(完整word版)副井井口操车控制系统优化设计
副井口操车系统改造技术措施
副井下口操车系统改造技术措施一、施工由专人负责施工负责人：杨井辉张明圣张春保安全负责人：牛峰张素杰程万强二、施工所需材料及配件1、推车机、阻车器（包括线路）、安全门、动力设备液压站、液压管路系统、液压执行机构、控制系统（包括馈电柜、控制柜、操作台）及其它配件厂家提供。
2、电缆（3×16+1×16）60m；井筒电缆（kw22、19*1.5）1300m；普通控制电缆（16*1.5）200m；圆皮线（3×1.5+1×1.5）300m；割管机1台、弯管机1台、1V32液压油3桶、大锤1把、电焊机（全套）1套、电焊条（φ3.2、V4.0）各若干把、拉子（1T）2个、开口销（φ5×30）4个、垫圈（φ20）若干、螺栓（带螺母M20×75）30套、钢丝绳（φ8）40m、绳卡40个、槽钢（14#）2根、槽钢（320×90）2根、铁铲2把、抬筐2个、30kg/m道120m、道夹板20块、螺栓（M20）80个；垫铁δ=10、δ=2、δ=1各20块；无逢钢管6根；胶管若干；斜铁若干。
三、设备简介系统由PLC操作界面，现场设备工作状态检查装置和液压站控制等构成。
PLC控制系统彩模块化设计，选用小型PLC控制推车机、阻车器，独立完成推车控制功能。
操车设备中机械设备有推车机（线路）阻车器、安全门、轨道、铺板等，动力设备有液压站液压管路系统，液压执行机构，控制系统包括控制柜，操作台、工控机、声光系统等。
四、施工步骤操车系统：1、提前拆除下井口峒室内电机、减速器、传动轴、底座等设备，将拆除设备运送至地面指定地点。
2、峒室内重新打地平，地平高度应稍高于外部，以防外部水和杂物进入。
3、拆除旧道及铺板，将拆除物件运至指定地点。
4、拆除大小罐推车机的机头轮，机尾轮及链子，拆除设备应保持完好，远至地面。
5、将地基设施及杂物清理干净，设备基础和预埋件应符合图纸标准要求。
副立井操车及信号系统优化
副立井操车及信号系统优化前言煤矿信号把钩工在信号室进行打点和操车作业时，由于视觉局限性及个别员工责任心不强，导致其不了解现场情况就进行操作，存在很大的安全隐患，系统优化创新就是在原有控制程序的基础上，引入了就近操作的理念，实现就近急停罐笼、就近打点、就近操车、增加就地安全闭锁，并设计了相应的指示信号，最大程度的提高人员操作的安全性、流畅性和高效性。
黄玉川煤矿是采用主斜井、副立井方式开拓的特大型矿井，其设计生产能力为10.0Mt/a。
副立井提升高度346m，井下两个水平，井筒直径Φ9.2m。
装备1个特制双层罐笼+1个平衡锤和1个特制交通罐笼+1个平衡锤。
全系统采用无轨运输，减少了井下换装环节，实现了一条龙运输。
考虑整体运送液压支架等大型设备，设计最大载荷（液压支架+平板车）为45t。
经过远赴欧洲进行调研考察和国内产品创新设计，相关装备最终研制成功，于2010年1月10日投入使用，并取得圆满成功。
开创了国内煤炭行业副立井立井大罐笼全无轨运输的先河，其中融入了多项创新设计。
特制大罐笼提升设备参数如下：摩擦轮直径4.6m;导向轮直径 4.6m;提升绳根数6;钢丝绳间距300mm;钢丝绳直径48mm;最大静张力1500kN;最大静张力差320kN;衬垫摩擦系数≥0.25;绳衬比压≥2N/mm2;最大提升速度：8.2m/s。
特制交通罐提升机参数为：摩擦轮直径2.4m;提升绳根数2;钢丝绳间距300mm，钢丝绳直径28mm;最大静张力150kN，最大静张力差30kN;衬垫摩擦系数≥0.25，绳衬比压≥2N/mm2;最大提升速度：7.7m/s。
