一种矿井双电架线车辅助运输系统技术方案

技术编号:18911362 阅读:42 留言:0更新日期:2018-09-12 02:15
本实用新型专利技术属于煤矿井下斜井无轨辅助运输技术领域,具体是一种矿井双电架线车辅助运输系统。解决了柴油无轨胶轮车长距离大坡度及巷道污染问题,包括供电系统、接触网、双电车辆和充电站;所述供电系统包括牵引变电所、馈线网和漏电保护,牵引变电所安装在接触网上,漏电保护包括漏电流检测装置及线网绝缘检测装置,漏电保护与馈线网连接,安装于牵引变电所中;所述接触网包括上设有带电警示,接触网架设于矿井低瓦斯或无瓦斯辅运大巷中,地面及顺槽不架设接触网;所述双电车辆包括车载充电机、电控系统、电机及集电装置,所述充电站安装有充电装置,充电站安装于地面车库及井下辅运大巷中。本实用新型专利技术保证架线车上坡动力足,下坡回馈保证安全。

An auxiliary transportation system for mine double electric trolley bus

The utility model belongs to the technical field of trackless auxiliary transportation for inclined shaft in coal mine, in particular to an auxiliary transportation system of a mine double electric wire carrier. The problem of long-distance steep slope and roadway pollution of diesel trackless rubber-tyred vehicle is solved, including power supply system, catenary, dual-electric vehicle and charging station; the power supply system includes traction substation, feeder network and leakage protection; the traction substation is installed on catenary; the leakage protection includes leakage current detection device and insulation detection of wire network. The catenary includes a live warning on the catenary, a catenary erected in a low gas or gas-free auxiliary haulage roadway in a mine, and no catenary on the ground and along the trough. The dual-electric vehicle comprises a vehicle charger, an electric control system, a motor and a collector. The charging station is equipped with a charging device, and the charging station is installed in the ground garage and underground auxiliary transportation alley. The utility model ensures the uphill power of the trolley truck and ensures the safety of downhill feedback.

