引言
煤礦輔助運輸,是指在煤礦生產(chǎn)中除煤炭運輸以外的各種運輸?shù)目偡Q,主要包括人員、材料、設(shè)備和研石等的運輸,它是煤礦運輸系統(tǒng)中的重要組成部分。我國煤礦輔助運輸機械化起步較晚,直至20世紀(jì)70年代后期才開始這方面的研制工作,近年來,我國不斷進行引進、吸收消化,基本追上了國外煤礦輔助運輸機械化的步伐,煤礦輔助運輸設(shè)備種類得到了極大地豐富。目前,按照運輸設(shè)備分類,國內(nèi)常用的煤礦輔助運輸方式包括兩大類:軌道運輸方式和無軌運輸方式。其中,軌道運輸設(shè)備主要有單軌吊、卡軌車、齒軌車、無極繩牽引車等,而無軌運輸設(shè)備則主要是無軌膠輪車。
1無軌膠輪車的特點
與單軌吊、卡軌車、無極繩牽引車等相比,無軌膠輪車作為新興的輔助運輸方式有以下多方面的特點:
（1）運輸效率高。無軌膠輪車可以將人員、材料、設(shè)備在井口和工作面之間一次運輸?shù)轿?沒有中間的轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié),節(jié)省了時間,提高了運輸效率。
（2）應(yīng)用范圍廣。無軌膠輪車車型廣,常用的無軌膠輪車按照功能可分為工程運輸車、人員運輸車、指揮車、支架搬運車、鏟運裝載車、特種裝備車等,以上車型基本覆蓋了煤礦輔助運輸所需的所有功能,多種車輛各司其職,針對不同的運輸場景都可以找到適合的車型。
（3）爬坡性能強。無軌膠輪車在滿載情況下依然可爬24o左右的坡道,完全可以滿足近水平井下使用需求。
（4）承載能力大。無軌膠輪車能夠運輸大型設(shè)備,運輸承載能力達到30～40t,人員運輸車每輛車能夠運載人員多達20～30人。
（5）巷道布置簡單。無軌膠輪車突破了電纜、軌道等的限制,不需要太多的輔助設(shè)備,只需對巷道底板進行硬化,即可滿足輔助運輸條件,能夠?qū)⑤o助運輸從地軌、絞車等有軌系統(tǒng)中徹底解放出來。
(6）運輸成本低。無軌膠輪車無須鋪設(shè)軌道,無須重新鋪設(shè)電纜,成本降低。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計,無軌膠輪車運送每噸煤的成本在3元左右,其運輸成本大約為其他運輸設(shè)備的1/4～1/3,而輔助運輸成本在噸煤成本中大概占到15%,在一定程度上無軌膠輪車可以提升礦井經(jīng)濟效益。
2無軌膠輪車安全隱患
鑒于無軌膠輪車的以上優(yōu)勢,越來越多的煤礦開始選用無軌膠輪車作為輔助運輸?shù)闹饕O(shè)備。然而,近年來,煤礦無軌膠輪車的事故發(fā)生率呈上升趨勢,對井下安全生產(chǎn)產(chǎn)生了非常大的影響,導(dǎo)致人身傷害、經(jīng)濟損失等情況的發(fā)生。
如何保證無軌膠輪車的安全、穩(wěn)定、高效、智能運行已經(jīng)成為煤礦企業(yè)亟待解決的問題之一,基于對近年來膠輪車事故的分析,無軌膠輪車的主要安全隱患存在于以下三方面:
2.1車輛制動問題
車輛的剎車存在漏氣、異常磨損、附著油污等問題,導(dǎo)致無軌膠輪車剎車制動力不足,極易發(fā)生追尾、撞人、車輛失控等事故。2022年9月24日,陜西某煤礦作業(yè)人員乘坐四輪車從副斜井入井200m后,發(fā)現(xiàn)車輛不能正常換擋、剎車失靈,滑行中撞在左側(cè)巷幫上,造成4人死亡。
2.2燈光問題
