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关键词：安全设施 减轻工人劳动强度 提高工作效率 增大安全系数 节约成本
中图分类号：TD529 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）12（a）-0067-01
煤矿机电运输是矿井生产环节的重要组成部分，它贯穿了矿井的各个生产环节，战线长，涉及面广，特殊工种多，技术性强。根据全国煤矿重大事故的调查分析显示，机电事故在各种事故中居第4位，运输事故占总事故数的20%～30%。煤矿生产运输事故主要集中在主巷运输、斜巷提升运输和采掘运输三个部分，其中斜巷是运输事故的多发区，占全部运输事故的50%还要多，一旦斜巷发生事故，大多数具有影响时间长、破坏后果严重的特点。
1 项目的提出
庞庄煤矿张小楼井下斜巷现用安全设施操作不灵活，大件车（特别是超宽或超高车辆（从安全门下通过时，容易碰撞安全门造成大件车掉道，为避免大件车掉道现场操作人员在运输前事先将安全门捆绑在顶板上，这样安全设施就起不到应有的安全防护作用。为此，该单位组织相关技术人员对现用斜巷安全设施进行了改进。
2 技术原理（以斜巷安全设施挡门联锁为例，新式挡门联锁与老式挡门联锁对比）
（1）新式、老式挡门联锁基本结构相同，主要由自动复位道挡、安全门、控制机构三部分组成。
（2）安装技术要求对比。
①自动复位道挡相同：都采用矿用11#工字钢制作，长约400 mm，垂直站立，自动复位道挡操作手柄与底板倾角约为45°，安装在轨道上滑板变坡点往上0.8～1 m处的平巷，安装时必须使用4块压板和一块增强板两端用螺丝固定在轨道上，滑轮、手把、压绳板、销子等零部件必须齐全，道挡下必须清洁。②安全门安装位置相同，结构不同：安装位置位于变坡点向下略大于一列车的地点。新式安全门为框架式结构，采用12#槽钢制作。安全门上端固定在顶板上，生根点为专用起吊锚杆配合直径不小于15.5 mm、插接长度不小于3.5个捻距的钢丝绳头制作。所用起吊锚杆应采用2根22 mm的螺纹钢锚杆配合树脂锚固剂，锚入顶板深度不小于2 m。安全门下端必须与底板相互接触并成一定角度。老式安全门采用11#工字钢长1.8 m（工字钢与轨道用16 mm螺丝紧固）高2.2 m，长1.7 m 2寸钢管，6分新钢丝绳与11#工字钢两头不少于同绳型号三个绳卡子卡紧。新式、老式挡门联锁安全门优缺点对比：老式安全门车辆通过时，安全门升起，车辆从安全门内通过，车辆外形尺寸受到了安全门内高度、宽度的限制；新式安全门车辆通过时，安全门全部升起，车辆从安全门下通过，车辆外形尺寸不再受到安全门高度、宽度的限制。
控制机构都由气缸、高压胶管、压风、导向轮、钢丝绳、操作阀五部分组成。
①气缸数量不同，型号相同：新式挡门联锁气缸采用一个气缸，老式挡门联锁采用2个气缸，节约了成本，减轻了工人的劳动强度。控制自动复位道挡和控制安全门的气缸型号相同。通过支承架固定在顶板专用锚杆上。操作绳固定在气缸伸缩端，操作绳与自动复位道挡的连接、操作绳与安全门的连接根据现场确定拉绳的长度。②连锁操作阀相同：起连锁控制作用。采用支架上的废旧操作阀两组配合螺栓固定保险硐室内，操作阀与主风管的连接采用10#高压胶管连接。③导向轮：根据现场确定导向轮的个数。④压风：挡门连锁提供动力
自动复位道挡安装在轨道上滑板变坡点往上0.8～1m处，安全门位于变坡点向下略大于一列车长度的位置。正常自动复位道挡处于常闭状态，阻止车辆进入斜巷；安全门处于常开状态。挂钩工挂好钩后打开自动复位道挡，车辆进入斜巷安全门和自动复位道挡之间，关闭自动复位道挡，安全门打开。
（3）新式、老式挡门联锁安装示意图如图1，图2所示。
3 该装置的优点
（1）新式挡门联锁与老式挡门联锁安全门相比：新式挡门联锁安全门车辆从安全门下通过时不需要将安全门捆绑在巷道顶板上，减轻了工人的劳动强度，提高了工作效率、增大了安全系数，为安全生产提供了保障。（2）新式挡门联锁与老式挡门联锁相比，只采用一个气缸，节约了成本，减轻了工人的劳动强度，提高了工作效率。
4 结语
该设施自2014年4月使用至今效果良好，没有再发生因安全门宽度、高度不够，大件车从安全门下通过捆绑安全门现象，斜巷安全设施起到了它应有的作用，为该矿安全生产提供了保障。
参考文献
[1] 李健.煤矿运输斜巷安全综合防护设施的设计与应用[J].山西焦煤科技，2009（11）：1-4.