【技术实现步骤摘要】
一种矿井双电架线车辅助运输系统
本技术属于煤矿井下斜井无轨辅助运输
,具体是一种矿井双电架线车辅助运输系统。
技术介绍
目前,煤矿井下的运输分为运送煤炭的主要运输系统和运送矸石、材料、人员和设备的辅助运输系统。无轨胶轮车具有直达运输、一机多用、机动灵活、操作简单以及安全性能好等优点,在很多煤矿有着广泛的应用。现阶段无轨胶轮车动力源主要以柴油为主,部分煤矿开始试验防爆蓄电池车。但是随着煤炭开采,工作面趋于更深,辅助运输大巷趋于距离长、坡度大。防爆柴油无轨胶轮车存在以下问题:(1)长距离大坡度运输过程中,存在上坡发动机烧开锅,下坡制动器发热失效问题;(2)柴油无轨胶轮车行驶过程中,巷道中产生大量尾气污染及噪音污染。蓄电池车存在以下问题:(1)重型蓄电池车辆续航里程短;(2)间断性运输(使用8小时需要充电2小时);(3)蓄电池寿命短(正常使用2年)。纯电动公交车系统中有两种形式的技术与本技术相似:第一种为双源无轨电车;第二种为快充公交车;双源无轨电车实现了在线充技术,但是应用煤矿井下存在以下问题:(1)供电系统不符合防爆要求;(2)接触网净空高度高、载流小、火花大且仅能定点自动上下线;(3)车辆不符合防爆要求且仅有运人车,不满足煤矿井下多种运输物料需求。(4)双源无轨电车动力电池续航里程短。快充公交车通过充电站充电,不具备架线运行条件。已经研制出双动力架线车(柴油机+架线),解决了长距离大坡度问题,但是未能解决巷道污染问题,且车辆两种动力系统,结构复杂、故障率高、车辆结构尺寸大、动力切换需要停车操作,影响运输效率等问题。针对以上问题,技术一种矿井双电架线车辅助运输系统,解决煤矿井下长距离大坡度及污染问题。
技术实现思路
本技术为了解决柴油无轨胶轮车长距离大坡度及巷道污染问题,提供一种矿井双电架线车辅助运输系统。本技术采取以下技术方案:一种矿井双电架线车辅助运输系统,包括供电系统、接触网、双电车辆和充电站;所述供电系统包括牵引变电所、馈线网和漏电保护,牵引变电所安装在接触网上,漏电保护包括漏电流检测装置及线网绝缘检测装置,漏电保护与馈线网连接,安装于牵引变电所中;所述接触网包括上设有带电警示,接触网架设于矿井低瓦斯或无瓦斯辅运大巷中,地面及顺槽不架设接触网;所述双电车辆包括车载充电机、电控系统、电机及集电装置,所述充电站安装有充电装置,充电站安装于地面车库及井下辅运大巷中。所述的供电系统采用DC750V,安装于井下辅助运输大巷中,为接触网提供电力;所述漏电保护具有绝缘检测、漏电流双重检测功能。所述的接触网设置于井下辅运大巷中,结构满足集电装置快速上下线功能,并且具有带电警示功能。所述双电车辆包含钛酸锂电池,实现车辆快速充电功能,其次包含集电装置,具有快速上下线网功能。所述充电站设置于地面停车厂或井下辅运大巷中,具有车辆快速上下线功能。双电车辆具有三种运营模式:快充模式、架线模式和混合模式。快充模式:判断双电车辆电量是否充足,电量不足则进行充电站充电,电量充足则进行车载动力电池运行。架线模式:判断双电车辆是否在架线区域,如果不在架线区域,则通过运行车载动力电池运行;如果在架线区域,则进行架线运行,架线运行过程中判断车载动力电池电量是否充足,电量不足则进行在线充电,电量充足则停止充电。混合模式:判断双电车辆是否在架线区域,如果不在架线区域,则判断车载动力电池电量是否充足,如果电量充足则通过运行车载动力电池运行,如果电量不足则进行充电站充电,充满电以后通过运行车载动力电池运行;如果在架线区域,则进行架线运行,架线运行过程中判断车载动力电池电量是否充足,电量不足则进行在线充电,电量充足则停止充电。煤矿辅助运输路线主要分为三部分:地面、辅助运输大巷、井底巷道三部分。地面上车辆行驶路线较为自由,要求其机动性好。但运输距离短、路面平整,对车辆能量消耗少。煤矿辅助运输大巷中,坡度大,距离长、瓦斯少、路线相对固定,升井上坡时,车辆消耗能量多,入井下坡时,车辆回馈能量多。井底下巷道指辅助运输大巷至工作面的巷道,具有瓦斯突出、坡道平缓、运输距离短,支巷多且断面小的特点。对运输车辆功率要求及能量要求低,但对火花、机动性及车辆运行高度要求高。架线接触网能够为双电车辆提供长期稳定动力输出,但是线路不便于更改,且集电装置滑触取电时,会产生火花,引起瓦斯爆炸,导致重大安全事故。因此本技术在辅助运输大巷中安装供电系统及接触网系统,保证车辆上坡动力充足,下坡时通过回馈制动将能量回馈至接触网保证车辆制动安全。在地面及井底巷道中通过钛酸锂蓄电池提供动力行驶,保证无轨胶轮车的高效性及高机动性。为了不影响车辆运输效率,双电车辆集电装置在车辆行驶过程中具有自动快速上下线功能。双动力车辆电控系统具有架线蓄电池两种模式自动快速切换功能。当架线车供电系统或接触网系统出现故障时,保证双电车辆正常运行。在地面及井下辅运大巷末端设置了充电站补电。充电装置通过架空线与车辆集电装置连接,实现双电车辆在充电站快速连接的功能。车辆的蓄电池及电气系统进行防爆处理。供电系统电压采用DC750V,本电压等级既能满足车辆正常运行功率要求,又能满足车辆蓄电池充电需求。设备采用防爆设备双电架线车的蓄电池选用钛酸锂电池。较常用磷酸铁锂电池,具有安全性高、能够大电流充放电、寿命长、适用温度宽。与现有技术相比,本技术具有如下有益效果:1、本技术所述供电系统的牵引变电所安装回馈柜,具有线网电流回馈功能;2、漏电保护包括漏电流检测装置及线网绝缘检测装置,有效保证整个带电线网(包括接触网)的漏电安全;3、牵引变电所电压等级为DC750V,便于双电架线车电驱系统部件选型及动力电池电压匹配;4、接触网通过设置分段绝缘器、LED带电警示灯,实现有架线车运行时提前自动带电,无架线车时自动断电,带电时则警示的安全运营模式;5、双电架线车安装集电装置,实现车辆架线运行及充电站充电时的快速上下线取电;6、双电架线车安装钛酸钛电池,保证车辆在非架线区段正常运行且对车快速充电;7、双电架线车安装车载充电器,保证车辆可以在线充电;8、设置充电站,保证车辆电量不足时,快速为车辆补电;9、长距离大坡度设置供电系统及接触网,保证架线车上坡动力足,下坡回馈保证安全;10、双电车辆采用纯电动驱动形式,对巷道无尾汽污染。附图说明图1为本技术的系统组成结构图;图2为本技术的系统布置图;图3为本技术快充模式运营流程图;图4为本技术架线模式运营流程图;图5为本技术混合模式运营流程图;图中:1-供电系统,2-接触网,3-双电车辆,4-充电站,11-牵引变电所,12-馈线网,13-漏电保护,21-带电警示,31-集电装置,41-充电装置。具体实施方式结合附图,对本技术的具体实施方式作进一步说明:如图1、图2所示,矿井双电架线车辅助运输系统为了高效、可靠、环保、经济的完成矿井中人员、材料、支架等辅助运输。在矿井中设置了充电站、牵引变电所、接触网、双电架线车四大部分。充电站主要安装于地面车库及井下辅运大巷中,通过双电架线车集电装置完成车辆快速充电(10分钟充满)。牵引变电所根据双电架线车使用工况容量需求,设置于地面或井下,与接触网连接,为车辆运行供电。接触网架设于矿井低瓦本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种矿井双电架线车辅助运输系统,其特征在于:包括供电系统(1)、接触网(2)、双电车辆(3)和充电站(4);所述供电系统(1)包括牵引变电所(11)、馈线网(12)和漏电保护(13),牵引变电所(11)安装在接触网(2)上,漏电保护(13)包括漏电流检测装置及线网绝缘检测装置,漏电保护(13)与馈线网(12)连接,安装于牵引变电所(11)中;所述接触网(2)包括上设有带电警示(21),接触网(2)架设于矿井低瓦斯或无瓦斯辅运大巷中,地面及顺槽不架设接触网;所述双电车辆(3)包括车载充电机、电控系统、电机及集电装置(31),所述充电站(4)安装有充电装置(41),充电站(4)安装于地面车库及井下辅运大巷中。

