Research on Frequently Open Mine Car Protective Mechanism

YANG Yong-qiang

摘要：跑車防護(hù)機(jī)構(gòu)是坡度30°以下的運(yùn)輸斜巷，空氣中含有甲烷或煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤礦井下應(yīng)用的安全裝置。當(dāng)?shù)V車超速或發(fā)生了斷繩或脫鉤跑車事故時(shí)，礦車通過(guò)防護(hù)機(jī)構(gòu)時(shí)撞擊擺桿使得擺桿擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)到80°時(shí)，掛在跑車防護(hù)機(jī)構(gòu)上的擋車裝置脫繩掉落，擋在礦車前方，吸收礦車的能量，將礦車攔截下。

Abstract： Car protective mechanism are safety devices used in underground coal mines with the danger of methane or coal dust explosion in the air of transportation inclined roadways with slope less than 30 degrees. When the tramcar speeds over or breaks the rope or decouples the car runaway accident， when the tramcar passes through the protective mechanism， it impacts the swing rod to make the swing rod swing and rotate to 80 degrees， the stop device hanging on the protective mechanism of the sports car falls off the rope， blocks in front of the tramcar， absorbs the energy of the tramcar， and intercepts the tramcar.

關(guān)鍵詞：碰桿;脫鉤;跑車;擋車;礦車

Key words： bumper rod;decoupling;car runaway;block;mine car

中圖分類號(hào)：TH126.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2019）32-0257-02

0? 引言

煤礦斜井串車提升物料和人員時(shí)，如果發(fā)生鋼絲繩斷繩或脫鉤等跑車事故，就可能造成設(shè)備損壞、中斷斜井運(yùn)輸，嚴(yán)重時(shí)還有可能造成人員傷亡，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)程第三百七十條明確規(guī)定：傾斜井巷內(nèi)使用串車提升時(shí)，必須安設(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。

煤礦跑車防護(hù)裝置的種類很多，最常見(jiàn)的有常閉式的（繩壓式跑車防護(hù)裝置），有常開(kāi)式的（碰桿式跑車防護(hù)裝置），在傾斜井巷中依據(jù)一坡三擋的原則布置：在上部平車場(chǎng)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器;在變坡點(diǎn)下方略大于1列車長(zhǎng)度的地點(diǎn)，設(shè)置防止斷繩或脫鉤的車輛繼續(xù)往下跑車的擋車欄;坡底的防護(hù)裝置。傾斜井巷中的擋車裝置和跑車防護(hù)裝置必須是常開(kāi)狀態(tài)。跑車防護(hù)裝置除在井口以下一定距離布置外，在斜井巷中部不再布置，到在斜井下部連續(xù)布置兩套跑車防護(hù)裝置，以加強(qiáng)對(duì)跑車能量的吸收強(qiáng)度的擋車欄。

下面我們介紹的是一種常開(kāi)式的跑車防護(hù)機(jī)構(gòu)，設(shè)置于斜井巷變坡點(diǎn)下方的防護(hù)機(jī)構(gòu)（碰桿式跑車防護(hù)機(jī)構(gòu)）。

1? 碰桿式跑車防護(hù)機(jī)構(gòu)的使用環(huán)境和實(shí)現(xiàn)安全控制的過(guò)程

1.1 碰桿式跑車防護(hù)機(jī)構(gòu)使用于有瓦斯、煤塵威脅的礦井，30°以下的運(yùn)輸斜巷中，環(huán)境溫度0℃-40℃，相對(duì)濕度不大于95%，空氣中含有甲烷或煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤礦井下。當(dāng)?shù)V車超速或發(fā)生了斷繩或脫鉤跑車事故時(shí)，礦車通過(guò)防護(hù)機(jī)構(gòu)時(shí)撞擊擺桿使得擺桿擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)到80°時(shí)，掛在跑車防護(hù)機(jī)構(gòu)上的擋車裝置脫繩掉落，擋在礦車前方將礦車攔截下來(lái)。避免發(fā)生傷人事故。（圖1所示）

