行。
3 安装与调整：
3.1、电控箱：
电控箱是本系统控制外部执行机构部件，高压危险，安装应选择在每道提升机附近的巷道硐室或巷道顶部且不易被车碰坏的无滴水地方，机箱必须接地良好。
3.2、操作箱：
操作箱是本系统主控核心部分，应该安装在绞车房内且无滴水的地方。
3.3、收放绞车：
收放绞车是提升、下放挡车栏的执行机构，它安装在槽钢横梁（两根10#）上，且在导轨的中间，其高度不能影响人和物料的通行。
3.4、挡车栏：
挡车栏由护管、钢丝绳（斜提式还有挡车门、滑轮）组成。主要起到拦住矿车的作用。挡车栏钢丝绳的规格型号为6×37-Φ22～Φ26，钢丝绳固定在挡车门上，挡车门与吸能器之间的距离约为3.0米（压板式：挡车门钢丝绳经过吸能器，末端留余绳5米，在末端处加对应钢丝绳的绳卡固定）。斜提式：悬挂挡车门的钢丝绳固定在两滑轮外面，提升挡车门两根钢丝绳通过两滑轮后再连提升机滚轮，且保证钢丝绳与巷道轨距平行；直提式：悬挂挡车门护管的钢丝绳固定在导绳轮外面，提升挡车门护管的两根钢丝绳连提升机导绳轮，且保证钢丝绳与巷道轨距面垂直。挡车门提升到位后，离导轨面距离大于通过物件的高度。
由于轨道运输是煤矿生产这个大机体中的静动脉血管，自然就有战线长、坡道多、拐弯多的特点。所以，如果按照需要来配置电动挡车装置，量是非常大的，而不要说是整个矿山的设施需求，就是在安全设施里面，电动挡车装置所占的比例也是不小的，如果在这方面投入大量的资金，即不现实，也不可能。因此，要达到需要与能力都满意的和谐状态，就需要在电动挡车装置的使用材料上做文章。电动挡车装置具有结构简单，使用设备少，操作快捷，实用效果明显等特点，达到工作安全稳定可靠。现场安设时，一些未考虑到的现场特殊要求，在现场立即进行了修改调整，接着投入运行，电动挡车装置仅需要2个工作日的安装、调试，就得以完善，运行安全可靠。
4 电动挡车装置基本功能介绍
4.1“常闭”式防护功能
在无矿车通过时，电动挡车装置的钢丝绳套处于“常闭”状态，使整个运输巷道处于封闭状态，在有矿车通过并接近电动挡车装置时，钢丝绳套提起，矿车经过后，钢丝绳套落下，再次进入“常闭”状态。
4.2“缓冲”式拦截功能
当发生跑车、脱钩现象时，矿车撞及钢丝绳套，下部吸能器把缠绕的钢丝绳放出，使矿车减速以至最后停下来，实现缓冲拦截，将矿车的损伤程度降到最低。
5 结论
PLC控制的自动跑车防护装置应用于煤矿斜井安全防护的使用，可有效克服井下恶劣环境对控制装置的限制，充分发挥了高性能价格比的优点，斜井跑车问题得到全面改善，工作稳定可靠，有效地保证了煤矿的安全生产，可产生巨大的经济效益和社会效益。