井下斜巷氣動(dòng)安全吊梁阻車裝置的研制應(yīng)用

《煤礦安全規(guī)程》第三百七十條第四項(xiàng)規(guī)定：“傾斜巷道在上部平車場接近變坡點(diǎn)處，安設(shè)能夠阻止未連掛的車輛滑入斜巷的阻車裝置”。坐落在濟(jì)寧市嘉祥縣的肥城礦業(yè)集團(tuán)梁寶寺煤礦原先用擋車棍，后來施工上下山掘進(jìn)迎頭用手動(dòng)吊梁裝置。擋車棍使用較方便，但安裝較麻煩，研制了氣動(dòng)吊梁裝置來替代手動(dòng)吊梁裝置。經(jīng)過井下試驗(yàn)，具有安全可靠、使用方便、工效較高、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。重量輕，安裝和維護(hù)方便，各配件標(biāo)準(zhǔn)化、通用性強(qiáng)，可用于各種支護(hù)方式的巷道，如架棚、錨網(wǎng)、錨噴等。

⑴設(shè)計(jì)方案。①優(yōu)化確定。第一方案為電力驅(qū)動(dòng)。由電機(jī)驅(qū)動(dòng)卷筒裝置帶動(dòng)吊梁起落；結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備多，且涉及電器防爆問題，成本高。第二方案為液壓驅(qū)動(dòng)。由電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵，經(jīng)執(zhí)行元件來升降吊梁。采用水壓式相對簡單，水壓隨使用地點(diǎn)變化而變化，需增加1種乳化液配比裝置。第三方案為氣動(dòng)方式。各掘進(jìn)迎頭均設(shè)有氣源。通過比較，選擇氣動(dòng)式系統(tǒng)。氣動(dòng)的特點(diǎn)：壓縮空氣便于遠(yuǎn)距離輸送；工作壓力低，結(jié)構(gòu)簡單，成本低；氣動(dòng)動(dòng)作迅速，適用于一般控制；氣動(dòng)維修簡單，管道不易堵塞；在井下使用安全可靠。②結(jié)構(gòu)組成。氣缸，由方向控制閥、截止閥、單向閥和管路元件組成的控制元件，由滑輪組、固定裝置及準(zhǔn)6mm鋼絲繩組成的附件，吊梁。③工作過程。打開氣源截止閥，操縱手動(dòng)換向閥，壓氣經(jīng)管路進(jìn)入氣缸的工作腔，使活塞桿伸出，活塞桿帶動(dòng)鋼絲繩經(jīng)動(dòng)滑輪組件帶動(dòng)吊梁升起；礦車通過后，操縱換向閥，氣缸工作腔與外界溝通卸壓，吊梁在自重作用下回落至安全閉鎖位置。

⑵控制系統(tǒng)及元件的確定。該裝置采用單作用氣缸速度控制回路。通過安裝2個(gè)相反可調(diào)單向節(jié)流閥，分別控制活塞桿的伸縮速度，達(dá)到提升均勻穩(wěn)定、回落快速的要求?？刂圃鏖y采用23JR6型二位二通截止式手動(dòng)換向閥，單向閥采用LA-L6型單向閥。

⑶氣缸的固定與安裝。①滑輪組設(shè)計(jì)。采用動(dòng)滑輪組的原理：吊梁起落高度達(dá)到2.2～2.4m時(shí)，千斤頂工作行程較大，而設(shè)計(jì)氣缸行程僅有0.9m?？稍黾觿?dòng)滑輪組，使其牽引鋼絲繩的工作行程增加到原來的2倍，以解決氣缸行程不足的問題。具體的辦法是從氣缸活塞桿前端固定1個(gè)動(dòng)滑輪，氣缸后端處固定1個(gè)定滑輪，并與固定氣缸的卡箍焊接成一體。②氣缸的安裝方式。該裝置結(jié)合井下架棚和錨桿巷道2種支護(hù)方式，設(shè)計(jì)了2種安裝固定方式。第一種采用螺紋式卡箍與錨網(wǎng)巷道的M14、M16、M22等強(qiáng)錨桿配合固定，適用于錨網(wǎng)巷道。第二種采用U型卡板的方式，適用于架棚巷道。