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摘要：文章介绍了协庄煤矿单轨吊机车使用现状，针对现场运行中存在各类安全保护问题进行探索实践，解决机车运行中存在问题，确保其安全、可靠、稳定运行。
关键词：单轨吊；运输安全；节能
1 概述
目前，协庄煤矿共有9部单轨吊机车，单轨吊运输系统由吊挂在巷道顶部的轨道线路和单轨吊机车及起吊梁组成。单轨吊机车由柴油动力发动机与主泵，两个驾驶室以及多组驱动单元（根据需求决定）组成。每一组驱动单元中安装有大功率液压缸，液压缸将驱动轮压紧在轨道上，再通过液压马达带动驱动轮旋转，靠驱动轮与轨道之间产生的摩擦力提供牵引力牵引机车运行。起吊梁通过连杆与机车相连，在专门设置的换装站将物料、设备等吊挂在起吊梁上，通过机车牵引，运送到各个采掘工作面及其他工作地点。
用于采区辅助运输，由采区轨道上下山、各工作面顺槽、各掘进巷道等组成的单轨吊运输网络，替代原绞车地轨运输系统，为整个采区服务，为回采工作面安装、撤除和物料、人员运输服务；为各掘进工作面运送物料、设备和人员等；为采区内其他施工地点运送物料、设备。
2 问题提出
为了最大化发挥单轨吊机车运输效能，防止单轨吊机车出现跑车事故，确保单轨吊机车安全运行，对单轨吊机车液压制动系统进行研究，安装瓦斯断电仪、离心式保护、自动灭火器及单轨吊视频装置，尤其在复杂巷道条件下，巷道高低起伏，坡度较大的回风巷内，巷道内无照明，另加单轨吊机车车身较长，单轨吊司机在驾驶室内运行单轨吊时无法观察前方，对巷道动态变换无法及时的跟踪查看，无法确认单轨吊运行前方是否有行人以及有行人的情况下是否已经躲避至躲避硐室内，只能靠管理制度进行约束，无法达到本质安全；为了保证单轨吊运输线路畅通无阻，保证运输过程人员安全，对单轨吊机车安装视频监控系统，通过安装单轨吊视频监控系统，给单轨吊司机扩展了“视力范围”。
3 研究实施
3.1单轨吊机车液压制动系统
3.1.1当柴油机车启动之后，液压油沿着管路经滤油器通过单向阀之后，液压油将沿着液压管路进入二位三通阀，该三通阀组为并联连接使用，当任意一个二位三通阀出现故障问题以后，另外一个二位三通阀可以继续使用。溢流阀具有双向保护作用，一方面保证液压油能够稳定的供给二位三通阀，另一方面能够保证在二位三通阀出现故障问题时，确保液压油顺利回归到油箱，不对液压泵以及液压管路造成损害。
3.1.2当柴油机车启动并带动制动液压泵运行时，如果三位气控阀还未打开，也即处于复位状态时，液压油将无法进入制动液压缸，此时机车处于抱闸止动安全状态；当三位气控阀控制二位三通阀打开以后，液压油顺利进入制动液压缸，实现单轨吊机车松闸运行。
3.1.3当单轨吊柴油机车熄火停止运行时，三位气控阀复位，二位三通阀在弹簧弹性势能的作用下，产生复位动作。此时单轨吊制动液压缸内的液压油在弹簧作用下处于回油状态，液压油通过二位三通阀经球形开关回到油箱，该球形开关始终处于常开状态，确保液压油沿着液压油回油管路回到油箱内，这样就可以保证单轨吊机车熄火停车瞬间，顺利实现抱闸停车。
3.1.4运行速度：单轨吊运行过程当中，单轨吊运行速度快慢，一方面受主机变量泵的变化而影响液压流量，单位时间内流量越大，单轨吊运行的速度越快。另一方面如果变量泵一定的情况下，单轨吊七个驱动全部启动，此时单轨吊运行速度是最慢的，但输出力矩是最大的，当单轨吊只启动三个驱动，单轨吊运行速度较大，输出力矩较小，此时单轨吊适合轻载或者空载情况下运行。
