[发明专利]矿车脱轨与绞车打滑的监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿巷道运输安全监测方法，特别涉及一种矿车脱轨与绞车打滑的监测方法。

背景技术

在煤矿的开采作业中，采用绞车拉动矿车沿轨道运行是最常见的运输方式，也是事故高发部分之一。

矿车的脱轨和绞车打滑是煤矿轨道运输中十分常见的事故，如果矿车脱轨或绞车打滑发生时，未能及时采取相应措施，容易导致绞车拉绳断裂和矿车飞车，造成矿车损毁、人员伤亡等重大安全事故，目前主要依靠操作员进行人为判断和采取相应措施，难以做到准确判断和快速反应，也就难以保障煤矿开采运输作业的安全性。

针对上述不足，需探索一种可实时监控矿车运行状态的方法，准确判断矿车是否脱轨或绞车是否打滑，为采取相应措施提供依据，提高煤矿开采运输作业的安全性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种矿车脱轨与绞车打滑的监测方法，该方法可准确判断矿车是否脱轨或绞车是否打滑，为及时采取应对措施提供依据，有效提高煤矿开采运输作业的安全性。

本发明的矿车脱轨与绞车打滑的监测方法，包括以下步骤：

a.检测矿车运行时绞车拉绳上所受到的拉力，对拉力信号进行放大、转换和采样，并记录检测时间t_x，根据S＝v(t_x-t₀)将时间换算为矿车的行驶距离，其中S为矿车距离开始计时位置的长度，v为根据绞车速度所得的矿车匀速运动的速度，t₀为开始计时时刻的时间；

b.建立绞车拉绳上所受到的拉力和矿车距离开始计时位置的长度二维坐标系，利用每一时刻绞车拉绳上所受到的拉力值在二维坐标系内建立其拉力的变化曲线，通过拉力的幅值突变判断矿车状态，幅值增大的突变为矿车脱轨，其对应的S为矿车脱轨位置距离开始计时位置的长度，幅值减小的突变为绞车打滑，其对应的S为绞车打滑时刻矿车距离开始计时位置的长度。

进一步，所述步骤a和b中对拉力信号的检测、放大、转换和采样并建立二维坐标系是通过监测仪器实现的，所述监测仪器包括拉力传感器、信号放大及转换模块、处理器和输出模块，拉力传感器检测到的拉力信号，输入信号放大及转换模块进行放大和转换后，经处理器进行采样，根据S＝v(t_x-t₀)将每个采样值对应的检测时间t_x换算为矿车距开始计时位置的距离，并建立二维坐标系拉力变化曲线图，输出到输出模块。

发明的有益效果：本发明的矿车脱轨和绞车打滑的监测方法，通过绞车拉绳上所受到的拉力在各种情况下变化的规律建立模型，矿车运行时，通过传感器检测拉绳上所受到的拉力，通过仪器对拉力进行处理和分析，得出矿车脱轨和绞车打滑的判据，为采取相应措施提供依据，并可准确的知道事故发生时矿车所处的位置，以便对事故进行处理，对提高煤矿采矿作业的安全性具有重大意义。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明的原理示意图；

图2为监测仪器的结构示意图。

具体实施方式

附图为本发明的结构示意图，如图所示：本实施例的矿车脱轨与绞车打滑的监测方法，包括以下步骤：

a.检测矿车运行时绞车拉绳上所受到的拉力，对拉力信号进行放大、转换和采样，并记录检测时间t_x，根据S＝v(t_x-t₀)将时间换算为矿车行驶距离，其中S为矿车距离开始计时位置的长度，v为根据绞车速度所得的矿车匀速运动的速度，t₀为开始计时时刻的时间；

b.建立绞车拉绳上所受到的拉力和矿车距离开始计时位置的长度二维坐标系，利用每一时刻绞车拉绳上所受到的拉力值在二维坐标系内建立其拉力的变化曲线，通过拉力的幅值突变判断矿车状态，幅值增大的突变为矿车脱轨，其对应的S为矿车脱轨位置距离开始计时位置的长度，幅值减小的突变为绞车打滑，其对应的S为绞车打滑时刻矿车距离开始计时位置的长度。

当矿车车轮脱离轨道时，其受到的阻力急剧增大，反映在拉力变化曲线上也为增大的突变，当绞车打滑时，矿车失去拉绳对其的拉力，反应在拉力变化曲线上为减小的突变，根据两种突变，即可准确判断矿车是否脱轨或绞车是否打滑，当然，轨道上有障碍物也能通过本方法判断。