不锈钢斜井人车试验应用与推广

文/杨续冠

（作者单位：李元）

随着生产的发展，斜井人车运送人员，大大减轻了井下作业人员的体力消耗，运输效率远远超过了钢丝绳牵引的代步车，深受矿工欢迎。《煤矿安全规程》规定，对新安装或大修后的人车在下井前必须进行脱钩试验 （空载、重载）合格后方可使用，对使用中斜井人车应每班进行一次手动落闸试验，每年进行一次重载全速脱钩试验，合格后方可使用。在使用现场要做每班上述试验难度很大，尤其是做空载、重载全速脱钩试验难度更大，将给人车的安全运行带来严重威胁。因此，采用以下实验方法将对实际应用于推广有一定的借鉴价值。

一、试验方法

目前南阳坡矿使用的XRC15-6/6型不锈钢、插爪式斜井人车，组列方式是一头车二挂车，适应在斜井角度6°～30°。副斜井下山角度为25°，对人车检查正常后，将人车松到距斜巷下口的一定距离 （一般取50m为宜），然后将各节人车主拉杆上的撞块按《人车说明书》要求的距离定位，接着将人车松到下车场，将“T”型闭锁器放在主拉杆伸出位置，用Φ18.5mm，长度6m的钢丝绳套穿过提升钩头环与人车两个安全销连接，主拉杆与钩头脱离。

检查正常后，将人车松到距下口50m处，用Φ6.5mm的钢丝绳作控制绳，控制绳的一端用2个绳卡子固定在“脱扣器”的锁板上端打孔上，另一端固定在钢轨上 （或巷道管子上），控制绳的长度以绞车由静止到全速所运行的距离进行确定，并略有余量（一般取30m为宜）一切准备就绪后，开始做重载全速脱钩试验。

发出正常的松车信号，当人车达到全速后，控制绳将支撑在主拉杆上的“T”形闭锁器拉出，主拉杆失去支撑，在复位弹簧的作用下复位，人车落闸，绞车司机发现有余绳时立即停车，测量各种试验数据，试验完毕，如果人车有故障或试验有误，造成人车不落闸时，人车运行也安全，由于人车始终与提升钢丝绳的钩头相连接，人车运行距离超过落闸地点后，可发停车信号，不会造成任何事故，待查明原因后继续试验。

二、试验数据的理论计算与分析

1.空行程距离SK

（1）原试验方法（脱扣器）时：SK=V0T0+1/2(gsina-ωcosa)T20， 式中 SK—空行程距离，m；V0—试验人车的正常运行速度，m/s，(V0=3.2m/s)；T0—空行程时间，取 0.2s；a—巷道角度；ω—车轮滚动阻力系数，取0.02。

即 SK=V0T0+1/2(gsina-ωcosa)T20=3.2×0.2+1/2（9.8×sin16°-0.02×cos16°）T20=692mm 大于实测值200mm（空载和重载相同）

（2）新试验方法（“T”型闭锁器）时：SK=V0T0=3.2×0.2=640mm大于实测值200mm（空载和重载相同）

（3）两种计算方法分析。原试验方法中，SK的计算值，包括了人车脱钩后在空行程时间（T0）内由于重力加速度沿斜巷方向的重量使人车运行的距离为：ΔSK=1/2(gsina-ωcosa)T20，而新试验方法中，由于人车始终与钩头相连接，因而计算SK时无此重量，故新方法中SK的值要小于传统试验方法中的SK值。

通过现场实测人车的空行程距离与理论计算的空行程时间进行比较，确定人车制动系统的灵敏性，要求实测值小于计算值为合格，通过计算得知合格。

2.缓冲距离SK

（1）原试验方法（脱扣器）时：插爪式人车SK=｛2L×g(sina-ωcosa)+[V0+g(sina-ωcosa)T0]2｝ ／2J；式中L—两根枕木间的平均间距，L=0.7m；SK—缓冲距离，m；J—人车制动时允许的减速度，（空载时）J=3g,(重载时)J=g （g=9.8m/s2）； 重载时 SK=｛2L×g(sina-ωcosa)+[V0+g(sina-ωcosa)T0]2｝／2J；L—枕木间距，L=0.7m。

SK（重载时）=｛2L×g(sina-ωcosa)+[V0+g(sinaωcosa)T0]2｝／2J=｛0.7×9.8(sin16°-0.02×cosa16°)0.2]2｝2×9.8=878mm

SK（空载时）=｛2L×g(sina-ωcosa)+[V0+g(sinaωcosa)T0]2｝／2J=｛0.7×9.8(sin16°-0.02×cosa16°)0.2]2｝2×3×9.8=292mm

（2）新试验方法（“T”型闭锁器）时：SK（重载时）=V02／2J=3.22／2×9.8=522 mm；SK（空载时）=V02／2J=3.22 ／2×3×9.8=174mm。

（重载时）通过现场实测值900mm均大于理论计算值878mm、522mm，为合格，（空载时）通过现场实测值310mm均大于理论计算值292mm，174mm，确定人车的缓冲性能为合格。

（3）两种计算方法分析。原试验方法中，抓爪式人车计算的缓冲距离包括了重力加速度沿斜坡方向的重量在人车空行程和轨枕移动情况下人车速度增加因素。新试验方法的制动距离与上述两个因素无关，只与人车正常运行速度有关。因此，新试验方法的计算值522mm小于传统试验方法的计算值878mm。

三、计算方法的实际应用及结论

采用新试验方法后，应按新计算的空行程距离和缓冲距离与实测的数据进行比较，确定其灵敏度和缓冲性能是否符合要求，通过试验和计算得知，符合要求。

使用“T”型闭锁器进行人车试验，操作简单方便，安全可靠（因人车始终与提升钩头相连，即脱钩不脱车，因此，从根本上消除了因人车制动失效发生跑车的可靠性，十分安全可靠），准确性提高，试验数据准确。

目前，南阳坡矿首次采用这种方法进行试验，因其具有以上特点，确定了其具有广泛的推广使用价值。同时，实践也证明，只有严格认真执行《煤矿安全规程》的要求，对人车进行定期试验，才能保证人车的安全运行。