1.矿井轨道运输安全存在问题
1.1.我国现有的煤矿井下运输系统及其装备技术水平还是比较落后的，这是矿井各生产的薄弱环节。为了改善这种落后状况，就必须提高煤矿井下运输系统设备的机械化水平，采用新一代高效率先进技术的运输设备，满足建设现代化矿井的需要，提高矿井采掘效率。
1.2.煤矿井下轨道运输是煤矿安全生产的重要环节之一，研制轨道运输对保证煤矿安全运输、提高运输能力及经济效益起了关键性的作用，我国用于井下人员及物料运输的基础设备在运输过程中遇到转弯、上下坡等地段容易发生跑车，翻车，掉道等运输交通事故，造成严重的人员伤亡及经济财产损失。
1.3.为了深化煤矿安全整治工作，提高矿井运输安全基础管理水平，加快建设本质安全型煤矿企业，最大限度的减少运输过程中的各类安全事故，要依照国家的有关法律法规和技术，加强煤矿井下运输的安全管理，消除轨道运输的安全隐患，加快建设安全运输型产业发展。
2.矿井轨道运输安全工作的解决措施
2.1.煤矿企业要扎扎实实地搞好矿井运输安全大整顿。重点是整顿轨道安全运输质量、司机队伍，完善各项规章制度，把措施落实到井下，认真解决好矿井轨道运输中存在的问题，并积极安排好所需设备和资金。
2.2.有关部门要建立矿井运输专职安全监察员制度。各矿部门应设立监察员，业务上受运输、安监部门双重领导。监察员要有职有权，要像交通警察那样在运输线上以及人车站等人员密集的地点进行巡逻监察，维护运输秩序。并有权对违章违纪人员（包括各级领导）进行处罚。
2.3.煤矿企业要认真贯彻执行“采、掘、运并举，综合治理，系统配套”的方针。因地制宜，实事求是，推广应用轨道运输新技术、新装备、新工艺，逐步改善落后的运输方式和装备，向运输机械化、控制自动化、管理科学化、本质安全化方向发展。
2.4.建立和完善运输管理体系，形成纵向到底，横向到边的管理网络。煤矿企业根据实际情况配足专业管理人员，负责管理矿井提升运输工作。
2.5.工作人员要严格遵守法律规定，严禁扒车、蹬车、跳车。违者除给本人以罚款以至除名的处分外，还要追究其直接领导者的责任。轨道运输列车（包括人车）要按规定的速度行驶，严禁超载超速运行。人车要按规定的车站、时间停车。凡用矿车代替人车的，要在终点车站设置声光信号，并设专人检查矿车。待所有乘车人员确己下车后才能将车辆开出。
2.6.定时对矿井轨道运输管理制度和设备、设施状况进行全面检查。对严重危及安全的运输设备，要立即停止使用。所有运用的运输设备要保持完好状态。
2.7.煤矿企业要尽快制订出直接影响运输安全的关键设备和零部件的定期检查、更换、测试制度，并配备必要的测试手段。培养工作人员对设备的维修保养认识，以及机电维修人员对设备的结构、性能、原理、维护的基础知识、常见设备故障、诊断方法、设备事故处理措施的熟悉了解。煤矿企业要采取严格的维修保养制度，及时更换、修理已损坏或磨损严重的配件，做好各种备件的存储工作，从而降低了开机率及使用率，充分发挥每一台设备的机械效能。
3.煤矿井下轨道运输发展方向
为切实加强轨道运输基础工作，提高运输装备和管理水平，保障矿井运输安全、优质、高效运转，需要不断引进国外先进机械化运输设备，借鉴国外先进技术经验，综合我国自然环境条件，因地制宜，实事求是，积极改善轨道运输系统的现状。
3.1.加强与国外的先进轨道运输技术的交流与合作，把其引进国内加快研制，加大技术创新，有计划地解决轨道运输的安全问题。
3.2.发展运输设备形式多样化转换，及系统化和标准化有效结合，我国媒矿井多，分布广，处于的地理环境千差万别，采用不同的轨道运输行式和轨道运输设备有利于避免安全事故发生、财产损失以及提高经济效益。
3.3.从局部开始扩大到整个矿井，从煤矿的现有轨道运输系统逐步改善，采用先进的轨道运输方式，采用高档机械化作业线，即打眼、装岩、转载、运输等主要环节实现机械化配套，使工人从繁重的体力劳动中彻底解放出来，实现高速高效运转。
3.4.加长轨道运输距离，减少转运搬卸，转载的程序及时间，提高工作效率以及重型机械运作可靠性与安全性，避免生产秩序带来的不良影响。
3.5.提供机械化技术支持及服务专业化，组建机械运输设备专业化队伍，为矿井生产和建设提供技术支持和专业化服务。
3.6.促进矿井生产管理制度完善与健全、加强科学的管理制度和保障力度，工作分配明确、责任划分清楚，鼓励工作人员相互协调合作。充分调动职工工作积极性为了充分调动工人积极性，严格按照按劳取酬的工资奖励制度，实行科学合理的计分模式及验收标准。
4.结语
目前我国采用的煤矿井下运输方式安全问题还是难以避免，这一点足以引起重视，选择合理的矿井轨道运输方式，提高轨道运输的机械化设备水平及技术，促进矿井采掘及运输安全，高效，健康长远可持续发展。
参考文献：
[1]陈雷苏吉佩. 煤矿井下辅助运输的现状分析与发展方向[J].淮北职业技术学院2009
关键词：供电漏电；危害；成因；措施；技术；
一 煤矿井下供电漏电的危害与成因
我国是一个产煤大国，煤炭为主要能源，现在使用的防爆开关大约为100万台。低压馈电开关是煤矿井下综采工作面使用台数最多的设备，煤矿工作面的采煤机、刮板输送机、转载机、泵站等都是由低压馈电开关直接控制而且启动频繁。供电设备运行正常与否，将直接影响到综采设备的正常运行，也直接关系到煤矿的生产和经济效益。而低压防爆开关的核心功能之一就是漏电保护。漏电保护是保证煤矿井下安全供电的三大保护(过流保护、漏电保护、接地保护)之一，漏电故障约占其井下总故障的70%，它不但会导致人身触电，而且还会形成单相接地故障，进而发展成为相间短路故障，由此引发的电弧还可能造成瓦斯和煤尘爆炸。
煤矿井下的供电方式基本上为电缆供电，而电缆经常发生单向漏电或单向接地故障，如果漏电保护措施不当，就会引起井下电气火灾、瓦斯煤尘爆炸、电雷管提前引爆以及人身触电等重大事故。（1）人一旦接触漏电设备、电缆时，会造成触电伤亡事故。（2）漏电回路中漏电点会产生电火花，可能引起瓦斯煤尘爆炸。（3）漏电回路上各点存在电位差，若电雷管引线两端接触不同电位点，可能使雷管爆炸。（4）电气设备漏电时若不及时切断电源会扩大为短路故障，烧毁设备，造成火灾。设置完善的漏电保护设备，具有快速的反应能力和较好的选择性断电，在发生故障时能够有效地切除故障支路，减小因故障而造成的停电范围，减少各用电负荷之间的相互影响，大大提高井下供电系统的安全性和可靠性。因此，研究高可靠性的漏电保护设备对井下安全和生产具有较高的应用价值和深远的影响。
