礦井無(wú)軌膠輪車防跑墻應(yīng)用

安田+黃丙剛+徐凱

摘 要 介紹了無(wú)軌膠輪車在礦井應(yīng)用情況，制動(dòng)系統(tǒng)作為防爆膠輪車的一個(gè)重要組成部分，要求必須安全可靠，在巷道中安裝無(wú)軌膠輪車防跑墻，可有效防止在無(wú)軌膠輪車制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)飛車，能夠滿足井下防爆膠輪車對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)特殊要求的結(jié)論，可以推廣使用。

關(guān)鍵詞 煤礦輔助運(yùn)輸系統(tǒng);無(wú)軌膠輪車;制動(dòng)系統(tǒng);防跑墻

中圖分類號(hào)：TD525 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）22-0085-01

早在20世紀(jì)50年代初，西方一些先進(jìn)國(guó)家開(kāi)采金礦時(shí)就已經(jīng)開(kāi)始使用無(wú)軌膠輪車。1959年英國(guó)率先在煤礦井下使用防爆柴油機(jī)無(wú)軌膠輪車。隨后的幾十年里，作為井下回采工作面煤炭、材料及人員的運(yùn)輸設(shè)備，無(wú)軌膠輪車輔助運(yùn)輸系統(tǒng)逐漸發(fā)展成熟，應(yīng)用日趨廣泛。

煤礦輔助運(yùn)輸是整個(gè)煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分。目前，世界許多先進(jìn)采煤國(guó)家都大量生產(chǎn)和使用無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸方式。無(wú)軌膠輪車具有機(jī)動(dòng)靈活、操作簡(jiǎn)單、裝卸方便、運(yùn)輸速度快、運(yùn)輸工作量大、效率高等優(yōu)點(diǎn)。采用無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸方式大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且提高了生產(chǎn)效率。工人乘座無(wú)軌膠輪車上下班，大大縮短了到井下工作地點(diǎn)的時(shí)間;簡(jiǎn)化了輔助運(yùn)輸環(huán)節(jié)，減少了事故點(diǎn)，減少了隱患提高了安全性。膠輪車的靈活性、機(jī)動(dòng)性也為綜采工作面快速搬家創(chuàng)造了優(yōu)越的條件?？杀ＷC礦井的高產(chǎn)高效及安全生產(chǎn)，并獲得極佳的經(jīng)濟(jì)效益。在20世紀(jì)80年代初期，我國(guó)部分礦區(qū)從國(guó)外學(xué)習(xí)、借鑒了一些國(guó)外的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，隨著我國(guó)煤礦綜采綜掘的快速發(fā)展，通過(guò)近些年的使用實(shí)踐，防爆無(wú)軌膠輪車的研發(fā)制造也發(fā)展迅速，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。我們雖然技術(shù)性能有所進(jìn)步，但由于發(fā)展晚，科研技術(shù)力量薄弱，缺乏系統(tǒng)研發(fā)，缺乏配套部件、器件的生產(chǎn)，使我國(guó)的無(wú)軌膠輪車的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，仍處于發(fā)展階段。

煤礦斜井或采區(qū)上下山的運(yùn)輸巷道，巷道路面崎嶇不平，巷道內(nèi)多粉塵和煤泥，常有積水，無(wú)軌膠輪車運(yùn)行環(huán)境惡劣，要求防爆無(wú)軌膠輪車輛必須有制動(dòng)穩(wěn)定可靠的性能。無(wú)軌膠輪車外形尺寸較大，自重、載重量大，作業(yè)場(chǎng)所環(huán)境惡劣以及制動(dòng)系統(tǒng)故障等因素，還是難以防止跑車事故的發(fā)生，無(wú)軌膠輪車跑車事故嚴(yán)重威脅煤礦安全生產(chǎn)。

在無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸巷道中安裝的無(wú)軌膠輪車防跑墻，可有效減輕無(wú)軌膠輪車跑車事故造成的嚴(yán)重后果。防跑墻由四部分組成，依次為：緩沖膠帶、防撞桶、緩沖輪胎、鋼結(jié)構(gòu)。緩沖膠帶采用雙層皮帶，皮帶底端距地面0.3 m，長(zhǎng)度為15 m，寬度為0.5 m，使用膨脹螺栓固定在巷道幫上;防撞桶周長(zhǎng)為0.8 m，高度為0.9 m，桶內(nèi)放置水;緩沖輪胎高度為1.8 m，并且固定牢靠;鋼結(jié)構(gòu)部分由11#工字鋼制作而成，寬度為0.8 m，高度為1 m?？繅Φ慕侨?0°，其他分別取為30°和60°，由專用錨桿固定在巷幫上。緩沖帶俯視圖如下。

