风动联锁挡车器的研制与应用

戚永豪

(平顶山煤业股份有限公司二矿,河南平顶山 467000)

风动联锁挡车器的研制与应用

戚永豪

(平顶山煤业股份有限公司二矿,河南平顶山 467000)

针对传统的配重挡车器在使用中存在的缺点及问题,研制了一种新型的风动联锁挡车器。该挡车器的成功应用不但加强了对斜巷运输安全的管理,实现了斜巷运输安全运行,而且提高了工作效率,保证了绞车运输的连续性。

风动联锁挡车器;斜巷运输;运输安全

Development and Application of Stop Block with Pneumatic Interlock

斜巷轨道运输是煤矿井下主要的生产环节之一,也是矿井安全生产的薄弱环节。斜巷轨道运输的安全管理工作,历来是煤矿安全生产工作中的重中之重。据统计,斜巷轨道跑车事故 90%以上是由于上平台作业人员误操作造成的,主要表现为操作人员不能规范操作,违章蛮干、怕麻烦;有时还不能及时恢复挡车器使其处于常闭状态;有时不按操作规程操作,提前打开挡车器。发生跑车事故,其后果较为严重,会造成严重的人员伤亡和重大财产损失。因此,加强和完善斜巷轨道运输的安全设施,显得尤为重要。

1 风动联锁挡车器简介

井下现用的配重式挡车器不规范,可靠性较差,操作起来不灵活,通常需要 2～3人共同操作才能完成,操作人员距离轨道较近,存在很大的不安全因素,并且职工劳动强度大、效率低下。如果挡车器不能及时动作到位,就会出现 2种可能,一是紧急停车,这对钢丝绳的冲击很大;另外就是直接撞到挡车器上,造成挡车器的损坏,严重影响矿井的安全生产。

针对目前斜巷运输存在的问题,研制开发了风动联锁挡车装置 (以下简称挡车装置)。该装置采用 11号矿用工字钢作立柱,立柱分别立于轨道两边,下入底板 600mm浇混凝土作基础,上端与顶板可靠连接,上横梁与两旁立柱采用 U型卡连接。采用 φ21.5mm的钢丝绳与 φ50.8mm边管制成挡车杠,当发生意外时绳与边管共同作用,阻止非正常运行车辆继续向下行 (如图 1)。

斜巷上方挡车器横梁上安装 YT-28风钻气腿,气腿安装固定在固定导轨及支架上,通过气腿实现 2台挡车器联锁 (如图 2)。

图1 单组挡车器

图2 斜巷上方挡车器

2组挡车器距离 10～15m,挡车器挡车杠使用φ6mm钢丝绳及定滑轮联锁,通过使用 YT-28风钻气腿将联锁的挡车器打开或关闭,风钻气腿受三位四通操作阀控制,操作手把后,气路打开,活塞伸出,挡车器被联锁绳拉起,这时第 1道挡车器处于车辆放行状态,第 2道处于关闭状态,车辆通过第 1道挡车器后,再扳动操作阀至相反位置,气缸收回,此时第 2道处于打开位置,第 1道处于关闭位置,采用风压推动气缸来代替人工体力操作,操作起来省时省力,从而实现挡车器及时动作、准确定位 (如图 3)。

图3 风动联锁挡车器

2 风动联锁挡车器使用特点

(1)常闭 正常情况下,总有一道挡车器处于常闭状态,若有非正常运行车辆时,则被可靠的挡住,满足《煤矿安全规程》的规定。

(2)控制方便 该装置的动作由 1个三位四通操作阀完成,操作简便,工人劳动强度低。

(3)确保操作人员安全 操作人员可以远离轨道进行操作控制,提高作业环境安全系数。

(4)确保绞车运输的连续性 由于风动联锁挡车器动作迅速、定位准确、操作简便,当矿车运行至挡车器时不需要停车,提高了工作效率,保证了绞车运输的连续性。

(5)增强抗冲击力 采用 11号矿用工字钢作立柱,下入底板浇混凝土作为基础,上端与顶板可靠连接,用 φ21.5mm钢丝绳制成挡车器,当发生意外时绳与立柱共同作用,阻止非正常运行车辆继续向下行。

(6)安全系数高 因总有一道挡车器处于“常闭”状态,安全系数相对原配重式挡车器明显提高,减少因人的不安全行为造成的不安全因素。

3 风动联锁挡车器使用效果及评价

(1)解决了原配重式挡车器的不足,设计安装 2道互相联锁的挡车器,总有一道处于 “常闭”状态,提高了安全系数,利用风压替代人力操作,将操作者从简单重复的体力劳动中解脱出来,提高了工作效率,降低了职工的劳动强度,缩短了辅助作业时间。

(2)挡车器上下联锁动作快速,定位准确,操作人员可以在安全地点作业,提高作业环境的安全系数。

(3)将 4根立柱下入底板 600mm,并浇筑混凝土作基础,上端通过锚杆与巷道连接在一起,用钢丝绳作挡车器。当发生意外,钢丝绳与立柱共同作用防止非正常运行车辆继续下行,通过改变钢丝绳直径和连接方式及绳余量来提高其抗冲击能力,安全系数相对于原配重式挡车器明显提高。

(4)由于风压代替人力操作,具有动作迅速、准确可靠,绞车运行到挡车器位置时,不像原配重式挡车器绞车需要减速甚至停车,保证其运输的连续性和可靠性。

4 结束语

从实际应用情况来看,基本达到了项目研究的目的,投入使用后只需 1人操作,操作人员可以在安全地点作业,动作快速,定位准确,不存在误操作问题,直接缩短单钩提升时间,以庚3人行下山下段第 1部 JD40型绞车为例,每班可增加 6车,全天可多提矸 15m3,可大大提高工作效率,降低职工劳动强度,为快速掘进提供了可靠的保障,出现紧急情况时,钢丝绳的破断力可以达到最大冲击力的 5倍。

由于该挡车器抗冲击力取决于挡车器钢丝绳直径和绳余量,抗冲击力有限,因此,只适合在上变坡点使用,如果要扩大使用范围,挡车器钢丝绳应加大缓冲距离,适当延长作用力时间。

[责任编辑：张银亮 ]

TD524

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1006-6225(2011)01-0085-02

2010-09-16

戚永豪 (1982-),男,河南平顶山人,助理工程师,现从事开掘区技术管理工作。