（1）电气设备绝缘受潮或进水。（2）电缆和电气设备长期过负荷运行，使绝缘老化。
（3）电缆受到挤压、砍砸、过度弯曲、铁器划伤或针刺。（4）导线连接接头不牢固、有毛刺、无防松措施等。（5）在电气设备内部增加其他部件，使带电导体与外壳的电气间隙或爬电距离小于安全值时。（6）橡套电缆、铠装电缆受挤压、碰砸，产生裂口或受潮，造成芯线或绝缘损坏而漏电。（7）电气设备内部遗留导电物体或设备接线错误而造成的漏电。（8）移动频繁的电气设备的电缆反复弯曲使芯线部分折断，刺破电缆绝缘与接地芯线接触而造成漏电。（9）操作电气设备时，产生弧光放电造成一相接地而漏电。（10）设备维修时，因停、送电操作错误，带电作业或工作不慎，造成人身触及一相而漏电。
二 煤矿井下对漏电保护技术的要求
《煤矿安全规程》规定，井下低压馈电电缆上，必须装设漏电保护装置或有选择性的漏电保护装置，保证自动切断漏电的馈电线路。因此，漏电保护装置是保证煤矿井下安全供电、防止人身触电的重要措施。任何一种漏电保护装置必须考虑以下因素:
（一）安全性
漏电保护的首要任务就是保证安全供电，因此，考虑一个漏电保护装置是否合格，必须从安全出发。一般情况下安全问题包括人身安全、设备安全和矿井安全等方面的内容。从人身安全来看，要求人身触电时间尽量短，人身触电电流尽量小。若按30mAs的要求考虑，人身触电的电流越大，人身触电的允许时间应当越短。随着井下低压电网的供电电压逐步升高，人身触电电流值将会越来越大，这要求漏电保护转装置以及开关动作速度也应当相应地提高，而且越快越好。从设备的安全来看，漏电会导致电气设备的绝缘进一步恶化，甚至损坏。不过使电气设备损坏的漏电电流必然较大，而且作用时间也较长，因此，它对漏电保护装置的要求往往低于人身触电，所以在设计漏电保护装置的动作参数时，应当从人身安全的要求出发来考虑。
至于矿井安全问题，主要是指漏电电流所产生的电弧或电火花有可能引起矿井的瓦斯、煤尘爆炸。由于瓦斯爆炸所需的能量很小（0.28mJ），而且电网的电压越高，引爆瓦斯的电流也越小。此外，引爆的时间又很短，因此，如果漏电保护装置都不能完全防止这种事故的发生，后果将是灾难性的。但是，如果漏电保护装置能够迅速而可靠的动作，尽快地将漏电回路的电源切断，自然也就可以减少上述事故发生的可能性。在采用分相屏蔽电缆的情况下，不仅可以使电弧或电火花局限在电缆内部，而且还可以减少单相漏电扩大成相间短路的可能性，这对于进一步防止瓦斯煤尘爆炸更是有好处。当然，石块等砸坏电缆，造成相间短路的可能性依然存在，所以彻底解决瓦斯爆炸问题，只有采取超前切断电源的方法。
（二）选择性
选择性漏电保护系统的优点是很明显的，它可以保证只切除漏电故障线路的设备电源，而让非故障部分继续工作，这样既可以缩小停电范围，还有助于寻找漏电故障，便于迅速处理，对生产有利。此外，有了选择性漏电保护装置以后，便能够及时发现故障，停止向故障线路和设备送电，这本身对安全就有好处。因此，选择性漏电保护系统应作为发展方向来考虑。如果选择性漏电保护装置再与漏电闭锁装置配合使用，就更能够充分发挥安全作用，防止向故障线路和设备再次送电，以免事故进一步扩大。
（三）可靠性
漏电保护装置的可靠性是指，对于任何一个保护系统，在为其规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作（简称拒动）；而在其它任何情况下，包括系统正常运行时发生了该保护装置不应该动作的故障时，则不应该错误动作（简称误动）。可靠性主要是针对保护装置本身的质量和运行维护水平而言的。为了提高漏电保护装置的可靠性，除了提高漏电保护装置本身的设计、制造质量以外，还应加强对它们的运行、维护的管理。此外，采取后备保护措施，不仅可以提高漏电保护的可靠性，对于整个漏电保护系统来讲，还可以提高安全性。因此，无论是漏电保护装置或者是开关，都应当有后备，做到有备无患。除上述三方面的基本要求外，在考虑一个漏电保护系统是否合理，还应从我国的实际情况出发，既要照顾技术的先进性，还要考虑运行维护技术水平和经济效益，既不要投资过大，又要有良好的保护效果。
三 预防漏电的具体措施
（一）技术性操作要正确
严禁电气设备及电缆长期过负荷，接线要正确，接线工艺好。避免电缆、电气设备浸泡在水中，防止挤、刺电缆；维修电气设备时要严格按规程操作。不增加额外部件。适当对于电网的电容电流进行补偿。设置保护接地装置。
（二）提高漏电保护装置性能
设置漏电保护装置，为了保证漏电装置有效可靠，该装置必须具备：①安全性。包括人身安全、设备安全和整个矿井安全；②可靠性。要灵敏可靠，并有自检功能；③选择性。发生漏电时，可以有选择的切除漏电故障部分；④灵敏性；⑤全面性。保护范围覆盖供电全地区，没有动作死区。煤矿电气设备安全运行是整个煤矿安全生产的重要组成部分。
（三）使用先进的电气设备和供电系统
要想搞好井下电气安全，电气设备和供电系统的保护是基础，设备的不断更新是手段，只有使用先进的设备，各种保护才能更齐全、完善和可靠。因此，首先各矿在资金许可的条件下，应该适当加大对电气设备的投入，及时改造或更新带病运行或超期服役的电气设备以及不能可靠动作的各类安全保护装置，以确保供电系统的正常运行；其次各矿应加强基础管理，建立健全电气设备的使用、维修、检修以及责任追究等各项管理制度，并严格执行与实施，严格按照规程、制度加大日常检查和巡回检查力度；第三，各矿应加强对干部和职工的教育，使他们认识到井下电器设备安全和保护的重要性，全面提高各类人员的技术素质和业务水平是保证矿井安全供电的重要保障。
参考文献
[1]李国顺，张长勇，张鹏程，等.矿井电网选择性漏电保护实用电路的研究[J].煤炭工程.2010,(2):92-94.
