KTL漏泄通信技術(shù)在礦井運輸巷道中的研究與應(yīng)用

胡波 楊紹乙

四川華鎣山龍灘煤電有限責(zé)任公司，中國·重慶 638000

1 引言

礦井開采工作具有一定特異性，其地處環(huán)境比較特殊，常規(guī)的通信系統(tǒng)無法應(yīng)對多樣化的工作需求，必須建立獨立高效的新型通信體系。從當(dāng)前電子信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用情況來看，想要在煤礦開采工作中發(fā)揮應(yīng)有的效用，需要針對其調(diào)度系統(tǒng)、廣播通信系統(tǒng)、搶險救災(zāi)系統(tǒng)和移動通信等多個功能模塊進(jìn)行深度優(yōu)化，明確各個工作系統(tǒng)所需要借助的硬件設(shè)備對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行細(xì)致優(yōu)化。詳細(xì)來說，先調(diào)度電話方面的優(yōu)化，主要是將聲音信號和電信號進(jìn)行高效轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)短時間內(nèi)完成撥號來電等多項功能，發(fā)揮交換機(jī)應(yīng)有的作用，更好地執(zhí)行錄音、呼叫等工作內(nèi)容。

2 概述

隨著煤炭行業(yè)智能化技術(shù)發(fā)展的趨勢，傳統(tǒng)的落后的生產(chǎn)方式逐漸被覆蓋，在礦井長距離運輸巷道中，普遍采用固定電話及聲光信號系統(tǒng)進(jìn)行車輛的調(diào)度聯(lián)系。中國川煤華榮能源龍灘煤電有限責(zé)任公司主平硐運輸系統(tǒng)約8km，車輛運輸調(diào)度通信方式同樣采用固定電話及各車場、岔口采用聲光信號裝置指引車輛運行，輔助礦井車輛運輸調(diào)度工作。應(yīng)用了KTL漏泄通信技術(shù)對主平硐長距離巷道信號全覆蓋，該技術(shù)具有使用簡單、快捷、方便、安全的特性，KTL漏泄通信系統(tǒng)用于煤炭、礦山、隧道等領(lǐng)域，工作在145～165MHz頻段，基地架設(shè)的中央系統(tǒng)要實現(xiàn)和智能手持終端雙向通話，并接受基地內(nèi)部特有的中轉(zhuǎn)系統(tǒng)，實現(xiàn)雙向自由通話，多采取廣播式，要實現(xiàn)擴(kuò)展性提升的目標(biāo)。根據(jù)實際情況，可以實時通過增加移動臺數(shù)量或電纜鋪設(shè)長度來解決實際問題，提高了主平硐運輸系統(tǒng)的安全可靠性和勞動效率。

3 技術(shù)方案及原理

KTL-121漏泄通信系統(tǒng)用于煤炭、冶金、隧道等領(lǐng)域，工作在145～165MHz頻段，分析基地中央處理設(shè)備和智能手持終端之間的雙向通話特點，利用特定的信息轉(zhuǎn)換平臺技術(shù)，實現(xiàn)雙方逆向信息交互，提升其使用行為后續(xù)維護(hù)工作提供參考，減少工作難度[1]。

系統(tǒng)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)編號：Q/BSA100—2015。

本系統(tǒng)的型號按MT/T286—92命名，如圖1所示。

圖1 KTL-12命名

4 系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)

①工作頻率：下行（基臺—手持機(jī)）165MHz，上行（手持機(jī)—基臺）145MHz。

②調(diào)制方式：FM。

③工作方式：異頻單工或異頻雙工。

④呼叫方式：語音呼叫（群呼）。

⑤射頻輻射媒體：漏泄電纜。

⑥縱向距離不得少于8km，橫向距離不得少于5m。

⑦系統(tǒng)最多輸出兩路，單路長度不小于8km。

⑧中繼段間距：MSLYFYVZ-75-9電纜為400m，MSLYFYVZ-50-9電纜為350m。

⑨中繼段信號場強：滿足通信需要。

5 電纜敷設(shè)

①通過對實際情況分析后，到現(xiàn)實條件允許的情況下巷道干線應(yīng)該吊掛在頂部，并結(jié)合固定工藝，測算出安裝中心點設(shè)置好間隔距離，要求其吊掛直徑必須滿閾值要求，當(dāng)出現(xiàn)實際情況不符合工藝要求，是可以改變鐵線掛鉤材質(zhì)設(shè)定中心距離，并針對性地執(zhí)行絕緣措施，提升整體工藝的安全性[2]。