特大型罐笼：外形尺寸长×宽×高：7700×3800×11100mm，双层，自重50.3t，载重45t。
罐体为柔性，可有效减轻罐笼质量，减小罐笼内载荷偏装对罐道的侧向力，罐内设梭形无轨胶轮车导向装置及车辆定位装置，为国内首创。
特大型罐笼可整体提升液压支架;罐笼锁紧、承接装置具有锁罐、托罐（最大托起量为提升系统的垂直载荷之差值，实际上基本消除了钢丝绳弹性伸长）、承接的功能，保证空重车置换时不会因载荷差过大出现罐笼跳动，也不会因重载时钢丝绳弹性伸长过大而影响罐笼正确定位，为国内首此使用。
副立井操车及信号系统优化项目
项目实施后的效果
通过此项目创新，使得在操车系统动作过程中 ，信号把钩工能在罐笼东西两侧监护，无人员盲目 擅闯罐笼 ；出现紧急情况，可及时就近拍下“急 停”按钮，使提升机紧急制动；检修工在检修时间 可根据需要利用“罐笼闭锁” 闭锁罐笼；设备安 全性得到了极大提高。另外，操车及换层信号可就 近操作，操作周期缩短了近1分钟，很大了提高ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 设备操作的流畅性，系统工作效率也得到了显著的 提高。
项目实施原因及目的
大罐笼 大罐信号室 视 觉 盲 区
井口大罐笼东侧
项目实施原因及目的
项目实施的目的： 项目实施的目的 消除盲区，提高设备安全性！ 就近操作，提高操作流程性！ 多重闭锁，提高事故急停的及时性
项目实施方案
在大罐两侧各安装一控制箱
控制箱
控制箱
井口大罐笼东侧
井口大罐笼东侧
项目实施方案
项目实施方案
两个信号换层按钮 上换层——按下此按钮， 罐笼向上换层。 下换层——按下此按钮， 罐笼向下换层。
项目实施方案
三个操车按钮
自动开始——按下此按钮即可自动 自动开始 操车，即打开安全门、放下摇台等。 程序已好——罐笼装载完毕后，东 程序已好 西两侧在10秒内分别按下“程序已好” 按钮后摇台方可收起，安全门落下， 操车完毕。 自动结束——在操车系统动作过程 自动结束 中发现异常情况时，信号工可按下此 按钮，此时所有油缸停止动作。
项目实现的功能
罐笼运行、停止及操车状态均有相应指示灯 显示。 转动任意一侧的“罐笼闭锁”旋钮，提升机 主控系统闭锁回路将断开，提升机将无法运行， 特别是检修时，可以有效保证检修工检修作业 的安全。 信号操作台、罐笼西侧、罐笼东侧任意一处 按下“急停”按钮，均可在紧急情况下分断安 全回路，提升机抱闸停车。
(完整word版)副井信号及操车电控系统
济宁矿业集团有限公司霄云煤矿副井信号及操车电控系统技术规格书编制：检查：审查：审批意见：霄云煤矿机电技术科2018年10月05日副井信号及操车电控系统技术规格书本技术规格书适用于霄云煤矿副井提升信号及上下井口操车系统的控制系统，规格书提出了对此电控系统设备的功能设计、结构、性能、安装和调试等方面的技术要求。
一、设备运行环境条件1、安装地点：霄云煤矿副井绞车房、副井上井口、副井下井口；2、海拔高度：-790---- +39.5m；3、环境温度：0~45°；4、环境湿度：环境潮湿，副井井筒有淋水现象；二、一般要求1、供方应在满足技术规格书提出的最低限度的技术要求外，充分参照有关标准和规范的条文，提供符合技术规格书和所列标准要求的高质量产品及其相应服务，若供方使用的标准与技术规格书执行的标准有矛盾时，按较高标准执行。
产品满足对国家有关煤矿安全、环保等强制性标准。
2、如果供方没有以书面形式对技术规格书和条文提出异议，则将认为提供的设备完全符合技术规范和标准的要求。
如有偏差（无论多少）都必须清楚地表示在投标书的相关文件中。