自动化通俗来讲是自己能够运行的设备，即在没有人介入的状态下，机械装备通过信息的传递与处置、自行检查以及操控等达到预想的目标，所以这项技术是通过机器、自行操控、计算机、指令以及相关的其他手段等相结合而形成的，这是交叉型学科。近年来，我国的煤矿机电自动化技术与电子计算机科技和信息化管理手段进行了有效的结合，完成了煤矿机电自动化的管理手段。不但提升了煤矿开发的速度，更实现了对煤矿资源的开发的品质的提高。与国外相比，我国的自动化进程相对缓慢，还需借鉴国外的先进水平，不断完善自动化技术，为煤矿业和国家拓展新的研发方向。
二、煤矿机电技术自动化技术的应用
（一）应用在井下传送带
煤矿传送是煤矿生产的重要组成部分，煤矿传送的可靠、安全和高效运转是煤矿生产效率的保障。由于传送带的运输量大、运输距离长、运输条件复杂，所以在煤矿生产中会出现一些不可避免的故障和一些潜在的危險。所以要采用先进的技术来对传送带的安全性可靠性进行保障。在启动系统前，要行声光报警，控制室的员工通过“广播电话”提示现场工作人员撤离危险地点。在运输过程中如果遇到突发事故可以通过控制室的操作台上的应急停车按钮，实现停车报警。同时，下位机PLC会将将测到的现场设备信息传送到控制室，工作人员看到数据会采取应对措施。
（二）应用在矿井提升机
矿井提升机主要是煤矿、有色金属运输的重要设备，还承担着人员及设备的升降工作。矿井系统的特点是运行速度快、控制系统复杂、惯性大。提升机的使用会受到施工现场的环境影响，环境如果太恶劣，系统地机械零件会被影响，失去原有的效能。即便是系统采取了安全系统，但也不能防止环境因素带来的影响。通过自动化技术改造之后，可以保证设备的安全性，提高自诊能力，简化提升机的结构，方便设备的安装与检修。
（三）应用于煤矿采掘
煤矿生产中采掘工作是一项非常艰辛的工作，同时危险系数也高，并且在采掘时工作人员必须进入矿井才能进行采掘，工作环境恶劣，有时采掘地点也难以确定，在采掘过程中还会遇到瓦斯爆炸、地下水渗漏等一些事故的发生。矿井的空气含量低、煤尘等一些灰尘浓度高，这些会严重影响到井下工作人员的人身安全。并且如果在采掘过程中只使用人工采掘的话，会降低采掘的效率。在煤矿采掘过程中，煤矿机电自动化主要应用在电牵引采煤机上，采煤机是一个机械、电气、液压一体的复杂系统，将电牵引应用于采煤机，可以保证设备的稳定运行，减少事故的发生。随着我国电子领域的发展，电牵引成为采煤机的主要技术。操作简单，在应用电牵引前，只需要对设备进行相关参数进行设置就行。并且在环境恶劣的矿井下，可以使用自动化技术，可以降低人力物力的成本、降低危险性。还可以提高工作效率。
三、煤矿机电自动化技术创新
（一）提升机自动化
传统的矿山提升机主要的控制元件就是继电器，随着自动化技术的发展，进行编程控制的控制器和变频器开始得到广泛的应用，尤其是在矿山提升机的改造工作中，更突显其应用价值。从目前矿山提升机的应用情况来看，通过自动化技术进行矿山提升机改造的具体步骤如下：首先需要拆卸掉原有的操作台，并安装新的操作台，但是需注意的是，在矿山提升机的改造过程中，仍然需要用到原有操作台；其次需要安装能够转换新旧系统的转换电站，从而有效地保证原有系统能够在改造过程中保持正常运转；另外，由于矿山作业尤其需要重视安全和稳定，因此必须在矿山提升机改造完成之前对新系统进行调试与检测，同时安排专业技术人员进行新系统的安装，从而为系统运行的安全性提供有力保障。
（二）加强网络系统自动化
在煤矿自动化发展中，加强网络通讯的建设，网络通讯系统通过对信息的采集、传输实现对设备的远程控制，在安全优先的基础上将煤矿自动化加入网络通讯系统中，利用开采和传输设备进行分析，对传输过程中出现的情况及时应对，制定合理的开采方案，有效提高煤矿开采和传输的效率。
（三）提高煤矿电气自动化的信息化水平
随着煤炭企业的不断发展，煤矿电气自动化系统的智能水平也随之不断的提高，现代煤炭企业在充分利用智能化机械设备的过程中，也促进了自身技术水平的稳步提高。
总之，在煤矿业引进自动化技术，逐步使传统人工开采转变为机械自动化开发，提高煤矿资源开发的效率以及煤矿资源的使用效率，为煤矿企业和国家获取更大的收益。
关键词：水仓；清挖系统；应用
1 概述
水仓是煤矿井下重要的安全设施之一。根据《煤矿安全规程》的要求，在每年雨季来临前，必须对井下水仓进行清挖，以保证度汛期间井下的抗洪排水能力。谢桥煤矿井下现有三个水仓，总容量14379m3，其中-610m水仓：内仓320m，外仓450m，容量5028m3；-720m水仓：内仓87m，外仓185m，容量1776m3；-920m水仓：内仓280m，外仓525m，容量7575m3，各水仓内敷设轨道，轨距900mm。
2 传统清仓方法
以前谢桥煤矿各水平水仓淤泥清理，均采用人工清挖的方式，即采用铁锹挖、水桶掏的工作方式、人工装矿车，再用绞车拉出水仓的清仓方法。这种清挖方式存在诸多缺点：
2.1 投入大，效率低
