古交华润原相煤矿2

太原华润煤业有限公司

原相煤矿

设

计

方

案

二零一二年八月

原相煤矿副斜井全长1355m，坡度22°，管理难度极大，为提高安全斜井系数，提高装备水平刻不容缓。根据《煤矿安全规程》第三百七十条规定以及MT 933-2005跑车防护装置技术条件，并《原相煤矿安全专篇》要求，结合目前实际，为了提高煤矿生产的安全，在斜井运输巷道设置安装跑车防护装置，对运输矿车实现安全防护。另增加视频监控设备对巷道运输实现全程监控。

1、现场情况：

斜井长度1355米，，串车重量7.5吨，安装7套跑车防护装置和一套视屏监控包括24个摄像仪。

理论依据：

L=(E-1/2mV2)/mg(sinα-μcosα)

式中：L——防护距离长度，单位：m；

m——满载串车质量，单位：7500kg；

E——串车动能，单位：J，取E=2.2MJ；

α——斜坡轨道的倾角； 22°

μ——串车运行阻力系数，取μ=0.015；

g——重力加速度， g=9.8m/s2 ；取g=10m/s2

V---串车下×放初速度3.8m/s。

L= 2.2×1000000-0.5×7500×3.8×3.8

7500×10×(sin22-0.015cos22)

= 2200000-0.5×7500×3.8×3.8

7500×10×(0.37-0.015×0.93)

= 2145850

26703.75

= 80.36米

根据现场情况，以陕西航泰公司 2.2MJ（全国最大）的吸能器挡车能量计算需要在1355米的斜井中理论计算设备要安装套数为16套才能满足巷道安全运输

需要。但16套设备安装与巷道给巷道的运输和设备维护带来了不少的不便。经过陕西航泰公司的长期经验，建议我们在目前基础上增加安装七挡。矿车在平车厂发生跑车后由于初速度很小选用刚性的挡车器进行拦截。第一挡跑车防护装置安装在井口往下50米处，对挡车器形成补充实行拦截，以此往下300米的位置在安全拦截范围内连续安装俩挡作为一组，当发生跑车后用第一挡予以缓冲，完后用第二挡实行有效拦截。依次往下间隔300米安装第二组，第三组。如后图所示，另在井底至大巷13m处增加一组挡车栏。变电所门口至大巷5m处增加声光报警警示排版。

2、选型配置组成：（参考陕西航泰产品）

ZDC30-2.2跑车防护装置组成：挡车栏安装根据斜巷实际情况计算选择安装。

KXJ-660(380)ZD型跑车防护装置用电控箱

DC30-2.2ZD型跑车防护装置用挡车栏

JF-150ZD型跑车防护装置用收放绞车

GS-20ZD型跑车防护装置用速度传感器

GWH-10ZK型跑车防护装置用位移传感器

SGH-24型跑车防护装置用声光监控箱

3、ZDC30-2.2跑车防护装置具有以下功能：（参考陕西航泰产品）

（1）自检功能；

（2）挡车栏动作故障报警功能；

（3）人车闭锁功能；

（4）具有挡车栏状态显示功能；

3、用途及适用范围

本装置适用于煤矿、金属矿及非金属矿井中，对斜井运输矿车发生跑车的有效拦截。

安全标志证号：MCK110001

4、环境条件（参考陕西航泰产品）

装置在下列环境条件下应能正常工作：

（1）环境温度：0℃～40℃；

（2）相对湿度：<95%RH(+25℃)

（3）大气压力：（80～106）kPa

（4）有爆炸性气体混合物，但无显著振动和冲击、无破坏绝缘的腐蚀性气体。

5、主要技术参数（参考陕西航泰产品）

（1）挡车栏

a)适用巷道最大倾角: 30°；

b)最大挡车距离92m（巷道倾角30°，矿车总质量5T时）；

c)最大抗冲击能量: 2.2MJ；

d)缓冲距离: 0.3-10m；

e)最大缓冲阻力: 220KN；

（2）收放绞车（参考陕西航泰产品）

a)电机：型号：YB2-90L-4,工作电压： AC660(380)V,1.5kW,防

爆标志：ExdI；

b)减速机： WPA80；

c)钢丝绳规格型号：Φ8(6×19)；

d)提升速度： 0.3米/秒；

e)最大提升力： 1500N。

f)绳轮：直径：300mm，宽度：168mm，高度：63mm，容绳量：

15m。

g)外形尺寸： 620×470×320mm；

h)重量： 60kg。

（3）电控箱

a)工作电压： AC660(380)V。

b)最高输出电压： DC23.5V。

c)最大输出电流： DC110mA。

d)PLC可编程电控箱额定输入电源：AC210V 50Hz

e)防爆标志： Exd[ib]I

f)外形尺寸： 612mm×440mm×214mm

g)重量： 63kg

6. 工作原理：

监控箱

（安装示意图）

速度传感器深度指示器方式

在深度指示器上安装1个速度传感器（GS-20ZD）为“SA”，2个收放绞车用限位传感器（GWH-10ZK），分别为“SE”和“SF”，

深度指示器

轮盘式安装图

丝杠式安装图

装置上电后，PLC 电控箱输出24V 的直流电源，通过PLC 电控箱接口板使四个传感器处于等待工作状态 ，同时PLC 将自动判别挡车栏是否下放到位，如果没有下放到位，控制收放绞车将挡车栏自动下放到位,监控箱红灯点亮。

当有矿车下行，深度指示器转动，滑杆在深度指示器丝杠上滑动，当滑动到SA 位置，即传感器SA 检测到滑杆信号时，电控箱收到传感器SA 的检测信号，电控箱将控制电机正转完成上提挡车栏操作，红灯熄灭，黄灯点亮，挡车栏上提到上限位，传感器SE 将发出上提挡车拦到位信号,停止上提挡车栏，监控箱绿灯点亮；矿车通过挡车栏后，滑杆通过检测传感器SA ，SA 无信号输出，电控箱检测到SA 信号消失后，电控箱将控制电机反转进行下放挡车栏，同时监控箱绿灯熄灭，黄灯点亮，下放到下限位传感器SF 后,电控箱控制停止下放挡车栏，监控箱红灯点亮；若矿车速度超出正常运行速度时，电控箱不动作，挡车栏保持放下的位置即关闭状态，对矿车进行有效拦截，保障了巷道下部设备和人员的安全。

当矿车上行时，滑杆在深度指示器丝杆上反向滑动，当滑动到SA 传感器位置，即传感器SA 检测到滑杆信号时，电控箱收到传感器SA 信号，电控箱控制上提挡车栏，监控箱熄灭红灯，黄灯点亮，挡车栏上提到上限位传感器SE ，SE 将发出上提挡车拦到位信号, 停止上提，监控箱黄灯熄灭，绿灯点亮；这时矿车继续上行通过挡车栏后，滑杆的转动通过检测传感器SA ，SA 无信号输出，电控箱检测到SA 信号消失后，电控箱将控制电机反转完成下放挡车栏，下放到下限位传感器SF 后，停止下放，监控箱红灯点亮。

在挡车栏上提、下放过程中出现故障时，即下放挡车栏或上提挡车栏在规定时间内未检测到离开或到达限位信号，PLC 将自动使电机断电停止工作，并发出