3、提供的设备及所有附属部件应是成熟的、先进的，并具有制造该设备2年以上成功运行的实践经验，并经ISO9000系列质量体系认证，通过型式试验，不得使用试验性的设计和产品。
4、本设备技术规格书经业主、供货商双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。
5、合同签订后，因相关标准和规程发生变化，业主有权以书面形式提出补充要求，具体项目由供需双方共同商定。
6、本技术规格书未尽事宜，由矿方、供货商双方协商确定。
三、霄云煤矿副井提升信号及操车电控系统设备要求副井信号及操车系统由车房显示箱、上井口操车及信号一体化箱、下井口操车及信号一体化箱、下井口隔爆兼本安控制箱、下井口语言告警箱、传感器电缆分线箱、各种到位传感器系统等组成。
车房显示箱、上井口信号操车控制台为矿用一般型，标志为“KY”；下井口信号箱为矿用防爆型，标志为“MA”；本系统车房显示箱、上井口信号及操车控制台适用于煤矿地面和无瓦斯煤尘爆炸危险新鲜风流的井底环境下使用，下井口信号箱适用于煤矿井下和有瓦斯煤尘爆炸危险无新鲜风流的井底环境下使用，作为提升信号指挥、监控显示和操车设备的控制。
副井操车设计说明书(范本)
靖远煤业有限责任公司魏家地煤矿副井操车机械设备设计说明书编制：刘德泉日期：2006.10.250.概述操车设备自动化是矿井自动化的重要部分，目前国内外现代化矿井操车设备已基本实现自动化。
我国操车设备的发展过程是早期仿制苏联设备，随着我国科学技术的进步，设计水平的不断提高，研制开发了各种类型的操车设备，基本满足了生产需要；随着对外交流的增加，仿制了不少欧美设备；目前在消化吸收的基础上，结合我国国情，研制开发出了在国际上具有一定先进水平的设备，完全可以满足目前我国煤炭生产现代化的要求。
操车设备中的关键设备是推车机，它的发展水平与趋势基本上代表了操车设备的发展水平与趋势；在我国推车机有代表性的发展历程是，电动绳式推车机→电动链式推车机→液动销齿式推车机→液动组链式推车机；在发展过程中还出现了一些不成熟的过渡性的推车机，如直线电机推车机，液压缸滑轮增程式推车机等；目前在相当一段时期内是全液压操车设备的成熟与推广期，是当前的发展趋势。
根据靖远煤业有限责任公司魏家地煤矿和本公司签定的，魏家地煤矿副井操车设备技术协议书的有关要求，按照国家2005板《煤矿安全规程》的相关规定，参照有关设计资料，特为魏家地煤矿副井操车设备编制本设计说明书。
本设计说明书采用多项独特术，精心优化系统布置、确定最佳操车作业工艺，可满足魏家地煤矿煤炭生产现代化的要求。
是本公司与矿方技术交流所提供的理论依据。
属于兖州市量子科技有限责任公司的内部技术文件，并对本文件有制定、修改和解释权。
1.设计依据1.1.《魏家地矿副井操车设备技术协议书》甲方：靖煤有限责任公司魏家地煤矿乙方：兖州市量子科技有限责任公司技术协议签定日：2006年10月25日（见附件一）《魏家地矿副井操车设备技术协议书》甲方：靖远煤业有限责任公司乙方：兖州市量子科技有限责任公司技术协议签定日：2006年10月26日（见附件二）1.2.兖州市量子科技有限责任公司工程技术人员与矿方工程技术人员依照现场具体情况测绘的有关资料（无原始矿建图，见本件2.1～2.10.2）。
煤矿副井井口操车系统及信号的自动化控制
（ ６ ） 打点点数 ： 本次 、 前次 、 前前次数码记 忆显示 ； （ ７ ） 操车设 备运行 及罐 笼位 置安全 互相 闭锁 （ 符 合《 煤矿安全规程》 ） ；
的安全 门、 摇 台、 阻车器进 行控制 ， 这里不再详细绘出。 （ ２ ）当安全 门、 摇 台、 阻 车器依 次关 闭好后 ， 装在