由于水仓较长，人工推车距离较远，需投入了大量的人力且人员体力消耗大，但清理效率不高。以-610m水仓为例：水仓淤泥容积约为水仓容量的65%即3268m3，每天三班工作，清挖、装车、推车、倒车，每小班要投入10～12人，装入2.2m3矿车，一天最多清挖17m，清理70车，-610m水仓清完需45天。
2.2 矿车使用效率低，影响车皮周转和岩巷进尺
水仓内的淤积物主要为水和煤组成的煤泥浆，矿车在井下各水仓斜巷时，矿车内的煤泥浆容易溢出，矿车只能装二分之一，否则装满泥浆的矿车拉出斜巷仅剩半车，造成水仓清挖作业时，矿车的使用效率太低；同时，装入矿车的淤泥，由井下运输至副井口，提升至地面，再由地面运输运至矸石山翻掉，给矿车周转和副井提升增加压力。大量的车皮被占用，无法保障开拓等主要生产部门的矿车需求，影响矿井生产。按照传统的清挖方式，仅-610m水仓，清完仓共需车皮2800～3000辆。
2.3 斜巷绞车使用频繁，存在着严重的安全隐患
传统的清挖方式由于采用矿车运输，矿车通过绞车频繁的调度于水仓及大巷之间，在矿车下放及提出水仓的过程中，斜巷内安全设施的操作使用、检查维护和使用，操作程序环节多，设备维护和安全管理有一个管理环节不到，就会将造成安全事故。
2.4 煤泥浆运输时溅出对矿井环境造成污染
传统的清挖方式将煤泥浆直接装入矿车通过电车运输，运输过程中煤泥浆容易溅出洒在沿途巷道内，对沿途的巷道造成污染。
2.5 资源浪费
传统的清挖方式清理出的富含煤泥的泥浆由于含水较多，无法进行回收，从而使每年水仓内沉积的煤泥通过矿车提升至地面矸石山翻掉，造成矿井资源的大量浪费。
3 MQC-15水仓清挖系统的组成及系统工艺流程
MQC-15水仓清挖系统主要由水仓清挖机、泥浆输送管路、搅拌桶、板框压滤机等组成见图1。其工作流程如图2所示。水仓中淤积的煤泥浆，由MQC-15型清仓机通过螺旋机构将煤泥浆由MQC-15型清仓机通过螺旋机构将煤泥浆搅拌至底部泵送系统的吸料口，启动泥浆泵即可将煤泥抽吸至搅拌筒内搅拌，然后由泥浆泵将搅拌过的煤泥浆输入压滤装置，经压滤装置压成煤饼装入矿车，清水进入水仓。
4 MQC-15水仓清挖系统在井下的应用及安全注意事项
4.1 以-610m水仓清理为例：清理外仓前先将进入外仓的水流使用编织袋装货形成拦水坝将水流截断，使水流流向内仓，并关闭外仓配水井闸阀，将水仓水位抽至距淤泥200～300mm位置，方可清理。
4.2 人工使用铁锹和橡皮桶将仓口5m内杂物清至上平车场矿车内，然后将清仓机打运至水仓内，对煤泥进行配水搅拌，吸泥浆笼头要完全没入煤浆中（保证泥浆泵不吸入空气和无液工作），启动泥浆泵，搅拌后的煤泥浆用泥浆泵抽至缓冲搅拌筒内，在此进行连续短暂存放。
4.3 将存放在缓冲搅拌筒内的煤泥浆用给料泵往压滤机里打，当压滤机过滤出的水流量很小时，此时说明脱水设备里已经存满煤泥，然后依次拉开滤板，将脱好水的煤泥（煤泥状态呈饼状）直接卸入转载皮带机上进矿车，卸完后再重复上述步骤。
4.4 清仓过程中，当煤泥颗粒极细、泥化严重时，搅拌筒搅拌煤泥浆，需要先加入聚氯化铝做凝集剂打破胶体，然后再使用絮凝剂（聚丙烯酰胺）。使用聚丙烯酰胺系列产品时不能直接加入污水中、必须先将其溶于干净的中性的水中，完成溶解的溶液再按一定量加入污泥等介质中，配制浓度0.1～0.3%。
4.5 安全注意事项
4.5.1清理水仓时，需超前10m用？I16mm高压水管冲洗淤泥，使其自然缓慢流淌下来，防止泥墙突然坍塌，迎头人员注意防止冲仓、漫仓事故发生。
4.5.2人员跟随清淤机向前运行时，需站在设备后侧方，严禁进入设备前方及正后方，行进及施工过程中，若发现前方水量、淤泥突然外溢，或有其他塌方、冲仓征兆时，人员须及时撤离。
4.5.3水仓内必须两人共同作业，其中一人需看护电铃信号装置，发生异常及时打点；水仓上口看护电铃人员收到异常信号时，必须及时喊话询问情况，若无应答，需立即通知现场班队长，在确认安全情况下，组织人员入仓查看情况，并及时汇报矿调度。
4.5.4清仓至弯道3m范围时，若泥墙高度超过1.5m，需将设备、电缆撤至水仓提料斜巷上口，严禁人员再次进入水仓，随后跟班区队长通知保供队，并与保供队一同打开水仓配水井闸阀，向水仓内卸水，确保泥墙能被冲散，然后再将水仓内积水排净，配水闸阀关闭，确认无误后，人员再重新进入水仓进行清淤工作，若再次清仓至上述弯道时，泥墙高度仍然超过1.5m，则需重复上述操作，直至泥墙高度小于1.5m，方可继续清淤。
5 经济和社会效益
MQC-15型水仓清挖系统在谢桥煤矿-610m、-720m、-920m水仓使用非常成功，达到了预期的效果，彻底解决了传统人工清仓方式中存在的缺点，使清仓过程中的人工投入、安全系数、矿车利用率和资源回收等方面得到了很大的改善和提升。
5.1 减少用工数量，降低劳动强度，劳动效率得到了大幅的提升
使用水仓清挖系统后实现了煤泥浆清挖、输送、压滤、装车的机械化作业，每小班投入6个人工进行设备的操作、维护和管路的延伸等作业，劳动强度大大降低，且工效大幅度提高，以-610m水仓为例：每圆班清挖30m，25天清完，清挖效率提高了一倍多，共减少用工300个。
