基于擋車欄自動開啟的研究

侯丹柱

（重慶能源集團(tuán)松藻煤電公司打通一礦采煤二隊(duì)，中國 重慶401445）

1 擋車欄的概述及組成

根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第三百七十條規(guī)定：在傾斜井巷內(nèi)安設(shè)能夠?qū)⑦\(yùn)行中斷繩、脫鉤的車輛阻止住的跑車防護(hù)裝置，且在變坡點(diǎn)下方略大于1列車長度的地點(diǎn)，設(shè)置能夠防止未連掛的車輛繼續(xù)往下跑車的擋車欄。

煤礦擋車欄是指在煤礦中,為了保證軌道運(yùn)輸安全,防止運(yùn)輸跑車事故,避免發(fā)生人身事故,在斜坡運(yùn)輸巷道中設(shè)立的防跑車裝置。

我礦使用的擋車欄的主要分為：剛性擋車欄、柔性擋車欄、“H”型擋車欄、倒“T”型擋車欄、移動式擋車欄、壓繩式擋車欄等可使用于不同巷道的擋車欄。其組成主要由擋車欄、滑輪、鋼絲繩、卷揚(yáng)機(jī)、開關(guān)、操作按鈕、照明等組成。

2 擋車欄的工作原理及特點(diǎn)

2.1 工作原理

2.1.1 當(dāng)下方車輛時(shí)，合好擋車欄開關(guān)電源，信把工將車輛正常推過阻車器，關(guān)閉阻車器，確認(rèn)車輛正常運(yùn)行時(shí)，啟動操作按鈕，通過卷揚(yáng)機(jī)開啟上檔擋車欄，關(guān)閉下檔擋車欄，帶車輛全部通過時(shí)，打開下檔擋車欄，關(guān)閉上檔擋車欄，使車輛順利通過。

2.1.2 上提時(shí)，合好擋車欄開關(guān)電源，當(dāng)車輛完全通過下檔擋車欄時(shí)，啟動操作按鈕，通過卷揚(yáng)機(jī)關(guān)閉下檔擋車欄，開啟上檔擋車欄，當(dāng)車輛完全通過上檔擋車欄時(shí)，關(guān)閉上檔擋車欄。

2.2 擋車欄的特點(diǎn)

該擋車欄采用雙檔聯(lián)鎖設(shè)計(jì)，即上檔擋車欄關(guān)閉時(shí)，下檔擋車欄開啟，當(dāng)發(fā)生跑車時(shí)，裝壞上檔擋車欄，下檔擋車欄由于聯(lián)鎖失效，也會處于關(guān)閉狀態(tài)，進(jìn)行二次阻攔，可以有效的阻止車輛跑車；采用卷揚(yáng)機(jī)開啟和關(guān)閉擋車欄，減少人力操作，縮短了車輛運(yùn)行過程中擋車欄的操作時(shí)間。

3.2.1 方案一

從上圖可以看出，第一檔前只安裝一個(gè)紅外傳感器，如果有人員通行時(shí)，會導(dǎo)致?lián)踯嚈谡`動作，因此，此方案不合理。

3.2.2 方案二

從上圖可以看出，第一檔前安裝二個(gè)紅外傳感器，雖然人員通過時(shí)，不會導(dǎo)致?lián)踯嚈谡`動作，但電動卷揚(yáng)機(jī)一直處于工作狀態(tài)，因此，此方案也不合理。

3.2.3 方案三

3 減少人員操作擋車欄新方法的思考和設(shè)計(jì)

通過我們現(xiàn)場的實(shí)際調(diào)查，一般情況下，我們斜坡運(yùn)輸上磨盤要兩個(gè)人員，一個(gè)人員操作絞車，一個(gè)人員操作擋車欄，而當(dāng)車輛運(yùn)輸?shù)轿粫r(shí)，操作擋車欄人員才能下去一起進(jìn)行下材料等工作，這樣無形中就增加了人力成本，我們現(xiàn)在已使用的是電動擋車欄，那么我們可以通過安裝傳感器，實(shí)現(xiàn)擋車欄的自動開啟。

3.1 設(shè)計(jì)思路

在上檔擋車欄前安裝傳感器，當(dāng)車輛通過時(shí)，上檔擋車欄自動開啟，在上、下檔擋車欄中間安裝傳感器，當(dāng)車輛到達(dá)時(shí)，下檔擋車欄開啟，上檔擋車欄關(guān)閉，使車輛安全通過擋車欄。安裝位置的計(jì)算，上檔擋車欄前安裝位置的計(jì)算：

s=vt=1.339×5=6.695(m)

s——擋車欄開啟過程中車輛運(yùn)行距離；

v——JD-25kW絞車運(yùn)輸最大速度；

t——擋車欄開啟時(shí)間。

通過以上計(jì)算可以得知，在擋車欄開啟過程中，車輛行走距離為6.69m，我們?nèi)?.5倍的安全運(yùn)行系數(shù)，因此上檔擋車欄前10m處安裝傳感器。

由于我們礦車長度為2m，JD-25kW絞車運(yùn)輸4個(gè)車輛，所拉車輛長度為9m，因此我們在距上檔擋車欄往下9米處安裝傳感器。

3.2 設(shè)計(jì)方案

通過以上的設(shè)計(jì)，我們得出了傳感器的安裝位置，我們提出三種方案：

從上圖可以看出，第一檔前安裝二個(gè)紅外傳感器，在每檔擋車欄上方1.8m出安裝一個(gè)紅外傳感器，不但可以保證人員通過時(shí)，不會導(dǎo)致?lián)踯嚈谡`動作，而且擋車欄到達(dá)一定高度后，電動卷揚(yáng)機(jī)處于非工作狀態(tài)，因此，此方案合理，為最終方案。

4 結(jié)語

只要在工作中能做到了解各種設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能、工作原理，我們就能充分的利用設(shè)備的現(xiàn)有性能，通過一些簡單的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動化，減少人力操作，從而減少人為操作失誤率，達(dá)到安全高效生產(chǎn)的目的。

［1］傅興夙,編.采煤概論[M].煤炭工業(yè)出版社,1983,2：118.