（ ２ ） 半 自动 、 手动 、 检修控制选择方 式 ；
（ ３ ） 提人 、 提物 、 提大件提升选择方 式 ；
（ ４ ） 操 车设备运行状况指示 ；
合、 摇 台开合 、 阻车器开合、 上下井 口 及 车房 间的通信和电气闭锁原理 ， 以达到《 煤矿安全规程》 第３ ８ ４条的规定。
关键词 Ｐ Ｌ Ｃ 电 气 闭锁 继 电器 文献标识码 安全 门 摇 台 阻车 器 Ｂ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５—２ ８ ０ １ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ． １ ２ ８ 中图 分 类 号 Ｔ Ｄ ６ ３ ９
发不 出开 车信号 ； 安全 门关闭后才能 发 出开车信号 ； 发 出开车信号后 ， 安全 门打不开 。井 口、 井底和 中间运输 巷都应设置摇 台， 并与罐笼停 止位置 、 阻车器和提升信 号 系统联锁 ： 罐笼未到位 ， 放不下摇 台 ， 打不开 阻车器 ； 摇 台未抬起 ， 阻车器未关闭 ， 发不出开车信号 。井 口和 井底使用罐座 时 ， 必须对罐座设置闭锁装置 ， 罐座未 打
邢东矿井副井生产系统设计优化
２． ｂ ｉ ｎｎ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｒｅｅｒｈ Ｉｓｉ ｔ Ｘｉｇａ ５ ０ ０， ｉａ Ｈｅ ｅ ｉｇＳ ｅ ｃ ｎ ｓ ａｃ ｎ ｔｕｅ， ｎ ｔｉ ４ ０ Ｃｈｎ ） Ｍｉ ｃ ｔ ０
Ａｂｓｒ ｃ ： ｈｅ ｉ ｄ ｔ ａ ｉｔ ｃ ｆＸｉ ｇ ｏ ｇ Ｃｏ ｌＭ ｉ ｅ ｉ ｎ ａ ｏ ｔ ｅ ｖ ｌａ ｅ ａ ｄ ｉｓ ａ ｅ ｓｓ ｌ ， Ｏ ｎ ｉｅ ｓ ｐ ｅ ｓｏ ｎｄ ｔ ａ ｔ Ｔ ｎ ｕｓｒ ｌｄ ｓｒ ｔｏ ｎ ｄ ｎ ａ ｎ ｓ ｅ ｒｔ ｈ ｉｌｇ ｎ ｔ ｒ ａ ｉ ｍａｌ Ｓ ｏｓ ｕｐ ｒ ｓ ｉｎ ａ ｉ ｉ
ＨＵＡＮＧ ａ — ｐ ｎｇ ＤＵＡＮ ｉ— ｑｉｎ ｚ Ｘｉｎ ｉ ： Ｚｈ ａ ｇ
（ ． ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ｅ ａ ｔ ｎ ｆ ｉｎｕ Ｅ ｅｇ ｏ．ｔ ， ｎ ｔｉ ５ ０ １ Ｃ ｉａ １ Ｓ ｉｎ ｅａ ｄＴｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｄ ｐ ｒ ｍｅ ｔ ｎ ｉ ｎ ｒｙ Ｃ Ｌｄ． Ｘｉｇａ ４ ２ ， ｈｎ ； ｏＪ ０
煤矿副井操车系统改造
４３１推 车机 采 用 液 压 组 链 式 推 车 机 ，驱 动选 择 低 速 大扭 矩 马 ． ． 达 ， 车 平 稳 ， 击 力 小 ， 有 进 罐 推 车 ， 车 ， 车 的 功 能 ， 车 机 的 推 撞 具 调 配 推 滚 轮选 用 低 噪声 的 内装 轴 承 的聚 胺 脂 复合 滚 轮 ， 且 其 强 度 及 动Байду номын сангаас力 而 可 满 足 １ｔ ０ 的重 车 。 ４３ 摇 台 采 用液 压配 重 式 摇 台， 重 为可 调 的前 置 结 构 ， 置 ．． ２ 配 留 手 动 操作 短 把 手， 压 系 统 出现 问 题状 态 下 可手 动 操 作 。 当液 ４ ． 全 门采用 液压 油 缸 驱 动 ，用 简 易 四连 杆机 构 做 为传 动 ． ３安 ３ 部 分 ， 现 安全 门左 右运 动 。 实 ５工 作 原 理及 流 程
