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摘要:電機車是整個礦產業在生產前端的必備設備之一,其重要性在整個礦產業舉足輕重,特別是近年來電子信息和通訊等新技術應用在電機車上,使得其方便性和可操作性得到大大提高。本文結合工作經驗,從實際操作和工程現場出發對電機車的日常操作及常見故障展開了分析和總結。在梳理了國內對電機車研究現狀的基礎上對電機車日常操作進行了簡述,然后從電機車的“人”、“機”、“環境”、“管理”四個方面對電機車的常見作業隱患、日常管理難點及安全防范等方面進行了深入討論,并進一步結合自身工作實際,對電機車常見的掉道事故展開了分析。
關鍵詞:電機車;常見故障;日常管理;操作經驗
1前言
隨著機械設備及電子信息技術的快速發展,機電設備在礦井運輸中發揮著越來越大的作用。特別是在《礦山安全生產法》等一系列井下作業法律法規實施以來,電機車成為了礦井運輸必不可少的設備之一,具有極高的重要性。因此,電機車也是礦井行業的研究熱點之一,其研究范圍涉及到礦井車的結構、控制、調速、無人駕駛技術、制動等各個方面。如王京華等人采用計算機視覺技術,對電機車的無人駕駛過程中的障礙物識別和檢測技術進行了研究,并進行了一定的實驗,其實驗結果與現場采集的數據對比準確率能夠達到93.2%;張巖軍對電機車的制動方法進行了研究,采用氣壓制動的方式對其進行了設計,從文獻來看該設計方案具有制動快速和精確的優點;賀文海等人構建了電機車的振動測試分析系統,在其振動方面做出了一定的研究,并開展了實驗。在電機車的操作方面,也有許多工程人員對其進行了一定的經驗總結和簡單的故障分析。根據電機車的類別、適用環境和使用年限等方面的差異,各自都開展了一定的剖析,如史愛生對電機車的電機故障進行了一定的總結和分析。這些研究成果能夠在很大程度上為筆者對設備的掌握、操作技術的提升、電機車設備及配件的更新換代提供很好的參考和借鑒。
2電機車操作簡介
從能源供給方式上,電機車分為蓄電池式和架線式兩種。由于筆者一直操作的電機車為遙控架線式,因此本文主要討論架線式電機車的遙控操作控制。通常,電機車由派配礦系統、機車系統、運行系統、裝礦系統、卸礦系統構成,這些系統各自獨立又相互關聯構成整個電機車整體。對于其功能根據各系統的命名能夠直觀了解,本文就不再詳述。在電機車的操作方面,電機車上的計算機操作系統相當于“人”與“機”之間操縱的橋梁?!叭恕睂Α皺C”的指令通過計算機操作系統得以實現,“人”將操作意識和指令目的轉為計算機的操作,由計算機對“機”進行控制和完成指令。由于控制臺和被控對象之間具有唯一性,即一臺電機車和溜井只能被一個操控臺所唯一控制選擇,在電機車操作司機(即本文所提的“人”)在確認操作電機車對象后,控制臺面板及其他操縱輸入如手柄、按鈕等發出指令只是針對所選中的唯一被控對象。在操作過程中,最重要的步驟是裝礦過程,這也是電機車運行的主要目的。從操作層面上來看,一般是采用半自動連續運行裝礦的模式,電機車以一定的速度勻速行駛(行駛的速度一般根據環境、裝載量、電機車操作員的經驗來確定),放礦機對電機車進行持續放礦,實現半自動裝礦。在裝礦過程中,電機車操作員可以通過控制臺上的視頻監控畫面對整個過程干預以實現統一協調,同時地面操作工也可以在放礦異常時實施人為干預。
3電機車的常見作業隱患、日常管理難點及安全防范探討
3.1電機車常見作業隱患
電機車在整個運行過程中伴隨各種作業隱患,這些作業隱患有些來自電機車本身,有些來自操作人員,有些來自礦井和其他隱患產生源。這些隱患中有些存在人員安全、電機車使用安全等方面的事故,輕者會影響電機車正常使用,進而影響作業效率;重者會帶來生命財產安全事故。因此電機車作業隱患應當高度重視,在日常操作電機車過程中應當嚴格遵守相關安全生產制度、規程和安全操作確認等。根據實際工作經驗,在日常作業過程中常見的作業隱患有:⑴車皮超裝;⑵電機車在行駛過程中速度過快導致脫軌,如圖1所示;⑶電機車打壞齒輪,這種情況發生在未及時關注齒輪箱潤滑油、齒輪箱由于油箱蓋松脫或者加油檢查后未擰緊潤滑油外泄所致;⑷鋼軌夾板螺栓松脫,這會導致電機車行駛狀態異常,出現較大抖動或者不能正常行駛,如圖2所示;⑸架線式電機車電線受損出現接觸不良或者斷開的情況;⑹兩車之間或其他不應該行人站立的地方出現地面操作工或其他行人通過或停留。