②支線電纜在鋪設(shè)過程中，可以讓工作人員按照工藝要求貼合地懸掛在巷道內(nèi)壁的支架上，但需要使用獨立的絕緣防護(hù)裝置，設(shè)置好固定支架間隔距離。

③漏泄電纜和1kV以上的高壓線需要結(jié)合實際情況明確具體的間隔距離數(shù)值，而且工作人員要明確不同的線路，因為其輸送方向以及長度之間的差異不能一概而論，要結(jié)合實際情況合理的調(diào)整，切記金屬結(jié)構(gòu)和電纜不能擺放過近。

④電纜在鋪設(shè)過程中，工作人員必須明確架設(shè)起點，并將位置設(shè)置在基地內(nèi)部，由內(nèi)向外的進(jìn)行擴(kuò)展，當(dāng)出現(xiàn)工藝失誤時，需要整體撤除并重新開始安裝，切記不能中斷或反向鋪設(shè)。

⑤電纜敷設(shè)過程中，需要借助機(jī)車設(shè)備擺放大盤架，要配備專業(yè)的工作人員，現(xiàn)場監(jiān)控對設(shè)備運行參數(shù)進(jìn)行分析，當(dāng)出現(xiàn)客觀閾值發(fā)生異常波動時，要合理調(diào)整工藝流程，避免留下安全隱患。

⑥直線電纜末端應(yīng)該時刻保障內(nèi)部導(dǎo)體和外服導(dǎo)體處于開路狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生操作失誤或數(shù)據(jù)偏離正常軌道現(xiàn)象時，過簡短導(dǎo)體長度并安裝固定規(guī)格的接線盒來處理終端問題。

⑦中繼放大器在安裝時需要工作人員到現(xiàn)場進(jìn)行實地勘察，并著手開展調(diào)試工作，確保兩端擺放位置正確，不會受客觀外力的影響。

⑧電纜鋪設(shè)時，工作人員需要設(shè)定固定的檢查時間間隔，定期對不是情況進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，總體分析，結(jié)合實際情況調(diào)整弛度，并設(shè)置好間隔距離。

⑨當(dāng)電纜鋪設(shè)線路出現(xiàn)拐角時，必須做好連接點固定工作，設(shè)置好間隔半徑和具體的設(shè)備運行參數(shù)。

6 中繼放大器與泄露電纜的連接

①將電纜端部剝出長約25mm的線芯，然后將電纜屏蔽線部分均分為兩束，并分別絞繞成?2mm的線束。帶電作業(yè)時，為防止短路，要用?3套管套住電纜芯線。

②旋開放大器左右2個M22螺母，依次將M22螺母和夾緊件（含密封膠件）套入電纜，夾緊件距電纜端部約15mm。

③打開上蓋將放大器盒內(nèi)印制板上的接線端子3個固定螺釘完全旋松開，電纜線插入防水接頭孔內(nèi)護(hù)套推到底使芯線進(jìn)入接線端子中間接線柱內(nèi)，屏蔽線進(jìn)入接線端子兩側(cè)接線柱內(nèi)，確認(rèn)無誤后將接線端子緊定螺釘旋緊，將芯線和屏蔽線分別與印制板連接牢固。將夾緊件（含密封膠件）沿電纜套入防水接頭孔內(nèi)，旋緊M22螺母使電纜與放大器防水接頭固接成一體。旋緊M22螺母的力矩大小以40N力拉不動為準(zhǔn)[3]。

7 設(shè)備使用說明

該系統(tǒng)可以實現(xiàn)基地中心處理設(shè)備和智能手持終端的雙向通話，通過信息交互，平臺也可以實現(xiàn)逆向通信。設(shè)備的使用方法見設(shè)備使用說明書，手持電臺型號KTL121-S1(B)。

8 保養(yǎng)、維修

本系統(tǒng)設(shè)備在不使用過程中需要存放在干燥且無腐蝕性氣體的場所，并且做好遮光準(zhǔn)備，避免太陽光長期照射。另外，還需要選擇酸堿度適中的洗滌劑，利用溫水對外殼進(jìn)行定期清洗和擦拭，切記要分析外殼化學(xué)組成，不能使用具有腐蝕性或容易和其他結(jié)構(gòu)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的材料，若已經(jīng)出現(xiàn)上述問題，要立刻發(fā)回生產(chǎn)廠家進(jìn)行維修。