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
副井井口操车控制系统优化设计
李伟李威
枣庄王晁煤矿机电科,山东枣庄
摘要：基于当前操车控制系统的现状，为实现操车控制系统自动化，优化提升效率，为矿井安全高效的运行提供支持。
本文将设计一套新的操车系统，本操车系统可实现完全自动控制、手动控制以及检修控制，使操车系统的自动化程度大大提高。
关键词：操车控制系统；自动控制；手动控制；检修控制
Auxiliary Shaft Wellhead Operating Vehicles Control System
Design
Abstract：Based on the current operating vehicle control system, we want to achieve operating vehicle control system automation, optimize to enhance efficiency, and provide support for the efficient operation of the mine safety. This article will design a new set of operating vehicle system, the operating vehicle system can realize fully automatic control, manual control, as well as maintenance control, and greatly enhance the degree of automation of the operating vehicle system..
Key words：Operating vehicle control system; Automatic control; Manual control; Maintenance control
1 前言
副井井口操车设备主要是由摇台、安全门、阻车器以及推车机组成，操车设备主要是为矿井的运输服务的，副井提升系统能够安全可靠的运行，操车设备的作用不可忽视。
以前使用的操车控制系统，一般采用继电器进行控制，采用继电器一般有很多的不足，例如，事故不容易排查，接线麻烦等。
现在大多数矿井都采用PLC进行操车系统控制，它克服了继电器的不足，使操车系统能够安全可靠的运行。
当前操车控制系统还未完全实现自动化，操车系统每一部分的动作需要工作人员手动控制才能实现。
本
文所设计操车控制系统可实现自动控制、手动控制以及检修控制，使操车系统的自动化程度大大提高。
2 操车自动控制系统设计
自动控制主要讲的是在无人直接参与的条件下，只是利用设备使机器或者是工作中的的其中一个工作状态，按照预定的方式自行运行。
当罐笼到位以后，信号系统给出停车信号，摁下自动控制按钮，PLC将按照设定好的程序运行，在下一个程序执行前，前一个作业步骤必须完成，设备必须到位，才能执行下一个。
自动控制的过程如下：（1）摇台落下且到位以后，安全门开启，当安全门开启到位以后，前阻车器打开。
（2）前阻车器开启到位以后，这个时候后阻车器开始打开，同时推车机开始推车，推车机推车到位以后，这个时候操车系统分两步开始同时执行。
（3）一步是在推车机推车到位以后，安全门开始关闭且关闭到位以后，摇台开始抬起。
（4）另一步，在推车机推车到位以后，推车机正向断电，同时推车机反向的电路接通，推车机开始返回。
（5）摇台开启到位以后，操车司机可以向绞车房给绞车司机发出开车信号，准备开车。