車輛前照燈、尾燈、信號燈偶發(fā)性關(guān)閉或損壞時,無軌膠輪車駕駛員視線不清,對障礙物和人員距離判斷失誤,引起追尾、撞人等事故。2017年5月,山西某煤礦在工作面撤除和安裝期間,無軌膠輪車前照燈失靈,導(dǎo)致駕駛員在視線不清的情況下,與前車發(fā)生追尾事故,造成兩輛車輛受損。
2.3電氣線路問題
無軌膠輪車在高負荷運行的情況下,發(fā)動機表面溫度極高,如遇車輛電氣線路老化、短路,油管漏油或滲油等情況,容易達到油品燃點,造成車輛起火事故。
可以發(fā)現(xiàn),以上三方面隱患均可以通過加強對無軌膠輪車的日常檢測和維護進行排除,因此加強無軌膠輪車的檢測就顯得尤為重要。目前,多數(shù)煤礦企業(yè)對于無軌膠輪車的檢測,采取"旬檢＋月檢＋年檢"的模式,旨在對無軌膠輪車的發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等進行持續(xù)、高頻的檢測,以保證無軌膠輪車的車況。所以,一套高效、智能的無軌膠輪車檢測系統(tǒng)才能滿足煤礦企業(yè)對于無軌膠輪車檢測工作的需求。
3無軌膠輪車智能檢測系統(tǒng)
根據(jù)無軌膠輪車的車輛構(gòu)造特點,針對近年來煤礦無軌膠輪車發(fā)生事故的原因和相關(guān)經(jīng)驗,煤礦無軌膠輪車檢測系統(tǒng)應(yīng)主要包含以下幾個部分:智能管理平臺、外觀檢測系統(tǒng)、安全檢測系統(tǒng)。
3.1智能管理平臺
智能管理平臺的主要功能是對整個檢測系統(tǒng)進行智能化、互聯(lián)網(wǎng)化的管理,其子系統(tǒng)包括:網(wǎng)上預(yù)約系統(tǒng)、車輛預(yù)檢系統(tǒng)、多媒體系統(tǒng)、單據(jù)自動打印系統(tǒng)等。
(1）網(wǎng)上預(yù)約系統(tǒng)可以方便管理者通過后臺獲取實時的預(yù)約情況,根據(jù)實際情況安排預(yù)約車輛檢測,實現(xiàn)在正式審車前通過網(wǎng)上預(yù)約平臺向檢測站體檢預(yù)約,減少排隊、等待占用的時間,同時為檢測站管理者提供了便捷的管理功能。
(2）車輛預(yù)檢系統(tǒng)可以自動獲取并提交無軌膠輪車的車輛預(yù)檢信息配置,允許管理者核對、修改、提交車輛預(yù)檢信息,通過動態(tài)配置可實現(xiàn)及時更新預(yù)檢信息列表及控制輸入信息完整性,有效避免輸入臟數(shù)據(jù),提高信息錄入效率。
(3）多媒體系統(tǒng)則對無軌膠輪車的檢測過程進行全程視頻播放及記錄,在車輛檢測過程中可通過終端(電視）觀察車輛檢測動態(tài)并語音播報車輛下線,也可播放電影、廣告、宣傳視頻等。送檢人將待檢車輛交予引車員后,即可在候車廳通過終端(電視）了解送檢車輛檢測進度,同時可提供視頻播放服務(wù),提升檢測站服務(wù)質(zhì)量。
(4）單據(jù)自動打印系統(tǒng)主要提供了牌證申請表、委托單、檢測結(jié)果單等單據(jù)自動打印功能,從而提升了檢測效率,節(jié)省了人力,并降低了人工判定的出錯率。
在傳統(tǒng)檢測流程中,車主需要填寫牌證申請表和檢測委托單,之后進行繳費,再進行正式上線:在車輛安檢外檢時,需要外檢員填寫車輛基本信息并針對每一項人工檢驗項目進行手工判定,大大增加了工作量且影響檢測效率,甚至可能因為人工誤判造成巨大損失。本功能旨在優(yōu)化檢測流程的同時避免出現(xiàn)人工誤判的可能,為安全檢測提供基礎(chǔ)保障。
3.2外觀檢測系統(tǒng)
外觀檢測系統(tǒng)采用靈活的檢測方法,可以繪制車身輪廓的三維圖形。采用激光掃描傳感器,將各測量單元測量數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)主機。
