煤矿井下机车车辆运输信号设计规范条文说明

PAGE中华人民共和国国家标准煤矿井下机车车辆运输信号设计规范GB50388-2014条文说明（征求意见稿）前言《煤矿井下机车车辆信号设计规范》GB50388-2014经住房和城乡建设部？？？？年？月？日以住房和城乡建设部第？？号公告批准、发布。为便于跟各单位和有关人员在使用本规范时能正确理解和执行，特按章、节、条顺序编制了规范的条文说明，供使用者参考。在使用中如发现本条文说明有不妥之处，请将意见函告主编单位。本规范主要审查人：目次TOC\o"1-2"\h\z\u1总则 12术语 13运输信号系统分类和设置原则 23.1运输信号系统分类 23.2设置原则 24区段、进路与联锁设计 44.1区段设计 44.2进路设计 44.3联锁设计 55信号机 66道岔与转辄装置 77车位传感器与无线收/发信装置 88联锁设备与测控分站 109显示装置及控制台 1110电源及线缆 1211调度中心站 1312混合运输信号系统 14附录A（规范性附录） 15PAGE11总则说明本规范制定的目的。本规范适用范围。运输信号设计应遵循的基本原则。运输信号设计应具备的条件。多年来井下运输信号系统经历了由摸索到成熟的历程，积累了丰富的经验，某些低劣的装备被淘汰，而质量好、技术先进的新装备应运而生，本条是针对上述情况而制订的。大型煤矿的运输信号设计应充分考虑的问题，有利于提高运输效率及自动化和管理水平。机车运输信号系统必须工作可靠并符合故障－安全原则。2术语机车的英文是“locomotive”，本标准中的机车运输信号的设计内容，也包括了所挂载的车辆，所以采用“train”更为准确，也和本标准题目中的英文用词保持一致。PAGE153运输信号系统分类和设置原则3.1运输信号系统分类在GB50388-2006中，运输信号系统按功能和使用范围划分为5类。本次修订改为3类，原因为：集控系统和监控系统在技术上接近，只是系统范围有区别，因此不再区分；司控道岔装置仅在轨道运输系统中采用，由转辙机直接控制道岔位置表示器显示，不设进路信号机，由司机控制道岔扳动方向，没有信号联锁关系，不能称之为信号系统，可作为简易信号装置。3.2设置原则监控系统控制范围较大，一般包括井底车场、运输大巷、交叉点以及采区装车站，它可以监控一个到几个水平的机车车辆运输系统，其功能很完善，除有效地调度指挥控制范围内运输系统外，还具有机车车辆运输生产管理功能并可与矿井安全生产监控系统联网。为了提高煤矿井下机车车辆运输管理水平，符合本条1、2、3、4、5、6中任一款条件即宜采用监控系统。在《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2013）第13.6.8条规定“采用轨道机车运输方式的矿井井底车场和运输大巷，当在同一水平同时行驶3台及以上机车时，应设置井下机车运输信号监控系统。系统设计除应符合本规范外，尚应符合现行国家标准《煤矿井下机车运输信号设计规范》GB50388的规定”。第13.6.9条规定“采用无轨胶轮车运输方式的矿井井底车场和运输大巷，同一水平车辆工作台数为5台及以上时，应设置井下无轨胶轮车运输信号监控系统。同一巷道有对向行驶的车辆，且巷道宽度不能满足错车需求时，应设置具有联锁闭塞功能的无轨胶轮车运输信号监控系统”。在《煤炭井下辅助运输设计规范》（GB50533-2009）第14.1.3条规定“同一水平的无轨运输车辆达到5台及以上时，如不设置车辆信号监控系统，不但有碍提高辅助运输效率，还易造成车辆“追尾”在做进路设计前应首先掌握矿井近期和中期产量及线路的变化情况，特别是线路的变化，将直接影响到信号机、道岔与转辙装置、车位传感器的布置和显示装置的变化，如果采用继电器控制的系统，可能会使整部设计作废。