（6）推车机返回到位以后，前阻车器开始关闭且关闭到位以后，后阻车器开始打开且打开以后，推车机开始调车。
（7）调车完毕以后，开始为下一个循环做准备。
按照以上操车自动控制思想，编写出操车自动控制流程图，如图1. 根据操车自动控制流程图，利用S7-300西门子PLC 软件的梯形图编程语言编写操车自动控制程序。
图1操车自动控制流程图
操车设备之间的相关闭锁关系：罐笼与摇台之间的闭锁关系是罐笼不到位，摇台不能下放，摇台抬起不到位，发不出开车信号，罐笼无法升降；摇台与安全门之间的闭锁关系是摇台下放不到位，安全门无法打开，安全门关闭不到位，摇台无法开始下放；安全门与前阻车器之间的闭锁关系是安全门开启不到位，前阻车器不能到开；推车机与前阻车器之间的闭锁关系是前阻车器开启不到位，推车机不能进行推车，推车机返回不到位，前阻车器无法关闭；前阻车器与后阻车之间的闭锁关系是前阻车器关闭不到位，后阻车器无法打开，后阻车器关闭不到位，前阻车器无法打开；后阻车器与推车机之间的闭锁关系是后阻车器开启不到位，推车机无法推车。
3 操车手动控制系统设计
手动控制主要讲的是人员直接或者是间接操纵机器设备，是的机械设备按照所想要的运行方式一步一步
的运行。
把操车的作业方式换成手动控制的方式，实际上手动控制的操车过程与自动控制的操车过程是一样的，操车作业的过程能够在显示屏上模拟出来，可以看出操车的工作过程，但是手动操车的过程是通过分别按不同的按钮来实现的，这是与自动操车的最大不同。
（1）当罐笼到位以后，信号工按下摇台下放的按钮，摇台下放到位以后，再按开启安全门的按钮，等安全门开启到位以后，再按开启前阻车器的按钮，等前阻车器开启开启到位以后，再按关闭后阻车器。
（2）后阻车器关闭以后，按下启动推车机推车，推车机推车到位以后，分两步走。
（3）一步是按下关闭安全门按钮，等安全门完全关闭以后，再按下抬起摇台按钮，等摇台完全抬起到位以后，信号工可以向绞车房发出开车的信号，做好开车准备。
（4）另一步是启动推车机返回，等推车机返回到位以后，按下关闭前阻车器的按钮，前阻车器关闭到位以后，再按下开启后阻车器，后阻车器开到位以后，按下启动推车机调车，等到推车机调车到位以后，一个过程结束，等待下一个循环过程。
使用操车手动控制系统时，所有的设备都是单动的，当需要紧急停止时，使用紧急停止按钮，按照以上操作步骤做出操车手动控制流程图，图2所示的就是操车手动控制流程图。
根据操车手动控制流程图，利用S7-300西门子PLC 软件的梯形图编程语言编写操车手动控制程序。
手动操车方式的闭锁关系，与自动操车的闭锁关系是一样的，在这里就不再重复。
由于矿上每隔一定的时间就要进行检修，对设备进行维护，因此设置检修控制是有必要的，设置这种功能可以任意操作设备的启动，没有闭锁。
检修状态的思想比较简单，这个时候PLC不参与控制，所有的操车设备都可以单独的进行操作，所有的操车设备之间没有任何的闭锁关系，都是由各种设备的动作按钮即时控制的。
2操车手动控制流程
图
4 结论
本文对操车控制系统改进提出了自己的思想，从三个方面对操车控制系统进行了优化，分别为自动控制系统，手动控制系统以及检修控制系统，并画出了流程图，并根据矿上要求，给出了操车设备之间相互闭锁关系。
参考文献：
[1]沈庆斌.北宿煤矿斜井安全措施自动化控制系统的设计与实现[D].西安：电子科技大学，2010.
[2]高瑜.基于ControlNet的矿井综合自动化系统的设计[D].太原：太原理工大学，2010.
[3]黄公平.矿井综合自动化系统的设计与实施[D].北京：北京邮电大学，2007.。