其中外廓尺寸測量儀的功能是檢測汽車的長度、寬度、高度、軸距、欄板高度等,并與該車輛的外廓尺寸原始數(shù)據(jù)進行比對。整備質(zhì)量測試儀主要用于檢測無軌膠輪車的整備質(zhì)量。輪重檢測臺用來檢測左右輪靜態(tài)輪重,計算出對應(yīng)軸重,從而輔助計算車輛制動性能。
3.3安全檢測系統(tǒng)
安全檢測系統(tǒng)主要對無軌膠輪車的安全性能進行檢驗,包括無軌膠輪車車速表檢驗臺、制動檢測臺、前照燈檢測儀、側(cè)滑檢測臺、底盤測功機。
(1）無軌膠輪車車速表檢驗臺用于測量被檢車輛車速表的示值誤差。被檢車輛駛上本檢驗臺,可檢測出無軌膠輪車在0～120km/h速度下行駛狀態(tài)車速表的性能和誤差值,從而判斷被檢車輛的車速表示值誤差是否合格。
(2）制動檢測臺用于檢測車輪最大制動力、車輪阻滯力、制動力平衡性(左右輪制動力差）等,以評價單軸制動性能和整車制動性能。
(3）前照燈檢測儀用于檢測無軌膠輪車的燈光發(fā)光強度及光軸偏移量。
(4）側(cè)滑檢測臺用于檢測轉(zhuǎn)向輪橫向側(cè)滑量,從而判斷被檢車輛側(cè)滑量參數(shù)是否合格。
(5）底盤測功機用于測量無軌膠輪車在額定扭矩工況下的驅(qū)動輪輸出功率、無軌膠輪車額定功率工況下的驅(qū)動輪輸出功率、多速度下無軌膠輪車車輪滾動阻力以及進行無軌膠輪車底盤傳動系阻力檢測、加速時間檢測、滑行距離檢測、車速表示值誤差檢測等。
4智能檢測流程
在設(shè)計無軌膠輪車檢測流程時,應(yīng)盡可能做到自動化、智能化、少人化。
無軌膠輪車進站時號牌識別系統(tǒng)調(diào)取車輛預(yù)約狀態(tài),如果已經(jīng)預(yù)約則自動打印無軌膠輪車外檢表,并由駕駛員將無軌膠輪車開到預(yù)約通道等待上線。注冊員將無軌膠輪車信息錄入檢測系統(tǒng)后,會自動分配當(dāng)前空閑的引車員,在外檢屏幕上進行提示及語音呼叫。
引車員刷引車員工作卡后,將無軌膠輪車駛?cè)霗z測車間,進行無軌膠輪車外觀檢測和安全檢測。無軌膠輪車檢測完成后,引車員需要將車輛停在指定區(qū)域,并刷引車員工作卡交車。如無軌膠輪車檢測不合格,則進入復(fù)檢狀態(tài),檢測流程與初檢一致。
無軌膠輪車的智能檢測流程如圖1所示。
5結(jié)語
無軌膠輪車輔助運輸,從20世紀(jì)80年代初引進國內(nèi)到現(xiàn)在,經(jīng)歷了數(shù)十年的發(fā)展,已經(jīng)成為我國煤礦輔助運輸?shù)囊淮笾匾绞健?
隨著當(dāng)今世界采礦技術(shù)的不斷發(fā)展,輔助運輸領(lǐng)域也要緊跟技術(shù)前沿,無軌膠輪車智能檢測系統(tǒng)的應(yīng)用,能顯著提升礦井輔助運輸系統(tǒng)的安全性,針對煤礦用無軌膠輪車的主要安全隱患,智能檢測系統(tǒng)可以快速、準(zhǔn)確地找到危險源,在源頭上降低安全風(fēng)險。
在實際的煤礦生產(chǎn)中,必須對無軌膠輪車的日常運行進行科學(xué)、有效的管理,對車輛本身進行全面、系統(tǒng)的檢測,才能做到環(huán)境安全、設(shè)備可靠、管理到位,為實現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)提供有力保障。
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