3.2電機車日常管理難點本文從涉及到電機車的“人”、“機”、“環境”、“管理”四個方面來分析。
3.2.1電機車操作“人”方面
電機車在整個作業過程中相對一些傳統的提升設備其機動性要強一些,操作“人”會存在精力不集中、操作不規范、簡化必要程序或者搶時間圖省事等一些人為因素,往往這些因素又不容易進行定量考核或者有效監管。這方面典型的管理難點如:⑴司機或者操作工精力不集中,電機車誤入其他軌道甚至發生刮擦、碰撞等現象;⑵司機或者操作工為搶時間或者其他個人原因,存在沖道岔的情況;⑶在電機車的遙控范圍內,司控道岔數量較多的地段出現遙控器按錯按鈕等操作“人”方面的問題,從而使電機車產生誤動作帶來不良后果。同時,各交接班之間會存在工作交接疏忽所致的操作方面的潛在隱患。
3.2.2電機車“機”方面
3.2.2.1電機車從結構原理以及保護裝置上來看,相對于傳統的一些提升設備相比幾乎沒有自動預警或者保護裝置(如礦井用的提升機有多達12種保護裝置),這就對操作人提出了更高的操作和規范要求;
3.2.2.2電機車由于本身采用電機作為驅動動力,這個存在一定的慣性和強動力,這些都需要在操作過程中根據操作人的實際經驗進行合理掌控;
3.2.2.3遙控電機車在操作過程中,是由遙控器發出控制信息,然后電機車接收并執行的過程。在這個過程中,從電機車“機”方面來看,存在信號傳輸中斷、干擾等現象,從而致使電機車執行出現問題。
3.2.3電機車“環境”方面電機車整體運行“環境”較差,同時電機車運行的巷道由于取礦的作用會導致存在變形等情況,這會導致電機車的運行安全距離不足,嚴重會出現翻車事故;同時在巷道空間變得狹小之后電機車本身就比較容易刮擦一些輔助設備,如電纜、電纜掛鉤等;同時,對于小噸位的電機車,由于運行環境的作用,比較容易出現頂板破損或者開裂的情況。這些都是較大的安全隱患,如果處理不及時可能會帶來嚴重的事故。
3.2.4電機車“管理”方面結合現有文獻,以及同類的安全事故、平時新聞及相關報道的情況來看,電機車在“管理”方面存在這樣一些問題:
3.2.4.1上級部門(或者區隊)現場監管存在流于形式,監管不到位的情況。在日常監管過程中,對于安全重要性的強調、操作規范等方面的教育工作和橫幅提醒等方面工作的確做得比較到位,但是現場管理人員由于長期從事這個行業在思想上會存在“麻木”的情況,這會讓整個監管變得流于形式和不規范大意;
3.2.4.2操作人員的自我約束。由于職業的本身和長期從事該職業在精神上會產生“麻痹”現象,總會以為事故不會發生。這都會造成電機車“管理”上的不足。
3.3電機車的安全防范
針對本文從四個方面分析的電機車日常管理難點,仍針對性地從這四個方面對電機車的安全防范提出相應措施。
3.3.1從電機車操作“人”方面
3.3.1.1加強電機車操作“人”的安全、使用教育,對安全規章管理制度應當熟記于心操作人員及管理人員都應當規范操作和管理;
3.3.1.2電機車操作“人”在啟動一輛機車前應當充分對機車進行檢查,包括對電機車潤滑油、車況性能、遙控器靈敏度、遙控范圍等均需進行一定測試和檢測;
3.3.1.3電機車在交接班過程中,操作“人”的工作應當順暢、完整、無遺漏地交接。上一班的操作“人”應當將電機車的操作情況、是否有異常、頂板情況、軌道情況都如實、準確詳細地交接給下一個電機車操作“人”。
3.3.2從電機車“機”方面
3.3.2.1應當及時更新電機車落后淘汰的設備或者系統,做好對電機車的更新和保養升級,對一些易損件應當及時更換;
3.3.2.2在安全方面,應適當加大投入和對電機車的一些結構結合自身的使用情況進行改造,如可以多增加操縱監控視頻、設置更多的故障預警節點等;再如,可以對單司機室操縱的增加防護措施,如增設防護棚等結構;3.3.2.3提高車輛防震減震功能,這一方面降低操縱難度,使電機車更具有較高的可操作性,另一方面可以有效地延長電機車或易損件的使用壽命。
3.3.3從電機車“環境”方面
