煤矿无轨胶轮车防跑车技术措施的实践

范 宏

（大同煤矿集团虎龙沟煤矿， 山西 朔州 036000）

引言

随着科学技术水平的不断提高以及平硐煤矿产能的提升，无轨胶轮车已经成为平硐煤矿最主要的运输工具[1]。由于我国目前还没有相关无轨胶轮车使用措施的明确规定，国内相应措施也仅仅围绕无轨胶轮车制动系统，还没有类似无轨胶轮车一旦制动失效后的应急避险措施。根据数据统计，无轨胶轮车出现事故的伤害程度仅次于顶板事故，在这些事故中斜巷跑车是最严重的事故。因此建立一套防跑车预防措施对煤矿安全生产具有重要意义。

1 虎龙沟煤矿概况

大同煤矿集团虎龙沟煤矿井下主要采用WC5J防爆无轨胶轮车承担井下物料及人员运输任务，相比有轨电机车以及钢丝绳牵引矿车，该无轨胶轮车具有运输效率高、运输量大、机械性能好以及灵活性强等优点[2]，但是由于虎龙沟煤矿井下投入无轨胶轮车后未采取合理有效的防跑车安全技术措施，导致井下无轨胶轮车经常出现跑车事故。根据煤矿辅助运输科统计发现，2017 年—2019 年井下共计发生7 起胶轮车跑车事故，车辆维修成本费用达31余万元。对此，辅助运输科通过技术研究，决定对无轨胶轮车采取相应的防跑车安全管理技术措施。

2 无轨胶轮车防跑车安全管理措施

1）首先要对无轨胶轮车司机进行专项的技术培训，通过相应的考核取得特殊工种证后方可上岗，禁止司机在没有取得特殊工种证的情况下上车。由于井下无轨胶轮车常常在大坡段及线形道路上行驶[3]，不仅会给驾驶员造成很大的视觉盲区，还会分散驾驶员的注意力，给驾驶员造成很大的心理影响，因此还需对驾驶员的技术及心理素质进行培训。

2）合理使用制动系统，对无轨胶轮车平稳运输具有较大意义。司机频繁使用自动系统必然会造成无轨胶轮车制动系统失效或寿命缩短，因此检修人员要对每台无轨胶轮车建立单独台账，并对胶轮车的制动系统定期保养，发现制动系统损坏或报废时要及时更换。

3）建立调度大厅，制定调度制度，加强对无轨胶轮车的定位及监控。所有使用的无轨胶轮车均要安装防爆型井下无线通讯系统，每台无轨胶轮车还需安装本质安全型定位手机，方便司机与调度人员联系。调度人员可以根据全矿无轨胶轮车的使用状态及行驶轨迹对各车辆进行合理有效的统一管理[4]。

4）井下巷道需安装明显的警示及指向标志，便于司机能够识别标志驾驶车辆。同时还需在巷道安装防眩设施，比如在巷道两侧相同间隔粉刷黄色与绿色油漆，不仅能够防止司机因视觉局限带来烦躁，还能够帮助司机消除视线不佳带来的紧张感。

3 防跑车装置及避险车道的设计

3.1 柔式防跑车装置的设计

3.1.1 防跑车装置组成

1）柔式防跑车装置主要由控制装置、驱动装置、拦车装置等部分组成；其中控制装置主要由各类传感器、PLC、开关、光缆、信号接收器等部分组成；驱动装置主要由减速器、电机、导向轮及钢丝绳等部分组成；拦车装置主要由柔性安全防撞装置、缓冲钢丝绳及吸能器等部分组成。

2）PLC 是整个模块化电路控制系统的核心，能够决定是否启动挡车栏。吸能器是在车辆失速后能够柔性拦车的重要装置，其原理与航空母舰上舰载机降落减速系统相同，具有吐绳短、吸能强、质量轻、体积小、可靠性高的优点。

3.1.2 防跑车装置工作原理

1）馈电开关将24 V 电源接通PLC 后，PLC 指挥系统所有传感器处于待机状态。PLC 会根据挡车栏自动判断是否上提到位，如PLC 发现挡车栏未上提到位后，会给执行机构发出上提信号，控制旋转电机将防跑偏装置提升到常开状态[5]。

2）当无轨胶轮车制动装置失效后，PLC 会立即接收到传感器传来的信号，同时将启动防跑装置信号传递到指挥大厅，调度人员通过控制PLC 将挡车栏放下，待挡车栏下放到挡车位置后，PLC 会控制旋转电机停止运行，此时挡车栏能够将失控的无轨胶轮车安全平稳地拦住，确保无轨胶轮车上的设备及人员没有损伤。

3）当无轨胶轮车完成拦截任务后要由专人对防跑装置进行全面检查，确保各部件都没有受伤后将挡车栏升起。

3.1.3 防跑车装置的安装要求

矿井根据巷道的长度及坡度的大小选择合适的位置安装防跑车装置。在坡度较大的巷道最少要安装两套防跑车装置，同时要在防跑车装置前方放置醒目的标志，以便胶轮车司机知道自己已经进入该区域，确保司机有足够的时间做好拦截前的准备。

3.2 紧急避险车道的设计

避险车道按照功能不同分为引道、救援道、错车道、减速道等。减速道经常悬用摩擦系数较大的颗粒铺设，因为较大的摩擦力会缓解无轨胶轮车的动能，在较短的时间内将车辆由高速转为低速，最终将车辆平稳停下，是一种有效的物理减速方式。

4 应用效果

大同煤矿集团虎龙沟煤矿辅助运输科于2019年1 月对矿井无轨胶轮车采取了防跑车安全管理技术措施，截止2020 年1 月通过1 年的应用观察发现，采取了防跑车措施后，虎龙沟煤矿无轨胶轮辅助运输跑车事故率降低至2%以下，全年可减少胶轮车维修成本费用达24 万元，有效保证了煤矿辅助运输安全，取得了显著的安全、经济效益。