斜巷提升“一坡三挡”装置的探索和应用

文/张辉 蔡晓兰

斜巷提升“一坡三挡”装置的探索和应用

文/张辉 蔡晓兰

山东里能鲁西矿业有限公司矿井井田面积54.4km2，设计生产能力45万吨/年。采用主井36mm提升钢丝绳作为挡车装置的主受力部件，制作安装了斜巷挡车装置，通过高压风作为动力，采用气动操作，并实现了与车场阻车器联锁，大大降低了劳动强度，提高了安全程度。

一、问题的提出

斜巷提升运输挡车装置目前存在很多缺点，特别是调度绞车运行的巷道，目前常用钢轨吊梁加配重的形式，信号把钩工操作时需将钢轨吊梁抬起，还要打点操作，存在很大的安全隐患。为了减少运输事故，鲁西煤矿对防跑车装置特别是调度绞车提升的巷道的“一坡三挡”，提出三个急需解决的问题。

1.要解决人工操作问题，实现远距离控制，信号把钩工在工作地点专心地处理信号，防止在操作吊梁时无法处理意外情况。

2.要解决变坡点上下两个挡车装置的联动闭锁问题，确保二者只能同时有一道可以打开。

3.要解决挡车栏的强度问题，确保能够承受意外情况下矿车的冲击。

二、方案的制定

鲁西煤矿在翻煤机硐室进行革新试点，通过理论探讨和现场测定，对提出的三个方面的问题采用三种方式进行解决。

1.采用气动装置进行挡车装置的开启，方便信号把钩工操作。

2.采用分气阀控制气流实现变坡点上下两个挡车装置的联动闭锁。

3.采用高强度柔性挡车栏代替钢轨吊梁。

三、系统主要结构组成及功能

主要系统包括不倒翁阻车器、气动阻车器、气动挡车栏、气流控制柜，采用高压风管进行连接。

1.不倒翁阻车器，安装在上部平车场，防止意外车辆误入上部车场。

2.气动阻车器，安装在上部平车场靠近变坡点处，防止未连挂车辆进入斜巷。采用分气阀与变坡点下方略大于一列车位置的气动挡车栏连锁。

3.气动挡车栏，斜巷变坡点下方大于一列车位置，通过配气阀与安装在上部平车场靠近变坡点处的气动阻车器连锁，防止未连挂车辆继续向下运行。采用φ36mm钢丝绳为主要承载，单根最小破断拉力628KN，采用向下打锚杆配合混凝土基础方式固定。

4.气动挡车栏，距下部平车场道岔前适当位置，防止途中脱钩断绳的车辆冲入下部车场造成危害。采用φ36mm钢丝绳为主要承载，单根最小破断拉力628KN，采用向下打锚杆配合混凝土基础方式固定。

5.气流控制柜，安装在上部平车场适当位置和下部信号硐室，通过对高压风流的分配，控制气动阻车器及挡车栏装置的状态。

6.高压风管，连接各装置，输送风力。

7.斜巷提升“一坡三挡”设置示意图。

四、柔性挡车栏制作与安装

1.用主井36mm提升钢丝绳作为主受力材料，单根破断拉力大于600KN，U型联结可承受1200KN的拉力。

2.用槽钢作为骨架，将钢丝绳围绕在槽钢槽内，用卡扣轻微固定。槽钢与气缸连接，作为钢丝绳和气缸之间的连接中介，只参与提升下放受力，不参与钢丝绳挡车时受力。

3.钢丝绳与基础用钢板和轴进行联结，钢板厚度20mm，与钢丝绳间用5个U型卡连接，整个装置可以沿轴旋转。

4.在挡车栏前部内侧用弹簧制作缓冲装置。

5.在挡车栏上部，用钢带和钢丝绳制作防止矿车向上弹起越过挡车栏的装置。

五、基础制作

1.挡车栏基础。在轨道两侧挖挡车栏基础坑，基坑深1m，在1m深的基坑底部向下布置5根1.5m长的锚杆，基础内钢筋主筋下方与锚杆焊接，上方与铁件焊接。

2.气缸基础。在矿车撞击挡车栏时，气缸基本不受力，气缸基础只是用来固定气缸，满足升降使用，简易布置即可。

六、工作方式

1.车辆提升。车辆即将进入斜巷时，下把钩人员将配气阀打到开的位置，气缸供气将挡车栏推起，车辆通过后，操作人员操作配气阀将挡车栏下放。当车辆即将通过上边坡点挡车栏时，上把钩操作人员操作配气阀，将挡车栏推起。车辆通过后，操作下放挡车栏，此时高压风流同时打开边坡点前的启动阻车器，车辆通过气动阻车器后，关闭气动阻车器，车辆摘钩后通过前方不倒翁，进入翻车装置。

2.车辆下放。车辆从翻车装置中退出，上把钩工控制不倒翁，让车辆进入连挂位置，此时边坡点前气动阻车装置处于关闭状态，防止未连挂车辆下滑至边坡点下放。连挂完毕后，把钩人员打开气动阻车装置，同时挡车栏放下，防止断绳跑车的车辆继续下滑。在即将通过挡车栏前，上把钩工操作配气阀，推起挡车栏，车辆放行。在车辆到达下部车场前挡车栏前，下把钩人员操作气阀，推起挡车栏，放行车辆。

七、结论

1.信号把钩人员在信号硐室内通过转动配气阀的手柄，就可以轻易地操作挡车栏的升降，实现了远程控制；改变了过去必须人力拉动配重装置等繁重的体力劳动。

2.上部变坡点两个挡车装置通过配气阀联锁运作，能够始终保持一个处于阻车状态，不会出现上部人员误操作造成的无挂钩车辆下滑事故。

3.挡车栏牢固可靠，钢丝绳用黄油封闭，与空气隔绝，不会出现锈蚀情况，受到冲击采用柔性缓冲碰撞，作用力小，在挡车栏上还有防止碰撞车辆跳起越过挡车栏的装置，进一步加强了挡车栏的可靠性。

4.整套设备强度高，安全可靠，整洁美观，不需要电能，不会产生失爆的现象，维修方便，大大提高了斜巷运输安全程度。

（作者单位：山东里能鲁西矿业有限公司，山东里能新河矿业有限公司）

(责任编辑：李元)