摘要：井口操车系统分为立井操车系统和斜井操车系统两种，新城金矿浅部盲竖井系统采用的是立井提升系统，本文重点研究立井操车系统。立井操车系统应用于立井的井口或井下各水平的车场，可方便的执行推车、卸车、限位、调运矿车等功能，并可较好的实现推矿车进罐笼、出罐，操车设备目前系统完善，工艺先进，动作可靠，可以极大提高工作效率。立井操车系统主要由推车机、阻车器、摇台、安全门、集中控制液压站和操车电控系统等几大部分组成。
关键词：操车设备；自动化；安全
一、前言
浅部盲竖井提升系统为罐笼配平衡锤的提升方式，主要负责井下-380m中段的矿石提升任务。提升机采用JKM-2.25×4（Ⅰ）E型塔式多绳摩擦式提升机，罐笼为三层罐笼，自重9.52t，一钩提升3辆1.6m³矿车。传统罐笼提升竖井装、卸矿车使用人工推车，人员在井口作业容易发生碰撞、坠落等安全事故，不仅安全系数低，而且生产效率不高，针对以上问题，研究在该提升系统井口安装一套自动化操车设备代替人工装、卸矿车。该系统由销齿式推车机和双面液压摇台配合使用，通过PLC控制配合液压系统实现罐笼到位摇台自动落到位，安全门、阻车器自动打开，信号工自动操作推车机依次装、卸矿车，取代人工工作，实现矿车自动推入罐笼内。
二、操车系统组成与功能
1、摇台装置
摇台是设置在井口的一种可折起的罐笼承接装置。罐笼到达时摇台落下，衔接井口与罐笼，矿车沿轨道进出罐笼后将其折起。该装置主要是一段可摆动的轨道，一端绕固定轴摆动，另一端当罐笼停好后摇尖搭接在罐笼边缘的导轨衬上，连接了罐内与车场中的轨道，便于矿车进出罐笼。
2、安全门装置
当罐笼提升时，安全门关闭，防止人员和车辆进入井筒而发生坠井事故，只有在罐笼到位时才能通过闭锁程序打开，用于进出人员或车辆通行。安全门与罐位和提升信号联锁，罐笼未到位，安全门打不开；安全门未关闭，只能发出调平和换层信号，但发不出开车信号。
3、阻车器装置
阻车器是矿井车场中将运动中的矿车停止在某一固定地点的限位装置，和推车机、摇台、安全门等互相配合，使操车作业达到机械化和自动化的目的。
4、推车机设备
推车机由一列在轨道上运行的板链小车组成，板链小车底部在全长内设置等距的销轴，链板上安装有操车使用的推爪，推爪推矿车碰头。返回时推爪碰到矿车，能够自动放下从矿车下面顺利通过。
操车设备示意图
5、轨道装置
轨道装置钢轨铺设采用螺栓固定在设备及支承装置上，整个车场基本轨采用整体结构，操车装置导轨起到护轨作用，矿车运行平稳，不容易掉道；进车侧车场全部实现机械强迫运行，减少了操车过程中矿车与设备之间的撞击，提高了使用寿命。
6、液压装置
摇台、阻车器的动作由液压缸驱动，安全门、推车机的传动装置主要由液压马达、传动齿轮和传动装置架等部分组成。液压马达、液压缸的动力来自操车设备集中液压系统的液压站。
7、电控系统
控制系统安装在不锈钢操作台内。操作盘面设有摇台、安全门、阻车器、推车机等设施运行到位信号灯和操作按钮；设有液压油泵启停按钮以及4种工作模式转换开关。内部使用西门子S7-200系列PLC，可检测各动作设备的到位限位开关，并能实现摇台、安全门、阻车器、推车机、后阻5个执行油缸的自动控制和安全自锁。
三、操车设备的操作过程
1、控制系统操作台设有4种工作模式，可通过面板转换开关进行选择，分别是：提人、提物、换层/下长材和检修。液压站油泵在检修模式下可以手动开启，由面板主泵启动、备泵启动、油泵停止三个按钮任意选择主泵和备用油泵工作；在其他模式下，油泵均为自动启停，当需要进行油缸动作时自动优先开启主泵电机（主泵有故障时会自动切换到备泵工作）。当无油缸动作需求，延时15秒自动关闭油泵电机。在提物模式下，操作推车机或后阻补车时，可手动开启油泵电机。
2、在正常提升过程中，当罐笼提升满载矿车到位时，信号工只需操作锁罐开关至锁罐位置，操车设备按顺序自动依次落下摇台、打开安全门、打开阻车器。
3、当罐笼锁罐，并且摇台落到位、安全门开到位、阻车器开到位时，信号工可通过按钮手动操作推车机，一次推两辆空矿车沿着摇台进入罐笼，并将罐笼内满载的矿车顶出，满载矿车顶出罐笼后沿出车方向下坡自动溜至牵引机车位置，空矿车顺势留在罐笼内，为保证空矿车在罐笼内停稳将罐笼内的道轨加工成凹凸形，配合自动罐内阻车器确保矿车在罐笼内不出现来回窜动。
4、罐笼装、卸车完成后，信号工操作推车机后退到位并解除锁罐，操车设备按顺序依次关闭阻车器、升起摇台、关闭安全门。当安全门、阻车器、摇台动作到位后进行罐笼换层，罐笼换层到位后操作锁罐开关锁罐进行另一层罐笼内矿车的装、卸工作。
5、为确保提升系统安全，操车设备电控系统和提升机电控系统通过硬线连接实现互锁，即罐笼到位停车有锁罐信号时才允许操车设备运行；摇台升到位、安全门关到位、阻车器关到位后操车控制系统给出打点输出信号时才运行提升系统运行。
四、研究应用取得的效益
1、将操车系统的各个反馈信号接入到提升系统主程序，通过PLC控制系统可检测各动作设备的到位、限位开关，并能实现摇台、安全门、阻车器的自动控制和安全自锁，通过信号控制实现操车设备和提升控制系统互锁，确保井口操车设备和提升系统的安全运行。
2、通过液压系统自动化控制操车设备代替人工作业，可以消除很大一部分矿车碰撞、人员坠井等安全隐患，同时极大提高生产效率，自动化操车系统投入后，解决了人力问题，岗位人员由可以每班节省2人，一共可以优化岗位人员8人，每年节约人工成约80万元。
参考文献：
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[3]董兆艳.矿井操车系统的设计及探讨[J].煤矿现代化.2015（04）
论文作者:盖盛源
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/14
标签：罐笼论文; 矿车论文; 安全门论文; 推车论文; 设备论文; 装置论文; 立井论文; 《基层建设》2019年第21期论文;