9 包裝、運輸和貯存

本系統(tǒng)應(yīng)該確保樣品在運輸和儲存過程中不受外力影響，出現(xiàn)外殼損壞的現(xiàn)象，在運輸之前變需要安裝固定工藝和要求配備完善的包裝設(shè)施，并按照國家規(guī)定標(biāo)注相關(guān)信息，并在固定位置張貼產(chǎn)品合格證，和設(shè)備使用說明書等。

待準(zhǔn)備工作完畢后，可以向運輸人員明確內(nèi)部材料運輸時所需要注意的事項，盡可能規(guī)避雨雪天氣，明確其儲存條件和時間：

①庫房溫度變化范圍為-5℃～40℃；

②相對濕度小于80%；

③通風(fēng)性能良好，濕度適中，不會產(chǎn)生劇烈的溫度變化，不會承受外力或腐蝕性物質(zhì)的侵蝕。

10 電子通信技術(shù)在礦井開采中的具體應(yīng)用

①電子信息技術(shù)在礦井調(diào)度，通信系統(tǒng)運行時應(yīng)該做好安全防護(hù)準(zhǔn)備，明確其實施過程中的應(yīng)用特點，針對性地明確風(fēng)險來源，制定應(yīng)對策略。具體的做法可以通過使用安全型防爆電話或設(shè)置安全柵欄等結(jié)構(gòu)，不需對煤礦井下進(jìn)行供電。一旦井下出現(xiàn)事故，若電話能夠正常工作，電纜沒有出現(xiàn)損壞，則系統(tǒng)可正常工作。所以，電子通信技術(shù)在煤礦通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，特別是在對煤礦進(jìn)行應(yīng)急救援、緊急避險及各種類型的生產(chǎn)調(diào)度過程中，取得較好的應(yīng)用效果。電子通信技術(shù)在煤礦調(diào)度通信系統(tǒng)應(yīng)用時，為了提升整體的應(yīng)用效果，電子通信技術(shù)在應(yīng)用時，為提升其工作質(zhì)量，技術(shù)人員應(yīng)該按照實際需求，科學(xué)合理地選取交換設(shè)備，明確各硬件設(shè)施準(zhǔn)確的運行參數(shù)。另外，技術(shù)人員不能選擇IP電話通信系統(tǒng)來替換有線通信系統(tǒng)，而是要結(jié)合實際情況，選擇安全防護(hù)程度更高的防爆安全性IP電話，且這些設(shè)備均位于井下，需要在井下有正常供電的情況下使用，若是由于瓦斯超限等原因引起停電事故時，對系統(tǒng)正常功能有著較大的影響。

②電子通信技術(shù)在礦井移動通信系統(tǒng)中的具體應(yīng)用。在煤礦移動通信系統(tǒng)中應(yīng)用電子通信技術(shù)，可取得便捷、及時的效果，特別是對井下流動人員的通信，可較好提升通信的及時性與通信質(zhì)量，較好提升了煤礦生產(chǎn)的安全性。但由于礦井使用的移動通信基站需要在電力供應(yīng)穩(wěn)定的前提下進(jìn)行工作，雖然很多煤礦都配備專業(yè)的電源，但是從具體工作的可靠性來看，相對于有線調(diào)度通信系統(tǒng)有著較大的差距，所以工作人員在實際工作時應(yīng)該結(jié)合實際情況不斷的進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)容補充，針對風(fēng)險來源，做好通信系統(tǒng)替代工作。另外，從電子通信技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用情況來看，主要分為全礦井移動通信系統(tǒng)和局部移動通信系統(tǒng)，其各自擁有不同的工作特點，適用的環(huán)境也存在差異?；诖?，工作人員要結(jié)合實際情況，明確實際工作的需求，科學(xué)合理地選擇通信技術(shù)，促使局部成本相對降低，在具體實施中，可選擇使用Wi-Fi通信技術(shù)，也可以根據(jù)實際，選擇使用漏泄通信技術(shù)等。

11 結(jié)語

當(dāng)前在礦井開采的過程中，電子通信技術(shù)的應(yīng)用為通信質(zhì)效的提升提供了較大的技術(shù)支持。企業(yè)需要從煤礦當(dāng)前的通信實際情況出發(fā)，加大技術(shù)、人才等方面的投入力度，為礦井開采質(zhì)效的提升提供出充足的電子通信支持。