3.2瓦斯断电仪安装
系统组成：瓦斯检测报警装置、电源接线盒、电源开关组成整套系统。
当瓦斯检测装置检测到单轨吊机车周围瓦斯浓度超限以后，将模拟量信号转化为数字量信号传给CPU，尤其发出指令控制单轨吊熄火。
3.3离心式超速保护
该保护为机械式保护，当运行区段巷道坡度较大（超过25度），单轨吊所运输的负载较大时，容易出现超速，一旦机车出现超速现象，离心式保护机构动作，熄灭发动机。
3.4自动灭火装置
该装置安装于单轨吊机车驱动部，当单轨吊发生火灾时，自动熄灭发动机，进行喷洒式灭火。
3.5单轨吊视频装置安装
3.5.1监控系统是由摄像、传输、控制、显示、记录登记5大部分组成。摄像机通过同轴视频电缆将视频图像传输到控制主机，控制主机再将视频信号分配到各监视器及录像设备，同时可将需要传输的语音信号同步录入到录像机内。通过控制主机，操作人员可发出指令，对云台的上、下、左、右的动作进行控制及对镜头进行调焦变倍的操作，并可通过控制主机实现在多路摄像机及云台之间的切换。利用特殊的录像处理模式，可对图像进行录入、回放、处理等操作，使录像效果达到最佳。
镜头：通过改变镜头来调整摄像范围以获得合适图像，镜头能够与系列摄像机配合。分为：定焦镜头和变焦镜头。定焦镜头有广角、标准和长焦距型，还可选择适合照明条件不变场所使用的手动光圈镜头或更适合光照经常变化场所使用的自动光圈镜头；变焦镜头的调整可以满足对被摄物体的视场要求。
3.5.2在单轨吊起吊梁前端加装视频探头，视频探头可以检测单轨吊线路状况以及运行线路内是否有行走人员。
3.5..3在单轨吊驾驶室内安装实时画面屏幕，能够及时将单轨吊起吊梁前端情况进行实时播放。
3.5.4驾驶室内单轨吊司机可以通过观察实时画面屏幕，可以随时了解掌握单轨吊运行线路巷道条件、运输线路质量以及人员行走情况。
4 取得效益
4.1 安全效益
4.1.1在单轨吊制动、停止过程中，液压油供应及回油全部由两个二位三通通阀完成，具有双保险作用。另外，单轨吊具有超温保护、欠压保护、超转速保护、机油压力保护、机油温度保护、尾气温度保护、主机温度保护等，当任何一项保护装置动作，机车就无法启动运行。而且，只有在7组液压驱动马达、压力调节阀及两个三位气控阀同时出现故障的时候，才出现跑车事故发生，这样同时发生的概率极低，有利于单轨吊司机安全驾驶操作；液压回路存有两个并联三位气控阀，提高液压回路的安全性，防止跑车事故发生。
4.1.2安装瓦斯断电仪、离心式保护、自动灭火装置，能够保证紧急情况下，能够可靠停车，保证人员、设备安全，避免事故扩大化。
4.1.3 通过安装视频监控系统，可以保证单轨吊运输线路安全运行，提高单轨吊运行的安全性和可靠性；每班可以减少1人巡查单轨吊线路质量，提高单轨吊运行速度，降低工人劳动强度。
4.2经济效益
4.2.1新型瓦斯断电保护装置协庄矿自行研发应用，利用现成设备设施进行改造，整体构造简单、便于组装，费用投入底，每套可节省资金5万余元，
4.2.2新型单轨吊自动灭火装置结构简单，安装方便，动作灵敏，新型自动灭火器每套比原装自动灭火器价格可节省3.9万，大大减少了资金投入，具有推广价值。
4.2.3节省人工费：每天节约3人，3x365天x0.25x0.6=164.25万元。
因此，一部单轨吊共节约费用为173.15万元。
