井矿电机车使用经验分析和思考

井矿电机车使用经验分析和思考

摘要:电机车是整个矿产业在生产前端的必备设备之一,其重要性在整个矿产业举足轻重,特别是近年来电子信息和通讯等新技术应用在电机车上,使得其方便性和可操作性得到大大提高。本文结合工作经验,从实际操作和工程现场出发对电机车的日常操作及常见故障展开了分析和总结。在梳理了国内对电机车研究现状的基础上对电机车日常操作进行了简述,然后从电机车的“人”、“机”、“环境”、“管理”四个方面对电机车的常见作业隐患、日常管理难点及安全防范等方面进行了深入讨论,并进一步结合自身工作实际,对电机车常见的掉道事故展开了分析。

关键词:电机车;常见故障;日常管理;操作经验

1前言

随着机械设备及电子信息技术的快速发展,机电设备在矿井运输中发挥着越来越大的作用。特别是在《矿山安全生产法》等一系列井下作业法律法规实施以来,电机车成为了矿井运输必不可少的设备之一,具有极高的重要性。因此,电机车也是矿井行业的研究热点之一,其研究范围涉及到矿井车的结构、控制、调速、无人驾驶技术、制动等各个方面。如王京华等人采用计算机视觉技术,对电机车的无人驾驶过程中的障碍物识别和检测技术进行了研究,并进行了一定的实验,其实验结果与现场采集的数据对比准确率能够达到93.2%;张岩军对电机车的制动方法进行了研究,采用气压制动的方式对其进行了设计,从文献来看该设计方案具有制动快速和精确的优点;贺文海等人构建了电机车的振动测试分析系统,在其振动方面做出了一定的研究,并开展了实验。在电机车的操作方面,也有许多工程人员对其进行了一定的经验总结和简单的故障分析。根据电机车的类别、适用环境和使用年限等方面的差异,各自都开展了一定的剖析,如史爱生对电机车的电机故障进行了一定的总结和分析。这些研究成果能够在很大程度上为笔者对设备的掌握、操作技术的提升、电机车设备及配件的更新换代提供很好的参考和借鉴。

2电机车操作简介

从能源供给方式上,电机车分为蓄电池式和架线式两种。由于笔者一直操作的电机车为遥控架线式,因此本文主要讨论架线式电机车的遥控操作控制。通常,电机车由派配矿系统、机车系统、运行系统、装矿系统、卸矿系统构成,这些系统各自独立又相互关联构成整个电机车整体。对于其功能根据各系统的命名能够直观了解,本文就不再详述。在电机车的操作方面,电机车上的计算机操作系统相当于“人”与“机”之间操纵的桥梁。“人”对“机”的指令通过计算机操作系统得以实现,“人”将操作意识和指令目的转为计算机的操作,由计算机对“机”进行控制和完成指令。由于控制台和被控对象之间具有唯一性,即一台电机车和溜井只能被一个操控台所唯一控制选择,在电机车操作司机(即本文所提的“人”)在确认操作电机车对象后,控制台面板及其他操纵输入如手柄、按钮等发出指令只是针对所选中的唯一被控对象。在操作过程中,最重要的步骤是装矿过程,这也是电机车运行的主要目的。从操作层面上来看,一般是采用半自动连续运行装矿的模式,电机车以一定的速度匀速行驶(行驶的速度一般根据环境、装载量、电机车操作员的经验来确定),放矿机对电机车进行持续放矿,实现半自动装矿。在装矿过程中,电机车操作员可以通过控制台上的视频监控画面对整个过程干预以实现统一协调,同时地面操作工也可以在放矿异常时实施人为干预。

3电机车的常见作业隐患、日常管理难点及安全防范探讨

3.1电机车常见作业隐患

电机车在整个运行过程中伴随各种作业隐患,这些作业隐患有些来自电机车本身,有些来自操作人员,有些来自矿井和其他隐患产生源。这些隐患中有些存在人员安全、电机车使用安全等方面的事故,轻者会影响电机车正常使用,进而影响作业效率;重者会带来生命财产安全事故。因此电机车作业隐患应当高度重视,在日常操作电机车过程中应当严格遵守相关安全生产制度、规程和安全操作确认等。根据实际工作经验,在日常作业过程中常见的作业隐患有:⑴车皮超装;⑵电机车在行驶过程中速度过快导致脱轨,如图1所示;⑶电机车打坏齿轮,这种情况发生在未及时关注齿轮箱润滑油、齿轮箱由于油箱盖松脱或者加油检查后未拧紧润滑油外泄所致;⑷钢轨夹板螺栓松脱,这会导致电机车行驶状态异常,出现较大抖动或者不能正常行驶,如图2所示;⑸架线式电机车电线受损出现接触不良或者断开的情况;⑹两车之间或其他不应该行人站立的地方出现地面操作工或其他行人通过或停留。