1.2 如圖1所示如果運(yùn)輸中的串車1以正常速度通過(guò)時(shí)，碰撞跑車防護(hù)機(jī)構(gòu)2中的擺桿，礦車的速度小碰撞力度小，擺桿的擺動(dòng)幅度較小，碰不到控制碰桿，擋車裝置被鋼絲繩懸掛在空中，串車會(huì)正常通過(guò)。如果運(yùn)輸中的串車發(fā)生斷繩飛速?gòu)钠律舷聛?lái)，當(dāng)碰到防護(hù)機(jī)構(gòu)2中的擺桿時(shí)，礦車行駛的速度快，碰撞力度較大，擺桿的擺動(dòng)幅度較大碰撞到控制碰桿，懸掛擋車裝置的鋼絲繩就會(huì)脫鉤，使得擋車裝置自然掉落就會(huì)擋住快速飛奔的串車，避免高速行駛發(fā)生毀車撞人事故而實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)輸?shù)谋Ｕ稀?/p>

2? 碰桿式跑車防護(hù)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

跑車防護(hù)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖2所示：跑車防護(hù)機(jī)構(gòu)架，拉住前方擋車杠的鋼絲繩，碰桿機(jī)構(gòu)，擺桿等組成，具有以下優(yōu)點(diǎn)。

2.1 能夠調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的擺桿：由于各個(gè)礦的巷道高度不同因此防護(hù)機(jī)構(gòu)的擺桿長(zhǎng)度需求也不相同。巷道高的需要的長(zhǎng)，巷道底的需要的短，因此把擺桿設(shè)計(jì)為兩節(jié)，并且在兩節(jié)擺桿上設(shè)計(jì)了幾排調(diào)節(jié)螺栓孔，利用連接孔的位置不同調(diào)節(jié)擺桿的總長(zhǎng)度（如圖中序號(hào)5的上下位置就是可調(diào)部位）。調(diào)節(jié)范圍：最短長(zhǎng)度1470mm，最長(zhǎng)1920mm，可調(diào)長(zhǎng)度450mm。滿足不同高度的巷道使用。

2.2 碰撞瞬間具有緩沖功能：由于礦車通過(guò)擺桿時(shí)雙向通過(guò)，無(wú)論從哪個(gè)方向通過(guò)都要與擺桿發(fā)生碰撞，礦車的邊緣和擺桿都會(huì)因?yàn)榕鲎捕l(fā)生變形，為避免擺桿損壞礦車，碰桿上設(shè)計(jì)有緩沖橡膠條，增加緩沖避免發(fā)生碰撞變形，增強(qiáng)礦車和擺桿的使用壽命。

2.3 能夠避免出現(xiàn)誤擋車現(xiàn)象：在碰桿掛繩的部位原來(lái)的彎鉤90°但是由于加工時(shí)鍛打的彎度經(jīng)常微大于90°，因此在掛上鋼絲繩時(shí)就會(huì)產(chǎn)生向下的力矩，導(dǎo)致碰桿機(jī)構(gòu)圍繞支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)而發(fā)生脫繩事件，出現(xiàn)誤擋車現(xiàn)象，為了避免出現(xiàn)此現(xiàn)象我們將彎鉤的角度設(shè)計(jì)成了微小于90°，并將彎鉤的長(zhǎng)度增加了5mm，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)解決了以前誤脫鉤現(xiàn)象的發(fā)生。并且能正常實(shí)現(xiàn)擋車的功能。

3? 發(fā)生跑車事故時(shí)的安全防護(hù)過(guò)程（如圖2所示）

當(dāng)運(yùn)輸中的串車發(fā)生斷繩飛速?gòu)钠律舷聛?lái)，當(dāng)碰到防護(hù)機(jī)構(gòu)中序號(hào)5的擺桿時(shí)，擺桿向左上方擺動(dòng)，碰桿機(jī)構(gòu)就會(huì)在碰撞力的作用下，圍繞著旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)擺桿的擺動(dòng)幅度達(dá)到80°時(shí)，如圖中6所在的位置時(shí)，懸掛擋車裝置的鋼絲繩就會(huì)脫鉤，使得擋車裝置自然掉落，擋住快速飛奔的串車，避免高速行駛發(fā)生毀車撞人事故而實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)輸?shù)谋Ｕ稀?/p>

碰桿防護(hù)機(jī)構(gòu)安全，原理清晰，操作靠機(jī)械自動(dòng)控制。安全系數(shù)高，是礦斜井串車提升物料和人員時(shí)必需的安全防護(hù)裝置。

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作者簡(jiǎn)介：楊永強(qiáng)（1979-），男，河南衛(wèi)輝人，工程師。