煤礦斜巷跑車防護(hù)裝置安裝分析

周金兆，許建偉，陳 鑫

(1.河南能源義煤公司鞏鐵煤業(yè)，河南 鞏義451200;2.河南能源義煤公司義安礦業(yè)，河南 新安471800)

0 引言

斜巷運(yùn)輸是煤礦運(yùn)輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)。但在斜巷運(yùn)輸過(guò)程中，由于操作工人違章作業(yè)，極易發(fā)生跑車事故，造成設(shè)備損壞、中斷斜巷運(yùn)輸，帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，更嚴(yán)重的還會(huì)造成人員傷亡。因此，斜巷跑車防護(hù)裝置是斜巷運(yùn)輸中必不可少的安全設(shè)施之一?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定“在傾斜井巷內(nèi)安設(shè)能夠?qū)⑦\(yùn)行中斷繩、脫鉤的車輛阻止住的跑車防護(hù)裝置”。隨著我國(guó)跑車防護(hù)裝置的不斷改善，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)如何規(guī)范安設(shè)跑車防護(hù)裝置，對(duì)于有效地降低斜巷跑車事故，保證提升運(yùn)輸安全具有重大意義。

1 輔運(yùn)斜巷概況

某礦輔運(yùn)斜巷長(zhǎng)度為330 m，坡度為6. 5°，巷道寬度為5.2 m，巷道高度為4.0 m。提升絞車型號(hào)為JWB55B -0.5/1.27 型礦用無(wú)極繩調(diào)速機(jī)械絞車，采用了三級(jí)行星輪系減速傳動(dòng)，張緊裝置采用液壓張緊機(jī)構(gòu)，其巷道斷面如圖1 所示。

圖1 斜巷斷面圖

2 跑車防護(hù)裝置的安設(shè)間距分析

2.1 防護(hù)裝置安設(shè)間距計(jì)算分析

從理論上計(jì)算，跑車防護(hù)裝置設(shè)計(jì)所能夠吸收的最大沖擊能量大于跑車車輛及荷載的沖擊能量時(shí)，才能防止跑車事故的發(fā)生，跑車防護(hù)裝置的安設(shè)間距如下式所示。

式中:l-跑車防護(hù)裝置的安設(shè)距離，m;n-礦車的個(gè)數(shù)，個(gè);m-礦車所載貨物質(zhì)量，kg;mz-礦車的質(zhì)量，kg;gn-重力加速度，m/s2;β-跑車防護(hù)裝置安設(shè)段斜巷的傾角，°;v-跑車時(shí)礦車的速度，m/s。

通過(guò)上式計(jì)算可知，該斜巷跑車防護(hù)裝置的安設(shè)距離l≥

99.3 m。

2.2 擋車欄安設(shè)位置分析

按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定“在變坡點(diǎn)下方略大于1 列車長(zhǎng)度的地點(diǎn)，設(shè)置能夠防止未連掛車輛繼續(xù)往下跑車的擋車欄”。擋車欄的作用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，其一是避免平道車輛發(fā)生帶繩跑車事故;其二是防止作業(yè)工人誤推礦車造成跑車事故。

經(jīng)過(guò)對(duì)JWB55B-0.5/1.27 型礦用無(wú)極繩調(diào)速機(jī)械絞車提升能力計(jì)算，該絞車一次可牽引7 輛1.5 t 載重礦車(總載重量≤28 t)，每輛礦車長(zhǎng)為2.1 m，加上三鏈環(huán)及梭車長(zhǎng)度，可以確定擋車欄(第1 道跑車防護(hù)裝置)安設(shè)在斜巷變坡點(diǎn)向下20 m處就能滿足要求。

3 擋車欄的制作及安裝

由于輔運(yùn)斜巷是坡度小于16°的一般斜巷，所以使用2 根規(guī)格不小于11#礦工字鋼焊接而成的梯形擋車欄，其長(zhǎng)度為吊掛高度的1.5～2 倍。當(dāng)擋車欄放下時(shí)，擋車欄與絞車側(cè)的導(dǎo)軌形成的角度不大于45°，寬度為400～500 mm。

采用基座加螺栓和銷軸連接方式安裝梯形擋車欄，將基座用螺栓固定在橫梁上，再將梯形擋車欄用銷軸與基座連接，銷軸直徑不小于30 mm，固定基座螺栓不小于22 mm，基座使用的鋼板厚度不小于12 mm。擋車欄中心線應(yīng)與軌道中心線重合，其偏差不得大于50 mm。擋車欄常閉時(shí)(底端)應(yīng)能落到底，距離軌面的高度最大不得超過(guò)200 mm，兩底端高差不大于20 mm;打開(kāi)時(shí)高度不得低于1.6 m。

4 防護(hù)裝置安裝數(shù)目計(jì)算

輔運(yùn)斜巷跑車防護(hù)裝置采取等間距布置形式。所謂等間距布置是指在等坡度斜巷根據(jù)提升物料的最大質(zhì)量，跑車防護(hù)裝置所能吸收的最大能量和巷道傾角等參數(shù)計(jì)算出允許跑車的最大距離。該布置形式因其設(shè)計(jì)計(jì)算較簡(jiǎn)單，在礦井跑車防護(hù)裝置布置中應(yīng)用廣泛。采取等間距布置時(shí)，跑車防護(hù)裝置安裝套數(shù)與防護(hù)裝置安設(shè)間距l(xiāng)、斜巷長(zhǎng)度L、擋車欄安裝位置L0有關(guān)，其關(guān)系式如下式所示:

代入數(shù)據(jù)計(jì)算可知，輔運(yùn)斜巷需安裝4 道跑車防護(hù)裝置。其布置位置及間距如圖2 所示。

5 結(jié)語(yǔ)

該礦是機(jī)械化水平較高的新建礦井，井下輔助運(yùn)輸工作量較大，斜巷運(yùn)輸存在較大的安全隱患。所以，根據(jù)巷道的傾角與斷面的大小，正確設(shè)計(jì)、安裝跑車防護(hù)裝置，對(duì)于防止斜巷運(yùn)輸提升，特別是串車提升時(shí)跑車事故的發(fā)生非常重要。輔運(yùn)斜巷跑車防護(hù)裝置自從安裝以來(lái)，操作方便，性能安全可靠，有效地防止了斜巷運(yùn)輸過(guò)程中跑車事故的發(fā)生，保證了人身安全，避免了斜巷設(shè)備的損壞，對(duì)于礦井的安全高效生產(chǎn)和效益的提高具有重要意義。