3.3.3.1提高電機車的整個運行環境質量,這有助于提升整個工作人員的工作環境品質和工作環境,同時能夠有效降低電機車的安全事故;
3.3.3.2確保電機車在運行過程中,其運輸巷道、電源電壓、線路布置等技術環境條件滿足相關規定要求,對于不符合項應整改到位;
3.3.3.3確保電機車在運輸或者??空麄€過程都應有充足的空間和環境;
3.3.3.4對于電機車的運行巷道,其底板、頂板都應按規定進行嚴格檢查,對于出現異常情況的應予以立即排除。
3.3.4從電機車“管理”方面
在電機車的“管理”方面,主要從教育、溝通、執行這幾個方面進行嚴格把控和落實。管理方應從情理角度,真實地了解電機車操作人員的思想動態、精神狀態,對于思想怠慢、精神狀態欠佳的,應找出原因并針對性地從情感上多溝通和疏導,以確保操作人員工作狀態良好。對于操縱的一些注意事項,可以抽出一定時間以真實案例的形式對大家進行宣傳教育,以確保一線操作人員思想不松懈。另外,管理人員應對現場、電機車設備等進行全面、嚴格的管理,確保所制定的規章制度落地。
4.電機車運行故障處理
4.1電機車運行日常故障簡介
結合個人工作實際,對電機車的日常運行故障進行了總結,并對這些故障進行了簡單處理建議。
4.1.1當主電壓和手柄給定都正常,無電流顯示變化,檢查光電給定器是否出現故障,待維修人員處理完畢再運行。
4.1.2運行中主電壓顯示不正常,與巡檢工聯系確認受電弓及升降動作有無問題,檢查主電源電纜固定螺栓是否松動,自動開關是否跳閘。
4.1.3當出現短時間“通信故障視頻卡”閃斷,此時機車受電弓會降下抱閘,待“通信故障”消失,視頻恢復后再運行。
4.1.4“通信故障”視頻卡住,與巡檢工聯系確認,關閉重啟通信開關后再運行,當出現三次以上此情況轉為本地運行。
4.1.5視頻卡住未出現“通信故障”機車運行中,此時降下受電弓,超過5秒視頻不恢復拍下急停開關,聯系巡檢工確認無誤后運行。
4.1.6主電壓顯示正常,手柄給定電壓有示數變化,電機電流無示數,聯系電工排查遙控箱接觸器吸合動作是否正常,處理完畢后再運行。
4.1.7機車電瓶飽電時,本地和遠程都無法控制受電弓的升降,可能是通信模塊燒壞,更換模塊后運行,機車倒修維護時,為防止倒出機車電瓶饋電,應將完好機車預先充電。
4.1.8空壓機工作范圍(0.35~0.8MPa),壓力表示數低于0.35MPa不泵風機車不運行,聯系電工檢查壓力繼電器是否燒壞,空壓機對輪銷子是否切斷,底腳螺絲是否松動。
4.1.9機車通過主溜井電流變化30~100A,當電流高于110A三秒內不降低且機車不動,此時手柄給定電流回零制動,通過視頻觀察礦車有無歪斜或掉道,現場確認無誤后再運行。
4.2電機車掉道故障及排除分析
電機車在運輸過程中,軌道日常維護不到位、操作不當等因素均可能會引起電機車掉道事故。電機車掉道事故比較常見且會帶來較大的損失,輕則物料不能及時送達,完不成作業計劃,嚴重的可能會導致車輛損壞、耗費人力物力。下面就結合個人工作經驗對其展開分析。引起掉道事故的常見原因有:轉撤器維修不到位機車礦車原因造成的脫軌電機車的操作人員操作不當,對于這幾種原因本文就不展開詳細討論,對于其排除方法討論如下:對電機車運輸行走的軌道及時維護,確保滿足規定要求,同時應當結合考慮季節因素、路段干濕潤程度、鋼軌的磨損情況等對電機車行走軌道進行定期檢查;對岔尖連接桿的穿銷的完整性進行檢查,確保無松動等異常情況;按相關要求和技術規范操作使用電機車,并做好預判;對于電機車的運行速度一定需要根據操作經驗進行把控,不能超過規定的速度行駛,在減速或者制動滑行時應當注意操作技巧;在電機車經過曲線段或者其他行駛較為復雜的路段,應當尤為注意控制速度、電機車的受力方向和操作技巧,確保電機車順利通過;對于連續放礦應當實時監控等。
5結語
隨著科技的進一步發展和應用,電機車操作越來越便捷化、智能化、安全化。通過本文對電機車的操作、常見作業隱患、日常管理難點及安全防范等方面進行梳理和分析,能夠進一步提高筆者操作電機車的科學性和系統性,對降低電機車操作過程中的事故及隱患具有一定的借鑒意義,同時也能夠為同行或相近行業的工程操作人員提供參考。
作者:羅小軍 單位:四川鹽業地質鉆井大隊