常开式跑车防护机构的研究

Research on Frequently Open Mine Car Protective Mechanism

YANG Yong-qiang

摘要：跑车防护机构是坡度30°以下的运输斜巷，空气中含有甲烷或煤尘爆炸危险的煤矿井下应用的安全装置。当矿车超速或发生了断绳或脱钩跑车事故时，矿车通过防护机构时撞击摆杆使得摆杆摆动旋转到80°时，挂在跑车防护机构上的挡车装置脱绳掉落，挡在矿车前方，吸收矿车的能量，将矿车拦截下。

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.

关键词：碰杆;脱钩;跑车;挡车;矿车

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

中图分类号：TH126.2                                   文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）32-0257-02

0  引言

煤矿斜井串车提升物料和人员时，如果发生钢丝绳断绳或脱钩等跑车事故，就可能造成设备损坏、中断斜井运输，严重时还有可能造成人员伤亡，《煤矿安全规程》规程第三百七十条明确规定：倾斜井巷内使用串车提升时，必须安设能够将运行中，断绳、脱钩的车辆阻止住的跑车防护装置。

煤矿跑车防护装置的种类很多，最常见的有常闭式的（绳压式跑车防护装置），有常开式的（碰杆式跑车防护装置），在倾斜井巷中依据一坡三挡的原则布置：在上部平车场接近变坡点处，安设能够阻止未连挂的车辆滑入斜巷的阻车器;在变坡点下方略大于1列车长度的地点，设置防止断绳或脱钩的车辆继续往下跑车的挡车栏;坡底的防护装置。倾斜井巷中的挡车装置和跑车防护装置必须是常开状态。跑车防护装置除在井口以下一定距离布置外，在斜井巷中部不再布置，到在斜井下部连续布置两套跑车防护装置，以加强对跑车能量的吸收强度的挡车栏。

下面我们介绍的是一种常开式的跑车防护机构，设置于斜井巷变坡点下方的防护机构（碰杆式跑车防护机构）。

1  碰杆式跑车防护机构的使用环境和实现安全控制的过程

1.1 碰杆式跑车防护机构使用于有瓦斯、煤尘威胁的矿井，30°以下的运输斜巷中，环境温度0℃-40℃，相对湿度不大于95%，空气中含有甲烷或煤尘爆炸危险的煤矿井下。当矿车超速或发生了断绳或脱钩跑车事故时，矿车通过防护机构时撞击摆杆使得摆杆摆动旋转到80°时，挂在跑车防护机构上的挡车装置脱绳掉落，挡在矿车前方将矿车拦截下来。避免发生伤人事故。（图1所示）

1.2 如图1所示如果运输中的串车1以正常速度通过时，碰撞跑车防护机构2中的摆杆，矿车的速度小碰撞力度小，摆杆的摆动幅度较小，碰不到控制碰杆，挡车装置被钢丝绳悬挂在空中，串車会正常通过。如果运输中的串车发生断绳飞速从坡上下来，当碰到防护机构2中的摆杆时，矿车行驶的速度快，碰撞力度较大，摆杆的摆动幅度较大碰撞到控制碰杆，悬挂挡车装置的钢丝绳就会脱钩，使得挡车装置自然掉落就会挡住快速飞奔的串车，避免高速行驶发生毁车撞人事故而实现安全运输的保障。

2  碰杆式跑车防护机构结构特点

跑车防护机构结构如图2所示：跑车防护机构架，拉住前方挡车杠的钢丝绳，碰杆机构，摆杆等组成，具有以下优点。

2.1 能够调节长度的摆杆：由于各个矿的巷道高度不同因此防护机构的摆杆长度需求也不相同。巷道高的需要的长，巷道底的需要的短，因此把摆杆设计为两节，并且在两节摆杆上设计了几排调节螺栓孔，利用连接孔的位置不同调节摆杆的总长度（如图中序号5的上下位置就是可调部位）。调节范围：最短长度1470mm，最长1920mm，可调长度450mm。满足不同高度的巷道使用。

2.2 碰撞瞬间具有缓冲功能：由于矿车通过摆杆时双向通过，无论从哪个方向通过都要与摆杆发生碰撞，矿车的边缘和摆杆都会因为碰撞而发生变形，为避免摆杆损坏矿车，碰杆上设计有缓冲橡胶条，增加缓冲避免发生碰撞变形，增强矿车和摆杆的使用寿命。

2.3 能够避免出现误挡车现象：在碰杆挂绳的部位原来的弯钩90°但是由于加工时锻打的弯度经常微大于90°，因此在挂上钢丝绳时就会产生向下的力矩，导致碰杆机构围绕支点旋转而发生脱绳事件，出现误挡车现象，为了避免出现此现象我们将弯钩的角度设计成了微小于90°，并将弯钩的长度增加了5mm，经过现场试验解决了以前误脱钩现象的发生。并且能正常实现挡车的功能。

3  发生跑车事故时的安全防护过程（如图2所示）

当运输中的串车发生断绳飞速从坡上下来，当碰到防护机构中序号5的摆杆时，摆杆向左上方摆动，碰杆机构就会在碰撞力的作用下，围绕着旋转支点进行逆时针旋转，当摆杆的摆动幅度达到80°时，如图中6所在的位置时，悬挂挡车装置的钢丝绳就会脱钩，使得挡车装置自然掉落，挡住快速飞奔的串车，避免高速行驶发生毁车撞人事故而实现安全运输的保障。

碰杆防护机构安全，原理清晰，操作靠机械自动控制。安全系数高，是矿斜井串车提升物料和人员时必需的安全防护装置。

参考文献：

[1]张志刚.碰杆式限还挡车装置革新与应用[J].黑龙江科技信息，2008（8）.

[2]王腓力.撞杆式斜井跑车防护装置[J].内蒙古煤炭经济，    2008（4）.

[3]汪进雅.斜井跑车防护装置布置形式分析[J].煤矿开采，2008，13（6）.

作者简介：杨永强（1979-），男，河南卫辉人，工程师。