3.2电机车日常管理难点本文从涉及到电机车的“人”、“机”、“环境”、“管理”四个方面来分析。

3.2.1电机车操作“人”方面

电机车在整个作业过程中相对一些传统的提升设备其机动性要强一些,操作“人”会存在精力不集中、操作不规范、简化必要程序或者抢时间图省事等一些人为因素,往往这些因素又不容易进行定量考核或者有效监管。这方面典型的管理难点如:⑴司机或者操作工精力不集中,电机车误入其他轨道甚至发生刮擦、碰撞等现象;⑵司机或者操作工为抢时间或者其他个人原因,存在冲道岔的情况;⑶在电机车的遥控范围内,司控道岔数量较多的地段出现遥控器按错按钮等操作“人”方面的问题,从而使电机车产生误动作带来不良后果。同时,各交接班之间会存在工作交接疏忽所致的操作方面的潜在隐患。

3.2.2电机车“机”方面

3.2.2.1电机车从结构原理以及保护装置上来看,相对于传统的一些提升设备相比几乎没有自动预警或者保护装置(如矿井用的提升机有多达12种保护装置),这就对操作人提出了更高的操作和规范要求;

3.2.2.2电机车由于本身采用电机作为驱动动力,这个存在一定的惯性和强动力,这些都需要在操作过程中根据操作人的实际经验进行合理掌控;

3.2.2.3遥控电机车在操作过程中,是由遥控器发出控制信息,然后电机车接收并执行的过程。在这个过程中,从电机车“机”方面来看,存在信号传输中断、干扰等现象,从而致使电机车执行出现问题。

3.2.3电机车“环境”方面电机车整体运行“环境”较差,同时电机车运行的巷道由于取矿的作用会导致存在变形等情况,这会导致电机车的运行安全距离不足,严重会出现翻车事故;同时在巷道空间变得狭小之后电机车本身就比较容易刮擦一些辅助设备,如电缆、电缆挂钩等;同时,对于小吨位的电机车,由于运行环境的作用,比较容易出现顶板破损或者开裂的情况。这些都是较大的安全隐患,如果处理不及时可能会带来严重的事故。

3.2.4电机车“管理”方面结合现有文献,以及同类的安全事故、平时新闻及相关报道的情况来看,电机车在“管理”方面存在这样一些问题:

3.2.4.1上级部门(或者区队)现场监管存在流于形式,监管不到位的情况。在日常监管过程中,对于安全重要性的强调、操作规范等方面的教育工作和横幅提醒等方面工作的确做得比较到位,但是现场管理人员由于长期从事这个行业在思想上会存在“麻木”的情况,这会让整个监管变得流于形式和不规范大意;

3.2.4.2操作人员的自我约束。由于职业的本身和长期从事该职业在精神上会产生“麻痹”现象,总会以为事故不会发生。这都会造成电机车“管理”上的不足。

3.3电机车的安全防范

针对本文从四个方面分析的电机车日常管理难点,仍针对性地从这四个方面对电机车的安全防范提出相应措施。

3.3.1从电机车操作“人”方面

3.3.1.1加强电机车操作“人”的安全、使用教育,对安全规章管理制度应当熟记于心操作人员及管理人员都应当规范操作和管理;

3.3.1.2电机车操作“人”在启动一辆机车前应当充分对机车进行检查,包括对电机车润滑油、车况性能、遥控器灵敏度、遥控范围等均需进行一定测试和检测;

3.3.1.3电机车在交接班过程中,操作“人”的工作应当顺畅、完整、无遗漏地交接。上一班的操作“人”应当将电机车的操作情况、是否有异常、顶板情况、轨道情况都如实、准确详细地交接给下一个电机车操作“人”。

3.3.2从电机车“机”方面

3.3.2.1应当及时更新电机车落后淘汰的设备或者系统,做好对电机车的更新和保养升级,对一些易损件应当及时更换;

3.3.2.2在安全方面,应适当加大投入和对电机车的一些结构结合自身的使用情况进行改造,如可以多增加操纵监控视频、设置更多的故障预警节点等;再如,可以对单司机室操纵的增加防护措施,如增设防护棚等结构;3.3.2.3提高车辆防震减震功能,这一方面降低操纵难度,使电机车更具有较高的可操作性,另一方面可以有效地延长电机车或易损件的使用寿命。

3.3.3从电机车“环境”方面

3.3.3.1提高电机车的整个运行环境质量,这有助于提升整个工作人员的工作环境品质和工作环境,同时能够有效降低电机车的安全事故;