5.2 矿车的使用效率大幅度提高，减少了运输环节
由于水仓中煤泥的含水量在50%～60%，传统清挖方式只能装半车煤泥浆，占用了有限的矿车资源，MQC-15型水仓清挖系统，通过压滤处理将煤泥浆中的水份排出，使煤泥含水量控制在30%以下，压滤后的煤泥可以满车运输，-610m、-720m水仓清理后的煤泥可以直接进入井下-610m翻罐笼，不仅大幅度提高了矿车的使用效率及矿车周转率，而且减少了运输环节，降低了运输成本，同时减轻了副井提升的压力。
5.3 减少了斜巷运输环节，提高安全系数
由于清挖系统使用管路输送煤泥浆，杜绝了传统方式的矿车斜巷运输，减少了斜巷安全设施的操作使用，安全管理环节更加简化，同时水仓内只需2人作业，安全系数大幅度提高。
5.4 杜绝了煤泥浆在运输过程中溢出对矿井的污染，施工环节更加清洁环保
清挖系统能够将压滤后煤泥饼的含水量控制在30%以下，使其不具有流动性，杜绝了煤泥浆运输过程洒落在巷道中，提升了井下巷道安全及文明生产程度。
5.5 清挖出的煤泥进入原煤，使得资源得到了充分的利用，给企业创作了可观的经济效益
水仓压滤后的煤泥直接入井下翻罐笼，按照谢桥煤矿井下现有3个水仓，总容量14379m3，清挖出的煤泥估算在2500～3000吨，与原煤混合后不会影响煤质，可视为矿井的产量，和原煤一起出售，又带了可观的经济效益。
6 结束语
MQC-15型清仓机在谢桥煤矿的应用，成功解决了我矿清仓难题，降低了员工的劳动强度，提高了清挖效率，降低了安全风险，而且为矿井回收了大量资源，给矿井带来了可观的经济效益，达到了预想目的，具有推广前景。
参考文献
[1]闫世春.煤泥处理[M].北京：煤炭工业出版社，2000.
5月10日，从全国煤炭行业“五四”表彰会上传来喜讯，云南煤化集团东源公司一平浪煤矿青安总岗被、国家安全监管总局认定为2015年度“全国青年安全生产示范岗”，团中央城市青年工作部部长杨松出席会议并为该矿团干部颁奖。据悉，这也是在云南省煤炭行业第一家获此殊荣。
近年来，一平浪煤矿青年安全监督岗总岗在上级团组织和矿党政的正确带领下，围绕矿井安全生产这一中心任务，积极开展以“青春建功中国梦――青安岗在行动”为主题的青年安全生产示范岗创建活动，在注重搞好安全宣传教育、营造良好安全氛围的基础上，不断加强活动制度建设，严格考核竞赛，从而夯实了青岗工作基础，有效发挥了青岗阵地的宣传、教育、引导、监督职能，为建设本质安全型矿井做出了积极贡献。
完善制度、强化考核，夯实青岗安全管理基础。该矿团委建立了在矿下属12个团总支、支部设立分岗，通过竞聘的方式在全矿选聘了180名经验丰富、敢于负责、技术全面的青安岗员，分布在井下、地面各个班组；完善了《青年安全生产示范岗管理办法》、《青年安全监督岗员考核办法》等制度；对青安岗活动进行统一部署、统一考核、统一表彰，统一了井下、地面青安岗员的标志和配发了服装。每季度评选“青年安全生产示范岗集体”和“优秀青安岗员”，对岗员上岗履责综合考核，岗员每班给予5元岗位津贴，直接由效益工资列支，增强了岗员工作积极性。有力促进了矿井安全生产。
关口前移、强化培训，提升青工安全技能水平。不断强化安全规范，积极组织各岗小组开展好安全应知应会知识学习及安全风险预想预控法，让职工在入井前便已了解了现场的各类风险隐患和防范措施；大力开展“岗员身边无事故，个人不违章”活动，坚持每月一考核、每季一奖励、每年一评比，涌现出云南省技术能手1名、全国煤炭行业百名优秀青年矿工1名等一大批青年技术骨干；组织各青安分岗将多年来工作中的安全经验、所查隐患内容进行整理，开展“每日一题”、“岗位练兵”、“导师带徒”等一系列活动，联合安检部门对各单位执行情况进行动态检查和考核评比，对工作落实情况好的单位和个人给予适当奖励，确保职工上标准岗、干标准活，提升了青工的安全技能水平。
创新载体、注重实效，发挥青岗生力军和先锋队作用。积极运用青工思想情绪动态管理法对青工思想进行爱心安全座谈、谈心家访等形式对安全不放心青年进行心理疏导；利用现代化工具，逐级建立了青年微信群、QQ群，通过发送安全短信、组织安全亲情座谈会、开展安全演讲、安全知识竞赛等活动、提升了青工的安全亲情化意识；在岗员中开展了以“小发明、小改造、小革新、小建议、小设计”为主题的“五小”科技攻关活动，激发青工创新意识，调动创新积极性，实现了节支降耗、增产提效，有力促进了安全生产。
关键词：矿井轨道运输；转辙信号；敌对闭锁；集中控制；以太环网
引言