作者简介：
薛德强，男，山东新泰人，1973年出生，研究生学历，高级工程师，从事井下机电运输管理工作。
关键词：单轨吊；运输安全；节能
1 概述
目前，协庄煤矿共有9部单轨吊机车，单轨吊运输系统由吊挂在巷道顶部的轨道线路和单轨吊机车及起吊梁组成。单轨吊机车由柴油动力发动机与主泵，两个驾驶室以及多组驱动单元（根据需求决定）组成。每一组驱动单元中安装有大功率液压缸，液压缸将驱动轮压紧在轨道上，再通过液压马达带动驱动轮旋转，靠驱动轮与轨道之间产生的摩擦力提供牵引力牵引机车运行。起吊梁通过连杆与机车相连，在专门设置的换装站将物料、设备等吊挂在起吊梁上，通过机车牵引，运送到各个采掘工作面及其他工作地点。
用于采区辅助运输，由采区轨道上下山、各工作面顺槽、各掘进巷道等组成的单轨吊运输网络，替代原绞车地轨运输系统，为整个采区服务，为回采工作面安装、撤除和物料、人员运输服务；为各掘进工作面运送物料、设备和人员等；为采区内其他施工地点运送物料、设备。
2 问题提出
为了最大化发挥单轨吊机车运输效能，防止单轨吊机车出现跑车事故，确保单轨吊机车安全运行，对单轨吊机车液压制动系统进行研究，安装瓦斯断电仪、离心式保护、自动灭火器及单轨吊视频装置，尤其在复杂巷道条件下，巷道高低起伏，坡度较大的回风巷内，巷道内无照明，另加单轨吊机车车身较长，单轨吊司机在驾驶室内运行单轨吊时无法观察前方，对巷道动态变换无法及时的跟踪查看，无法确认单轨吊运行前方是否有行人以及有行人的情况下是否已经躲避至躲避硐室内，只能靠管理制度进行约束，无法达到本质安全；为了保证单轨吊运输线路畅通无阻，保证运输过程人员安全，对单轨吊机车安装视频监控系统，通过安装单轨吊视频监控系统，给单轨吊司机扩展了“视力范围”。
3 研究实施
3.1单轨吊机车液压制动系统
3.1.1当柴油机车启动之后，液压油沿着管路经滤油器通过单向阀之后，液压油将沿着液压管路进入二位三通阀，该三通阀组为并联连接使用，当任意一个二位三通阀出现故障问题以后，另外一个二位三通阀可以继续使用。溢流阀具有双向保护作用，一方面保证液压油能够稳定的供给二位三通阀，另一方面能够保证在二位三通阀出现故障问题时，确保液压油顺利回归到油箱，不对液压泵以及液压管路造成损害。
3.1.2当柴油机车启动并带动制动液压泵运行时，如果三位气控阀还未打开，也即处于复位状态时，液压油将无法进入制动液压缸，此时机车处于抱闸止动安全状态；当三位气控阀控制二位三通阀打开以后，液压油顺利进入制动液压缸，实现单轨吊机车松闸运行。
3.1.3当单轨吊柴油机车熄火停止运行时，三位气控阀复位，二位三通阀在弹簧弹性势能的作用下，产生复位动作。此时单轨吊制动液压缸内的液压油在弹簧作用下处于回油状态，液压油通过二位三通阀经球形开关回到油箱，该球形开关始终处于常开状态，确保液压油沿着液压油回油管路回到油箱内，这样就可以保证单轨吊机车熄火停车瞬间，顺利实现抱闸停车。
3.1.4运行速度：单轨吊运行过程当中，单轨吊运行速度快慢，一方面受主机变量泵的变化而影响液压流量，单位时间内流量越大，单轨吊运行的速度越快。另一方面如果变量泵一定的情况下，单轨吊七个驱动全部启动，此时单轨吊运行速度是最慢的，但输出力矩是最大的，当单轨吊只启动三个驱动，单轨吊运行速度较大，输出力矩较小，此时单轨吊适合轻载或者空载情况下运行。
3.2瓦斯断电仪安装
