煤矿井下支架搬运车主动安全防护技术研究

煤矿井下支架搬运车主动安全防护技术研究

边勇

中煤平朔发展集团井工设备维修中心  山西朔州  036000

摘要：煤矿井下支架搬运车安全事故频发，本文对支架搬运车作业运行时的安全因素进行了分析，从车辆防人员接近技术、车辆自动监控灭火技术和车辆辅助倒车技术对支架搬运车主动安全技术进行了分析探讨，就支架搬运车主动安全防护技术的发展进行了展望趋势，为支架搬运车主动安全防护技术的设计提供参考。

关键词：支架搬运车；主动安全防护；自动监控灭火；辅助倒车

中图分类号：TD355  文献标识码：B

0引言

近年来，高产、高效、安全一直是当前煤矿深化改革发展的主题。随着当前煤矿井下机械化程度的逐步提高，煤矿安全问题也越来越受到大家的关注。煤矿井下支架搬运车是煤矿井下搬家倒面的大型辅助运输设备，它可以把液压支架或者机头、电缆等在短时间内搬运到新的工作面或地面上，支架搬运车现在大都采用气启动的方式，具有较好的安全性和环保性。当前支架搬运车已成为矿井综采工作面快速搬家倒面不可或缺的设备。

在支架搬运车在搬家倒面中的应用范围越来越广，其自身安全性能也相应的得到了大幅度提高。当前，在支架搬运车上主要安装有轮边大扭矩制动装置、瓦斯超标报警装置、下坡缓速装置、防跑车安全装置等主动安全防护技术，对支架搬运车的运行起来了积极的保护效果。但是从支架搬运车的运行实践中可知，支架搬运车运行事故较多，发生事故的原因也较为复杂，因此针对支架搬运车主动安全防护技术进行研究是非常有意义的。

1支架搬运车安全因素分析

支架搬运车主要用于综采工作面搬运液压支架，是实现综采工作面快速搬 家倒面的有效设备。支架搬运车一般具有载重能力大、车速快、效率高的特点。但是支架搬运车因为载重能力大，外形尺寸较大，车辆装载设备在井下运行时，驾驶员的视野范围受限，盲区较多，加之煤矿井下巷道空间狭小，上坡下坡及转弯道路较多，这都导致了支架搬运车时常发生安全事故，影响到辅助运输效率。

同时很多煤矿工作面搬家业务整体外包的办法，由于外包队若干驾驶员短时间内频繁交互式使用支架搬运车，车辆的故障信息不能准确传递，同时车辆管理维护人员不能及时对车辆进行维护保养，使得车辆的小故障最终演变成大问题，进而影响了车辆的安全使用。因此，有必须对支架搬运车主动安全防护技术进行分析研究

2支架搬运车主动安全防护技术分析

2.1支架搬运车防人员接近防护技术

车载式基于无线通信的防人员接近防护系统，能够实时探测捕捉车辆周围一定范围内的人员和机械，具备自动识别障碍、智能刹车制动等功能，可以避免撞人事故的发生。

支架搬运车防人员接近防护系统基于测距通信的无线定位技术，应井下巷道内作业人员的安全帽上安装无线定位标识卡，支架搬运车在巷道内运行时，车载式基站时刻捕捉佩戴标识卡人员的位置信息，巷道人员进入车辆周围危险区域时，车载基站会将该人员位置信息传递给控制系统，并进行计算。通过确定该人员与支架搬运车中心的相对位置，若人员处于警告区，车辆则发出声光报警信息；若人员处于停机区，车辆则自动熄火停机，从而避免了撞人事故的发生，保证了巷道作业人员的人身安全，同时降低了车辆的停机率，保证了煤矿正常生产。

2.2支架搬运车自动监控灭火技术

    支架搬运车在煤矿井下作业时，防爆柴油机系统常常处于高温状态，柴油机周围往往布置着数量较多的各种油液管路，车辆使用或维修时，避免不了油液渗漏，存在火灾隐患。目前多数井下支架搬运车仅仅配备手持式灭火器，发生火灾时，由于防爆柴油机仓四周布置有大容积的柴油箱、液压油箱等易燃易爆危险源，箱体周边往往存在滴漏油液，使得火势迅速蔓延，此时驾驶员因顾及自身安全，手持式灭火器基本派不上用场。针对这种情况，在支架搬运车上配备车载式自动监控灭火装置，智能判定车仓内是否发生火灾，并自动实施灭火，可以有效阻止车辆火灾事故的发生。

将自动监控灭火装置若干火焰探头布置安装于车辆防爆柴油机容易出现火情的部位，这些探头在一定环境温度的作用下，其热敏元件会自行熔断，从而触发启动自动灭火装置，实施灭火。该装置能在车辆出现燃烧初期的最佳灭火时间内，进行灭火操作，能有效控制车体燃烧。该装置基于温度、可燃物及氧气等火灾形成的条件进行设计，其特殊设计的喷头可喷出大量细颗粒状灭火剂，可在火源表面形成巨大反应面，带走大量火源热量，温度可迅速降低。冷却效应破坏了火的热反应条件，降低了反应速度，最终达到灭火的目的，使用该装置，可以为驾驶员提供火情警报和灭火操作，从而有效保证驾驶员的人生安全，减少火灾损失。

2.3支架搬运车辅助倒车技术

    煤矿井下巷道狭窄、环境复杂，支架搬运车在井下作业时，因为装载、卸载、错车、调头等需要，往往需要频繁倒车，倒车时，由于支架搬运车外形庞大，环境光线较弱，倒车困难，存在撞人撞物的安全隐患。矿用车辆专用防爆低照度工况可视倒车雷达系统，兼有倒车雷达和倒车影像功能，具有夜视和红外补光特点，可较为直观地显示倒车情况，保证车辆的倒车安全。

这类系统多数具备存储记录功能，可对车辆行车、倒车、驾驶员操作视频影像等进行记录和存储，以供查阅。同时这类系统可增加人员离车熄火功能，系统通过探测器结合带定位标签矿灯判定驾驶员是否在车内驾驶，当驾驶员离开驾驶室区域时，车辆会自动熄火，从而保证车辆井下使用的安全性。

3支架搬运车主动安全技术的发展分析

    随着煤矿采掘领域智能化的不断发展，井下无轨辅助运输领域也将不断进步，在国家针对煤矿高效、安全的大力号召下，井下车辆的主动安全性越来越多地被关注，除上述主动安全技术外，车辆自动制动技术、车辆自动缓速控制技术、车辆防疲劳驾驶技术将是支架搬运车的发展方向。

未来井下车辆的主动安全技术终将朝着智能化和集成化的方向发展。智能化支架搬运车将会实现无人控制化，减少人员参与的操作，确保车辆主动安全技术的自动性和智能性，实现车辆的主动安全控制特性。高度集成化支架搬运车将在车辆分类安全技术不断发展的基础上，进行高度集成，各部分的联系更加紧密，整个主动安全系统的控制技术将更便于信息的传递，从而保证车辆主动预警时的及时性与准确性，提高车辆安全的保障效率。

4结论

煤矿井下支架搬运车安全事故频发，本文对支架搬运车作业运行时的安全因素进行了分析，从车辆防人员接近技术、车辆自动监控灭火技术和车辆辅助倒车技术对支架搬运车主动安全技术进行了分析探讨，就支架搬运车主动安全防护技术的发展进行了展望趋势，为支架搬运车主动安全防护技术的设计提供参考。

参考文献

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作者简历：边勇（1986•11—），男，山西省运城市人，2015年毕业于山西大学电气工程及其自动化专业，现就职于中煤平朔发展集团井工设备维修中心，中级工程师