矿用机车轨道运输是矿井平巷运输大巷中的主要运输方式之一，由于其具有机动、灵活、弯道的特性，它广泛应用于各类煤矿主、辅运输系统中，并且是许多中小型煤矿的主要运输方式。近十年来，多数国有矿井完成了产煤方式的机械化之路，矿井产量大幅提高，大巷运输量不断增加，单位时间列车组成数量随之增加，轨道运输安全运行压力逐渐增大，矿井轨道运输监测监控“信集闭”系统成为了多数矿井的优先选择。《煤矿安全规程》第351条第九款规定[1]，在弯道或司机视线受阻的区段，应设置列车占线闭塞信号；在新建和改扩建的大型矿井井底车场和运输大巷，应设置信号集中闭塞系统。近十年来，绿水洞煤矿矿井原煤产量从60万t扩建至120万t，原煤生产水平运输大巷每班列车数量几近达10多台，由于没有尽早建成轨道运输“信集闭”系统，每年运输大巷机车因道岔无交通信号和敌对闭锁信号所发生的列车错行等运输事故不在少数，甚至还发生过撞车、追尾事故，且长期需要在列车前、后两端由人工进行扳道及复道，造成运输效率不高。因此，为保证矿井轨道运输安全高效运行，对机车运输的监控在煤矿生产综合监控中具有十分重要的地位[2]。
1.“信集闭”系统的国内现状
1950年代初，由原苏联援建的东北几座大型矿井首先采用了“信集闭”行车系统。1964年，煤炭工业部成立了“矿井信集闭研制工作组”，为我国煤矿自行设计、制造、安装第一套国产“信集闭”系统迈出了第一步[3]。30余年来，无论是从前苏联引进或是我国自行研制和生产的“信集闭”系统，其技术路径和方案没有根本性的改变，系统都是以继电器为基本元器件组成，各逻辑关系都是以继电器实现，取得较好效果的也只有十几家（包括冶金矿山），“信集闭”系统没有在国内推广，主要原因是监控系统可靠性不高，容易出故障，难以在井下长期运行。
1980年代初，我国开始从英、德、法、美等西方国家引进“信集闭”相关系统，并试用于部分国有煤矿。通过对先进引入技术的学习，结合国内煤矿自身特点，国内许多院校和科研单位相继研制和生产出轨道运输监控系统，并在国内至少五百多家生产矿井所应用。比较知名的有：合肥工业大学高科信息技术有限公司研制生产的KJ15A型及改进版KJ293型矿井轨道运输监控系统，该系统是一套基于DCS控制的隔爆兼本安型轨道运输监控系统，以三级或二级计算机网络为核心，在地面监控室对井下运输大巷的列车实现监控和自动调度；天地科技股份有限公司常州自动化分公司研制的KJ35型矿井轨道运输监控系统，它是一种单板机式分级计算机实时控制系统；中国矿业大学研制的KJ41型矿井轨道运输监控系统，采用PLC作为控制主机及模拟显示的集中控制系统，系统不设分站，主机与现场设备直接通过电缆直接通信。1990年，他们都通过了部级鉴定，分别达到了同期国际先进水平。
2.基本组成及工作原理
轨道运输监控“信集闭”系统主要由地面（或井下硐室）主控设施、井下运输巷道控制分站、运输大巷讯号收发等执行机构及以上三部分间信号传输光缆所构成，其拓扑结构如图1所示。
图1 轨道运输监控“信集闭”系统拓扑结构示意图
主控设施是 “信集闭”系统的信息传输、指令控制、机构执行的中枢，是系统集中控制的具体体现。它负责监测井下机车的运行状态，监视系统各设备的工作状况，编制自动、就地运行工作计划，道岔和信号设备动作命令，收集当班运输车辆、列车状态等运行数据，向企业局域网、互联网传输实时信息数据，输出或打印当天、月度、年度运输系统运行管理报表，是车辆运行指挥中心，它主要由主控计算机、管理计算机、显示屏、交换机和信息传输接口等设备组成，一般设在地面，也可设在井底车场或机电硐室。
控制分站连接主控计算机进行系统信号指令及执行机构信息传输和，实现巷道行车信号、道岔敌对闭锁的功能。控制分站一般还配备有供停电使用2小时的稳压电源，控制分站接线口一般能对3至4副道岔及附近500m范围内行车信号进行信息传输和控制，它现场管理各种监测和执行设备，保证其可靠工作，执行调度室下发的各项命令，汇报各种通过巡检位置标识器采集的机车、车辆运行识别信息，并通过CAN总线或矿用高速环网完成通讯连接。系统主机运行轨道运输监控系统软件，软件监听控制分站上传的总线数据，在软件界面中显示机车位置和机车信息，并在系统数据库中存储列车运输信息。控制分站一般通过稳压电源外接127v三相电源，为执行机构和自身提供稳定、并具有2小时备用能力的所需动力源。
执行机构与控制分站相接，它是“信集闭”系统的终端体现，完成行车信息的收集，并执行主控计算机运行和的命令。电动转辙机与信号动态机同步动作，交通信号灯指示方向分绿、黄、红三种基本信号，并伴随箭头指示道岔行径线路。行车数据采集有轨道计轴器和壁挂式车辆接收仪两种，它的主要目的是沿线跟踪每列车运行的方向、速度、路线、装载货物及车辆累计运行时间并传输至主控计算机，计算机再反馈行车指令进行信号及道岔的动作，并闭锁敌对列车或车辆进入本线路，同向、同线路车辆闭锁行车间距保持在100m以上。
各机构间的连接及大巷铺设主要靠通讯电缆或光缆（光纤），及少部分低压电缆，全部选用煤矿矿用安全标志产品。
3.应用中现存主要问题
川内及国内应用轨道运输监控“信集闭”系统不成功的矿井占大多数，所反馈出的主要现象是现场执行机构的不动作或误动作，给行经车辆不发出或发出错误信号，造成运输故障或事故，矿井就不敢使用了，配件质量问题现今还不是主要问题，但依然需要得到改进。