所以在做进路设计时，应将控制范围内的信号机、道岔与转辙装置、车位传感器的布置方案和进路联锁表，经建设单位的调度、运输、采矿、机电、安全等有关部门共同商议确认后，方可展开下一步的工作。瓦斯矿井的设计应严格按照《煤矿安全规程》有关规定执行。4区段、进路与联锁设计4.1区段设计无轨胶轮车双向行驶的线路通常巷道较宽，胶轮车可以在巷道中会车，所以这种情况下交叉路口不再需要错车，可以作为行车区段设计。另外在通过一些大型车辆时，无法错车，交叉路口也需要防护，也需要作为行车区段设计。区段中的机车车辆全部出清，是指既要检查本区段是空闲状态，还要检查行车路线的下一个区段有该机车车辆完全进入，本区段才允许解锁。也称为二点解锁的原则。对于渡线区段（渡线中不设置计轴器、轨道电路绝缘节等区段边界的情况），是与前一个区段和后一个区段合并进行锁闭和解锁。人工封锁是指在监控、局控系统中，通过软件手段在区段中人工设置机车车辆，使得区段处于占用状态，从而禁止其他机车车辆进入的操作。对于进路中存在多个区段的情况，人工解锁时除了确认机车车辆出清外，还要防止一些潜在的危险情况，例如：相邻区段有车辆在解锁后进入时，道岔因区段解锁后被排另一个进路发生动作而可能导致的危险。对于一个区段对应一个进路，不存在上述这种情况发生的可能。4.2进路设计车场与线路通过能力，主要取决于进路划分与信号机布置。进路划分过少，则闭锁时间长，通过能力低。进路划分过多则闭锁时间短，通过能力提高，但使用设备多，投资增大。考虑到井下生产的不匀衡以及其它特殊情况确定车场与线路的通过能力为平均运量的1.7～2.0倍。对生产矿井，还应满足实际高峰运量的需要。进路长短的划分应以基本的运输安全为基本准则，即保证每条进路只有一组机车车辆运行为原则。进路划分太短，否则容易造成进路重叠，增加联锁关系复杂性，增加故障率，并不利于提高系统通过能力。对于第2点，如果进路信号机开放后，列车行驶到信号机近处时出现故障，信号机因故障降级为关闭状态，此时下一进路已经过开通，进路中的道岔、区段等皆处于锁闭状态，所以即使列车制动后进入故障信号机内方，只要下一进路的长度大于列车的制动距离，就不会造成安全问题。第1点，轨道运输信号中，某些情况下存在同一架信号机防护不同进路，如前进和后退，虽然这两种进路同时开通不影响安全，但如果设计中规定了这两种进路不允许同时开通，它们也作为敌对进路处理。第2点，无轨胶轮车运输信号系统中，大多数情况下，同一架信号机所防护的不同进路不应当作为敌对进路，在信号常开、常闭模式下，多指示信号机可能出现同一架信号机所防护的不同方向的进路同时开放的情况。但如果存在专门的设计规定，某些情况下同一架信号机所防护的不同进路也可作为敌对进路处理。第1点，制订本条目的在于在保证安全的前提下，既节省投资又能更大限度提高车场的通过能力。两种解锁方式可以并存。锁闭敌对进路：使敌对进路不能预排，信号不能开放。轨道运输信号系统中，进路中含有道岔，存在道岔联锁条件，并且车列长，惯性大，制动距离长。无轨胶轮车运输监控系统，在系统设置调度员时，宜采用常闭模式；在系统没有设置调度员时，宜采用常开模式。同时还考虑了双向线路中，敌对进路没有请求时，双向主线路一直允许开放的情况（常开模式），而侧线则使用常闭模式。4.3联锁设计信号检测包括车位占用/空闲信号检测、道岔表示信号检测、信号机状态信号检测、车号传感信号检测及各类信号设备的故障状态的信号检测等，信号控制包括信号机开放/关闭、转辙机操作等各类执行装置的信号输出控制。5信号机信号机位置的确定，决定了系统的通过能力和投资规模，所以关系重大，应经各方协商后确定哪些地方应设，哪些地方可以不设，做到调车作业既满足运行图表的要求又具有一定的灵活性。第3点，允许黄色灯光表示允许侧线谨慎行驶，属于注意内容中的一类。因车场、采区装车点距离短，在保证行车安全前提下，井底车场和采区装车站的发车信号机，可不受显示距离200m限制。