系统组成：瓦斯检测报警装置、电源接线盒、电源开关组成整套系统。
当瓦斯检测装置检测到单轨吊机车周围瓦斯浓度超限以后，将模拟量信号转化为数字量信号传给CPU，尤其发出指令控制单轨吊熄火。
3.3离心式超速保护
该保护为机械式保护，当运行区段巷道坡度较大（超过25度），单轨吊所运输的负载较大时，容易出现超速，一旦机车出现超速现象，离心式保护机构动作，熄灭发动机。
3.4自动灭火装置
该装置安装于单轨吊机车驱动部，当单轨吊发生火灾时，自动熄灭发动机，进行喷洒式灭火。
3.5单轨吊视频装置安装
3.5.1监控系统是由摄像、传输、控制、显示、记录登记5大部分组成。摄像机通过同轴视频电缆将视频图像传输到控制主机，控制主机再将视频信号分配到各监视器及录像设备，同时可将需要传输的语音信号同步录入到录像机内。通过控制主机，操作人员可发出指令，对云台的上、下、左、右的动作进行控制及对镜头进行调焦变倍的操作，并可通过控制主机实现在多路摄像机及云台之间的切换。利用特殊的录像处理模式，可对图像进行录入、回放、处理等操作，使录像效果达到最佳。
镜头：通过改变镜头来调整摄像范围以获得合适图像，镜头能够与系列摄像机配合。分为：定焦镜头和变焦镜头。定焦镜头有广角、标准和长焦距型，还可选择适合照明条件不变场所使用的手动光圈镜头或更适合光照经常变化场所使用的自动光圈镜头；变焦镜头的调整可以满足对被摄物体的视场要求。
3.5.2在单轨吊起吊梁前端加装视频探头，视频探头可以检测单轨吊线路状况以及运行线路内是否有行走人员。
3.5..3在单轨吊驾驶室内安装实时画面屏幕，能够及时将单轨吊起吊梁前端情况进行实时播放。
3.5.4驾驶室内单轨吊司机可以通过观察实时画面屏幕，可以随时了解掌握单轨吊运行线路巷道条件、运输线路质量以及人员行走情况。
4 取得效益
4.1 安全效益
4.1.1在单轨吊制动、停止过程中，液压油供应及回油全部由两个二位三通通阀完成，具有双保险作用。另外，单轨吊具有超温保护、欠压保护、超转速保护、机油压力保护、机油温度保护、尾气温度保护、主机温度保护等，当任何一项保护装置动作，机车就无法启动运行。而且，只有在7组液压驱动马达、压力调节阀及两个三位气控阀同时出现故障的时候，才出现跑车事故发生，这样同时发生的概率极低，有利于单轨吊司机安全驾驶操作；液压回路存有两个并联三位气控阀，提高液压回路的安全性，防止跑车事故发生。
4.1.2安装瓦斯断电仪、离心式保护、自动灭火装置，能够保证紧急情况下，能够可靠停车，保证人员、设备安全，避免事故扩大化。
4.1.3 通过安装视频监控系统，可以保证单轨吊运输线路安全运行，提高单轨吊运行的安全性和可靠性；每班可以减少1人巡查单轨吊线路质量，提高单轨吊运行速度，降低工人劳动强度。
4.2经济效益
4.2.1新型瓦斯断电保护装置协庄矿自行研发应用，利用现成设备设施进行改造，整体构造简单、便于组装，费用投入底，每套可节省资金5万余元，
4.2.2新型单轨吊自动灭火装置结构简单，安装方便，动作灵敏，新型自动灭火器每套比原装自动灭火器价格可节省3.9万，大大减少了资金投入，具有推广价值。
4.2.3节省人工费：每天节约3人，3x365天x0.25x0.6=164.25万元。
因此，一部单轨吊共节约费用为173.15万元。
作者简介：
薛德强，男，山东新泰人，1973年出生，研究生学历，高级工程师，从事井下机电运输管理工作。