川内五家煤矿一直使用不正常，处于半停半用状态。主要原因是执行机构中的轨道计轴传感器易损坏，当车辆行经时接收不了信号造成系统不动作。轨道计轴传感器在系统中地位十分重要，每隔一定距离或在关键岔口，它前后左右错差安装于钢轨两侧，系统靠它来检测运行车辆的方向、速度、位置并传输至控制计算机系统软件运行并发出交通命令。其损坏的主要原因是由于其安装靠轨面近、宽度超过轨道面板，其顶部易受聚积的浮煤矸经快速车轮挤压变形，连接缆线受震松动或保护不足、井巷潮湿绝缘降低都有可能造成它的损坏，生产厂家虽吸收了意见但见效慢。目前，国内绝大多数“信集闭”系统研制单位主要使用轨道计轴传感器来进行行车信息收集，这也是目前“信集闭”系统在国内应用率不高的重要原因之一。
电动转辙机（司控道岔）适应井下环境性能较差，防挤岔、防过载能力不强，故障率高[4]，绿水洞煤矿多次使用过司控道岔，遇水淹、大巷潮湿等情况，司控道岔故障特别明显，人工摇动还不如搬道砣快速和准确，维护量大、配件更换频换，之后就难以再继续使用下去了。
线路、车辆管理功能还处于初步阶段，深入度不够。运输线路、运输车辆使用维护管理是矿井运输重要的基础工作，线路、车辆的投入时间和运行时间记录是线路、车辆科学进行大修、中修的依据，可有效避免线路、车辆故障。在国内，大多数研制厂家都还未开发此类井下车辆管理系统软件或者较简单。
“信集闭”系统软硬件设施的可靠性，是系统的重要保障。国内大多数轨道运输监控系统编程软件都基于windows XP系统，随着微软公司2014年3月退出对XP系统的服务，轨道运输监控系统运行软件面临升级的必要。轨道运输监控“信集闭”系统中传感器种类和数量众多，它的可靠性是系统正常运行的基本条件，其故障检测、报警功能必须能实时反馈至主控中心，也是生产厂家所必须重视的重要一环。
4.应用前景及改进建议
国内现有国有大中型煤矿1300多座，使用正常的不过40多座，虽然目前各重点国有煤矿多数改成了钢绳芯胶带运输机的运煤方式，但人员、材料、矸石的运输大多数仍然采用机车运输方式，水平运输机车台数多在3至5台以上。根据我国2013年版煤矿质量标准化建设标准要求，5台及以上机车必须建立“信集闭”系统[5]。还有非煤矿山及近7000家的中小型煤矿，由于国家对煤矿安全监控系统建设的门槛逐年提高，轨道运输监控“信集闭”系统的应用前景十分巨大。在国内未大量推进轨道运输监控“信集闭”系统的重要原因是目前系统可靠性仍然较差，如我们广能集团处于观望状态，一旦绿水洞煤矿应用新模式成功后就必然推广到其它3个矿；川煤集团应用的5个矿，也因为系统可靠差而令其他矿暂缓建设。因此，轨道运输监控“信集闭”系统有必要进行改进，根据现存问题表露出的现象，笔者提出了以下改进建议：
（1）淘汰现有主要使用的轨道计轴传感器，改为在巷壁两帮悬挂的位置标识器。如此可以杜绝轨道受运行时震动、挤压、线路难保护的缺点，通过车辆识别卡，位置标示器可判断车辆的方向、类型和数量，但不能自动判断车辆行驶的路线（主要指占用非设定路线或逆行车辆），这点无法与轨道计轴传感器相比拟，这也是红外线位置标识示器的不足。因此，它还必须配合在轨道道床下面埋设的不受行经车辆震动影响的位置传感器，来判断车辆所经线路，但数量要比轨道计轴器少很多，主要在运输大巷道岔进出端安装即可，如图2所示。采用巷壁悬挂装置总成本可节约40%以上，相比1万米运输大巷，采用轨道计轴器的系统成本比采用位置标识器配合位置传感器的系统高50～90万元左右。
图2 位置传感器、识别器安装示意图
（2）有条件的矿井尽量使用气动转辙机，可解决电动转辙机力弱现象。气动速度快，几乎不受井巷潮湿条件的制约，且成本每台少0.4～0.5千元左右，结构简单、易于维护，值得推广。
（3）建立车辆运行维护记忆系统，满足矿井机电运输设备设施科学管理要求。在新的windows环境下，编制机车、煤车、矸石车、材料车、人车等车辆卡片，一车一卡，随时调阅车辆运行时间、维修维护管理资料，自动生成车辆项目实时维修内容。最后，注意吸纳用户合理化建议，努力改进自身产品的可靠性和先进性。
5.研究结论
随着国内煤炭生产安全环境建设的发展，矿井安全监测监控系统已得到进一步深化，完善与补充矿井自动化监控系统已成为当代煤炭行业的主要课题。矿井轨道运输监控“信集闭”系统虽起步较早，但发展缓慢，已成为矿井综合自动化平台的较弱一环。受煤矿地质结构布置影响，煤炭企业轨道运输方式大量存在，轨道运输监控“信集闭”系统也要求得到发展和应用，以打造安全高效的矿井运输环境，比较国内众多煤企对“信集闭”系统的应用效果，升级原有主要元器件的应用性能或淘汰落后性能产品是行业必经之路，市场是需要和检验新技术和新工艺的试金石，低成本高效益的“信集闭”系统必然深受煤矿企业喜爱和欢迎。
参考文献：
[1]国家安全生产监督管理总局.煤矿安全规程[M].煤炭工业出版社，2012.2：188
[2]王云鹏，付衍斌.基于精确定位的井下运输信集闭系统的研究[J].电子技术，2013（2）：14-16
[3]商永泰，暴枫.我国煤矿井下机车监控系统的技术现状及其发展[J].煤炭科学技术，1996（3）：1-5
[4]霍志涛.信、集、闭系统在煤矿机车运输大巷中应用的探讨[J].科技信息，2010（21）：185