【技术特征摘要】
1.一种矿井双电架线车辅助运输系统,其特征在于:包括供电系统(1)、接触网(2)、双电车辆(3)和充电站(4);所述供电系统(1)包括牵引变电所(11)、馈线网(12)和漏电保护(13),牵引变电所(11)安装在接触网(2)上,漏电保护(13)包括漏电流检测装置及线网绝缘检测装置,漏电保护(13)与馈线网(12)连接,安装于牵引变电所(11)中;所述接触网(2)包括上设有带电警示(21),接触网(2)架设于矿井低瓦斯或无瓦斯辅运大巷中,地面及顺槽不架设接触网;所述双电车辆(3)包括车载充电机、电控系统、电机及集电装置(31),所述充电站(4)安装有充电装置(41),充电站(4)安装于地面车库及井下辅运大巷中。2.根据权利要求1所述的一种矿井双电架线车辅助运输系统,其特征在于:所述的供电系统(1)采用DC750V,安装于井下辅助运输大巷中;所述漏电保护(13)具有绝缘检测、漏电流双重检测功能。3.根据权利要求2所述的一种矿井双电架线车辅助运输系统,其特征在于:所述接触网(2)设置于井下辅运大巷中,结构满足集电装置(31)快速上下线功能,并且具有带电警示功能。4.根据权利要求3所述的一种矿井双电架线车辅助运输系统,其特征在于:所述双电车辆(...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘玉荣刘志更郭志俊张胜达于向东李文军丁守坤马育华年魁王步康周旭袁晓明郝明锐张彦军
申请(专利权)人:中国煤炭科工集团太原研究院有限公司山西天地煤机装备有限公司
类型:新型
国别省市:山西,14

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