3.3.3.2确保电机车在运行过程中,其运输巷道、电源电压、线路布置等技术环境条件满足相关规定要求,对于不符合项应整改到位;

3.3.3.3确保电机车在运输或者停靠整个过程都应有充足的空间和环境;

3.3.3.4对于电机车的运行巷道,其底板、顶板都应按规定进行严格检查,对于出现异常情况的应予以立即排除。

3.3.4从电机车“管理”方面

在电机车的“管理”方面,主要从教育、沟通、执行这几个方面进行严格把控和落实。管理方应从情理角度,真实地了解电机车操作人员的思想动态、精神状态,对于思想怠慢、精神状态欠佳的,应找出原因并针对性地从情感上多沟通和疏导,以确保操作人员工作状态良好。对于操纵的一些注意事项,可以抽出一定时间以真实案例的形式对大家进行宣传教育,以确保一线操作人员思想不松懈。另外,管理人员应对现场、电机车设备等进行全面、严格的管理,确保所制定的规章制度落地。

4.电机车运行故障处理

4.1电机车运行日常故障简介

结合个人工作实际,对电机车的日常运行故障进行了总结,并对这些故障进行了简单处理建议。

4.1.1当主电压和手柄给定都正常,无电流显示变化,检查光电给定器是否出现故障,待维修人员处理完毕再运行。

4.1.2运行中主电压显示不正常,与巡检工联系确认受电弓及升降动作有无问题,检查主电源电缆固定螺栓是否松动,自动开关是否跳闸。

4.1.3当出现短时间“通信故障视频卡”闪断,此时机车受电弓会降下抱闸,待“通信故障”消失,视频恢复后再运行。

4.1.4“通信故障”视频卡住,与巡检工联系确认,关闭重启通信开关后再运行,当出现三次以上此情况转为本地运行。

4.1.5视频卡住未出现“通信故障”机车运行中,此时降下受电弓,超过5秒视频不恢复拍下急停开关,联系巡检工确认无误后运行。

4.1.6主电压显示正常,手柄给定电压有示数变化,电机电流无示数,联系电工排查遥控箱接触器吸合动作是否正常,处理完毕后再运行。

4.1.7机车电瓶饱电时,本地和远程都无法控制受电弓的升降,可能是通信模块烧坏,更换模块后运行,机车倒修维护时,为防止倒出机车电瓶馈电,应将完好机车预先充电。

4.1.8空压机工作范围(0.35~0.8MPa),压力表示数低于0.35MPa不泵风机车不运行,联系电工检查压力继电器是否烧坏,空压机对轮销子是否切断,底脚螺丝是否松动。

4.1.9机车通过主溜井电流变化30~100A,当电流高于110A三秒内不降低且机车不动,此时手柄给定电流回零制动,通过视频观察矿车有无歪斜或掉道,现场确认无误后再运行。

4.2电机车掉道故障及排除分析

电机车在运输过程中,轨道日常维护不到位、操作不当等因素均可能会引起电机车掉道事故。电机车掉道事故比较常见且会带来较大的损失,轻则物料不能及时送达,完不成作业计划,严重的可能会导致车辆损坏、耗费人力物力。下面就结合个人工作经验对其展开分析。引起掉道事故的常见原因有:转撤器维修不到位机车矿车原因造成的脱轨电机车的操作人员操作不当,对于这几种原因本文就不展开详细讨论,对于其排除方法讨论如下:对电机车运输行走的轨道及时维护,确保满足规定要求,同时应当结合考虑季节因素、路段干湿润程度、钢轨的磨损情况等对电机车行走轨道进行定期检查;对岔尖连接杆的穿销的完整性进行检查,确保无松动等异常情况;按相关要求和技术规范操作使用电机车,并做好预判;对于电机车的运行速度一定需要根据操作经验进行把控,不能超过规定的速度行驶,在减速或者制动滑行时应当注意操作技巧;在电机车经过曲线段或者其他行驶较为复杂的路段,应当尤为注意控制速度、电机车的受力方向和操作技巧,确保电机车顺利通过;对于连续放矿应当实时监控等。

5结语

随着科技的进一步发展和应用,电机车操作越来越便捷化、智能化、安全化。通过本文对电机车的操作、常见作业隐患、日常管理难点及安全防范等方面进行梳理和分析,能够进一步提高笔者操作电机车的科学性和系统性,对降低电机车操作过程中的事故及隐患具有一定的借鉴意义,同时也能够为同行或相近行业的工程操作人员提供参考。

作者:罗小军 单位:四川盐业地质钻井大队