摘要：目前我国矿山斜井中大多是人车混行，极易发生安全事故。很多矿山斜井甚至都出现人员伤亡事故，但是对于斜井内人员活动始终是一个无法完善解决的课题。斜井通道入口无法知道矿车和人员是否在斜井内运行，控制室监控斜井内人员活动情况存在盲区，提升机不能与斜井行人实现闭锁。这些都是存在的致命隐患。因此针对上述问题我们研制了斜井行人提升机安全闭锁系统。
关键词：斜井行人提升机；安全闭锁系统：研究探讨
1斜井提升概述
斜井提升是指用安装在地面的提升绞车，通过斜井对井下采区的煤炭、矸石等物料提升至地面；井下的所需用于安全生产的材料运送到井下；对井上、下进行的运输工作，称为斜井运输的工作，称为斜井提升。斜井运输的容器主要是矿车和箕斗，乘坐人员时称为人车。
2斜井提升系统安全运转的意义
对采用斜井提升的矿井来说，斜井提升是煤矿安全生产的命脉，如果由于各种原因造成提升系统出现故障，将会直接影响生产的正常的进行，甚至造成生产的停产和威胁职工的生命的安全，因此，保证提升运输安全的运转，不仅是对矿井生产至关重要，而且对矿井安全、职工人身安全是生死攸关的大事。
3斜井行人提升机安全闭锁系统的背景
目前我国矿山斜井中大多是人车混行，极易发生安全事故。很多矿山斜井甚至都出现人员伤亡事故，但是对于斜井内人员活动始终是一个无法完善解决的课题。其主要难点在于斜井通道入口无法知道矿车和人员是否在斜井内运行，控制室监控斜井内人员活动情况存在盲区，提升机不能与斜井行人实现闭锁；提升机工在无法得知斜井内人员具体情况下能够随意操作提升是一个客观存在的致命隐患。因此针对上述问题我们研制了一种安装、操作方便，成本低廉，彻底解决了斜井行人无法控制绞车工人为操作及降低斜井人员与矿车混行带来的不安全问题的斜井行人提升机安全闭锁系统。
4斜井行人提升机安全闭锁系统的原理及方法
4.1斜井行人提升机安全闭锁系统的原理
在控制室安装一个信号采集箱从控制室引出开关量的运行信号分别引入斜井出入口的PLC主控系统1，斜井出入口分别安装带有PLC的上斜井口控制系统3、下斜井口控制系统，采集到斜井矿车运行的信号后输出信号给LED显示屏8，并显示“提升机正在运行禁止入内”并配置发声装置，同时在入口处利用红外光幕投射出安全警戒线，当有人跨过境界线时报警器闪光报警并发出语音“危险提升机正在运行，请立即退出警戒线外”提醒人员退出危险地区如果人员仍然不撤离，经过延时后上斜井口控制系统给主控制箱发送报警信号与提升机运行联锁。
4.2斜井行人提升机安全闭锁系统的方法
由于在斜井出入口分别设置只允许一人通过的栏杆通道，栏杆通道一侧安装连续的三个光电开关分别为对射式光电开关Ⅰ5、对射式光电开关Ⅱ6、对射式光电开关Ⅲ7，当开关被遮挡的时候给PLC主控系统发送信号，为了防止工具、其他物体进入检测区造成误报，三个信号同时被遮挡才视为一个人员，即三个光电开关的距离不能超过25cm-60cm，即一个人体的宽度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时利用三个开关被遮挡的顺序来识别人员是在进入斜井还是正在走出斜井，比如：被遮挡的顺序为Ⅰ--Ⅱ--Ⅲ时，PLC主控系统自动判定为人员进入，当遮挡的顺序为Ⅲ--Ⅱ--Ⅰ时系统自动判定为人员走出，出口与入口的控制系统以及控制室内的PLC主控系统全部联网通讯并自动计算斜井内的人员数量（走以太网接口或者485通讯）并将结果显示在主控箱的触摸屏上，这样在主控箱的显示屏上可以清晰的反应出斜井内有多少人员出入，同时当斜井内有人员时PLC主控系统的控制器上黄灯闪烁，当车辆正在运行时有人员进入越过境界线时红灯闪烁，斜井内无人员时绿灯常亮，根据不同信号来控制提升机运行详情。
对于不走台阶，走车道的人员问题的解决方法是在台阶的另一侧也安装三个对射式光电开关Ⅳ12、对射式光电开关Ⅴ13、对射式光电开关Ⅵ14，其用法以及安装方式与安装在护栏（台阶侧）的基本相同，只是需要增加人员与车辆的分辨检测，检测方式为在主控柜上加装一个编码器，实时显示车的位置，当车行驶在检测点位置时自动检测为车，而车在其他点上检测到信号为自动识别为人员。
5斜井行人提升机安全闭锁系统主要创新点
（1）该系统采用PLC控制，反应灵敏，计数准确，扩展方便。
（2）该系统计数装置采用三个对射光电开关联合计数，能准确计算人员通过数量，且能分辨出人员是入井还是出井。
（3）该系统采用井口、井底及各中段分别检测人员通过数量，由PLC计算，能准确判断井中是否有人在通过，即提高人员通过时的安全，又能提高提升机的运行效率。
（4）该系统采用语音播报和LED屏显示两套提示装置，需通过人员可以清晰、及时了解当前是否具备通过条件。
（5）该系统设置了红外警戒线，当提升机运行时，有人通过，立刻报警，提醒人员撤出，如果人员继续通过，该系统将控制提升机减速停车，保证违规通过人员的安全。
（6）该系统考虑到有可能有人员会不从井口台阶通过的情况，设置了两套检测装置，并且与提升机交换数据，能准确分别矿车与人，
（7）该系统设置了红外警戒装置，当不具备人员通过的条件时有人通过，该系统会发出警报，提升通过人员立刻退回警戒线外，若人员未退回警戒线外，该系统会控制提升机减速停车，保证通过人员的安全。
（8）该系统采用以太网或485通讯两种方式，现场调试灵活，且信号传输迅速、稳定。
（9）该系统具有自检功能，通讯或检测装置出现故障，会发出报警，提醒维修人员及时修复。
（10）该系统实时检测上下井人员情况及井中人员实际数量。
（11）该系统与提升机联锁，能准确控制提升机是否具备开车条件。
6 总结
此斜井行人提升机安全闭锁系统彻底解决了斜井行人无法控制绞车工人为操作及降低斜井人员与矿车混行带来的不安全问题，值得在相关项目中进一步推广和应用。
参考文献：
[1]穆千祥.隧道斜井施工方法[J].隧道建设，2011（6）.
[2]常乃惠，贾云峰，孟荣昌.斜井快速施工[J].建井技术，1992（1）.
[3] 陈永学.制约煤矿机电运输安全的因素及预防[j].煤炭技术，2009，04.
[4] 王春海.煤矿机电运输的安全隐患及解决对策[j].科技风，2008，11.
论文作者:刘长相,蒋万飞,刘希军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/12
标签：斜井论文; 人员论文; 系统论文; 提升机论文; 行人论文; 矿车论文; 信号论文; 《电力设备》2017年第30期论文;