对于无轨胶轮车运输监控，交叉路口作为错车区段时，信号机设置参见图1，此时X2～X4三个信号机防护的不是错车区段，而是防护与错车区段相邻的三个行车区段；交叉路口作为行车区段时，信号机设置参见图2，此时交叉路口本身就是进路中的行车区段。图1交叉路口作为错车区段的信号机设置图2交叉路口作为行车区段的信号机设置6道岔与转辄装置转辄装置包括转辙机及其现场控制与检测设备。在保证行车安全、满足通过能力并兼顾投资规模的情况下，合理布置转辙装置。7车位传感器与无线收/发信装置机车车辆位置传感器的设置位置，应根据其工作原理及在联锁关系中所起作用合理确定。煤矿安全规程（2010版）第351条规定：列车制动距离不得超过40m。询问传感器至相应信号机的距离宜≥80m，是参照了本标准4.2.3条款进路最短距离的规定：应大于运输作业中最大车长，应大于最大制动距离，再增加不小于10m的安全距离，并适当考虑系统的响应时间第1点：轨道运输的基本原则是精确划分空间和故障－安全原则，因此对于机车车辆的位置判断的精确度要求较高。根据井下机车运输的具体特点，在通过两个轮轴的情况下检测到车辆占用是较为合理的技术要求，一般井下地轨机车、单轨调车、矿车的轮轴间距都小于2m区段占用检测误差S，是指机车车辆接近或进入区段被检测为占用时，距离车位传感器的距离。见图3图3区段占用检测误差S说明图第1点：无轨胶轮车运输中，没有道岔区段，车辆长度短，行车速度较快（最快速度可达到15m/s），若区段占用的检测误差设置过小，可能造成车辆通过时来不及检测，所以本条款按保证车辆在区段中有2s以上的检测时间，对于无轨胶轮车将区段占用的最大检测误差设为15m，相当于在区段内部有无轨胶轮车的双向行驶路段内，车辆能够主动避让。第3点：无轨胶轮车运输信号系统中，由于车位传感器的种类较多，它们的检测误差S也差异较大，从几米到几十米，所以对于车位传感器的位置设置需要根据所选择的传感器类型决定。对于通常的行车区段，车位传感器的设置可参见图4，图中收信机R为位置传感器。行车区段的车位传感器至相应的信号机的距离太大或者太小，都会影响到对于区段占用与空闲的检测，所以理论上应等于车位传感器区段占用的检测误差S。但在实际的很多情况中，S本身可能就不是一个精确值，所以W宜略大于S，但也不宜过大，否则会延迟信号转换时间，影响行车安全。图4行车区段中的车位传感器设置8联锁设备与测控分站采用CPU作为执行计算任务器件的联锁设备，如PLC、嵌入式系统等都属于计算机联锁设备。计算机设备升级换代周期短，存在防爆、环境适应性等方面的问题，不宜放在井下长期使用。测控分站之间以及测控分站与联锁设备之间的无线数据传输在运输监控系统中不被推荐，但测控分站下属的传感器和执行设备不受此条限制。9显示装置及控制台随着计算机等智能化设备在井下的应用及推广，作为运输信号系统的主要设备，显示装置及控制台的技术水平也应相应提高。10电源及线缆对于井下调度站和设备峒室的供电，一路专用电源应引自井下中央变电所专用回路，一路备用电源可以是照明电源等共用电源。供电电源不应与井下照明线路共用一回路。因为照明回路相对停电事故率较高，不能保证信号系统供电的可靠性。11调度中心站12混合运输信号系统在机车运输和单轨吊车的混合运输系统中，因机车运行速度较单轨吊车更快，宜先进行机车运输信号系统的设计。在轨道运输和无轨胶轮车运输的混合运输系统中，因轨道运输存在道岔控制，安全性要求高于无轨胶轮车系统，宜先进行轨道运输的信号系统设计。附录A（规范性附录）运输信号平面布置示意图与联锁表图2中虚线代表车辆可同时对向行驶，虚线断开处表示不可双向对向行驶。这里列举了几种情况供设计时参考，说明如下：1传感器8F处虚线断开，此处传感器检测误差范围较大，当车辆被8F检测到时，会同时占用8Q和7Q区段。此时，双边车辆在这里不能对向行驶。2传感器20F和19F用虚线隔开，此处传感器检测误差范围较小，当车辆被19F检测到时，仅占用区段14Q，不会占用15Q；同