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关于斜井跑车防护装置设计的探讨 武林海 陈青 武桐 (晋中市煤炭规划设计研究院，山西 晋中030600) 摘 要：为了有效防止煤矿斜井跑车失控而造成的事故，《煤矿安全规程》强制要求安装 “一坡三挡 的防护装置。本文通过对斜 井跑车事故种类及目前现有斜井跑车防护装置的分析 ，运用运动学、动力学、能量转换的理论、斜井防跑车装置所需强度及在强度一 定情况下安装间距的计算公式，提出了斜井跑车防护装置设计的综合解决方案，对煤矿斜井的防跑车装置设计具有一定的指导意义。 关键词：斜井防跑车装置；速度；冲击力；挡车栏强度；安装间距 中图分类号：F406．3；TD553 文献标志码：B 文章编号：1008—0155(2014)06—0128—02 我国煤矿斜井采用串车提升运输时，由于井下条 上运跑车通过跑车运行轨迹可作为从静止处跑车 件复杂多变，受客观原因影响和工人违章进行作业等 即初速度为 0m／s。上运状态发生跑车到达挡车栏速度 影响，斜井易发生矿车脱钩和跑车事故，对巷道 内行 按式(1)计算。 人、信号工和把钩工的生命安全造成较大威胁，也易造 = 42gL(sin口一uCOSO~) (1) 成煤矿巨大经济损失，从而严重影响煤矿安全生产。 式中：g一重力加速度 9．8m／s；L一跑车距离，m；一轨 为此，我国的 《煤矿安全规程》…第三百七十条规定： 道与车轮滚动摩擦系数：0．015；一井筒倾角。 “在倾斜井巷 内安设能够将运行中断绳、脱钩的车辆阻 2．2下放跑车(初速度 V。=am／s) 止住的跑车防护装置……挡车装置必须经常关闭，放 下运跑车以初速度V。=am,／s发生跑车，下运状态 车时方准打开。兼作行驶人车的倾斜井巷，在提升人 发生跑车到达挡车栏速度按式 (2)计算。 员时，倾斜井巷中的挡车装置和跑车防护装置必须是 常开状态，并可靠地锁住”。如何设置跑车防护装置， = 42gL(sin口一∥COSO：)+ (2) 把跑车事故的损失降到最低限度，至关重要，本文针对 符号意义同上 。 斜井跑车防护装置及安装距离问题做一探讨。 3跑车作用于挡车栏上的冲击力 1跑车防护装置形式 3．1以1辆矿车计算冲击力(脱钧现象) 矿井挡车栏的设置主要根据所能承受矿车冲击能 一 辆矿车计算冲击力为： 量大小、冲击力大小和巷道布置等因素确定。目前普 P=kQ (3) 遍使用的跑车防护装置为柔性挡车栏。柔性挡车栏缓 式中：Q～重车作用在挡车栏上的静力，?v；Q=(Q。+ 冲距离一般为0．3～10m，缓冲阻力一般在 100—140kN Q1)(sinet—I~eOSOt)； 之间。 Q。一矿车重量，kg；Q一矿车运载物料的重量，kg； 柔性跑车防护装置类型通常设为常闭型，跑车防 k一动载荷系数。 护装置一般 由传感器、PLC控制器、执行机构、吸能器 和挡车栏构成，其工作原理图见图1。 + 晤 (4) 8—静力垂直分量 Q 作用下挡车栏的弹性变形， =61+ 2+ 3+ 4 。