當(dāng)車輛失控飛車時(shí)，先撞擊緩沖膠帶，對(duì)車輛進(jìn)行第一次緩沖減速，然后撞擊防撞桶，對(duì)車輛進(jìn)行第二次緩沖減速，再撞緩沖輪胎，進(jìn)行第三次緩沖減速，最終通過(guò)鋼結(jié)構(gòu)錨桿的固定力和工字鋼的反沖力讓失控車輛迅速停下來(lái)。

1 車輛沖量計(jì)算

車輛撞防跑墻時(shí)車對(duì)防跑墻的力按沖量計(jì)算公式算：

I=Ft=mv

上式中：

F是車對(duì)防跑墻的作用力;

t是作用時(shí)間;

m是車輛總質(zhì)量;

v是車速。

取作用時(shí)間為t=1s，質(zhì)量m=15t=15000kg=150000N，速度為v=40km/h=11.11m/s，帶入上式得：

I=F*1=150000N*11.11 m/s

=1666500 N .m/s

=1666.5kN。

查資料得Φ20的錨桿的抗拉載荷等于f=156kN，

F/f=1666.5/156=10.68

通過(guò)上式計(jì)算得為固定防跑墻用的錨桿至少不少于10根。

2 防跑墻鋼結(jié)構(gòu)部分外觀圖

我們?nèi)》琅軌挾葹?米，高度為1米。因?yàn)槿切畏琅軌恐锏缼桶惭b，靠墻的角取為90°，其他的兩個(gè)角考慮受力分布分別取為30°和60°，按照直角三角形定理：

a?+b?=c?

上式中：

a和b為三角形兩個(gè)直邊，c為斜邊。

已知a=0.8m，得求兩邊長(zhǎng)：

sinx=a/c

sin30°=0.8/c

從上式得c=0.8/ sin30°=1.6m

b?=1.6?-1

b=√1.56=1.25m

三角形的兩直邊分別為： a=0.8m，b =1.25m，c=1.6m。

防爆無(wú)軌膠輪車作為礦井材料、設(shè)備、人員運(yùn)輸?shù)母咝гO(shè)備，正以便捷、快速、安全的特點(diǎn)在煤礦上得到積極地推廣應(yīng)用。制動(dòng)性能是車輛的重要性能之一，良好的制動(dòng)性能是車輛安全行駛的重要保障。無(wú)軌膠輪車防跑墻制作簡(jiǎn)單，性能安全可靠，為膠輪車輔助運(yùn)輸系統(tǒng)在礦井的全面推廣創(chuàng)造了有利條件。

參考文獻(xiàn)

[1]戴紹成，李世文，李芬，等.高產(chǎn)高效綜合機(jī)械化采煤技術(shù)與裝備（下）[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1998.

[2]劉祖春.無(wú)軌膠輪車在我國(guó)煤礦的應(yīng)用前景[J].中國(guó)煤炭，1997（05）.

[3]王喜勝.無(wú)軌膠輪車在神東礦區(qū)的應(yīng)用[J].煤礦機(jī)電，2002（01）.

[4]李俊.采用機(jī)電新技術(shù)、新裝備實(shí)現(xiàn)礦井高產(chǎn)高效[A].煤礦安全與機(jī)械化——采、掘、運(yùn)裝備論文集[C].2006.endprint

摘 要 介紹了無(wú)軌膠輪車在礦井應(yīng)用情況，制動(dòng)系統(tǒng)作為防爆膠輪車的一個(gè)重要組成部分，要求必須安全可靠，在巷道中安裝無(wú)軌膠輪車防跑墻，可有效防止在無(wú)軌膠輪車制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)飛車，能夠滿足井下防爆膠輪車對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)特殊要求的結(jié)論，可以推廣使用。

關(guān)鍵詞 煤礦輔助運(yùn)輸系統(tǒng);無(wú)軌膠輪車;制動(dòng)系統(tǒng);防跑墻

中圖分類號(hào)：TD525 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）22-0085-01

早在20世紀(jì)50年代初，西方一些先進(jìn)國(guó)家開(kāi)采金礦時(shí)就已經(jīng)開(kāi)始使用無(wú)軌膠輪車。1959年英國(guó)率先在煤礦井下使用防爆柴油機(jī)無(wú)軌膠輪車。隨后的幾十年里，作為井下回采工作面煤炭、材料及人員的運(yùn)輸設(shè)備，無(wú)軌膠輪車輔助運(yùn)輸系統(tǒng)逐漸發(fā)展成熟，應(yīng)用日趨廣泛。

煤礦輔助運(yùn)輸是整個(gè)煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分。目前，世界許多先進(jìn)采煤國(guó)家都大量生產(chǎn)和使用無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸方式。無(wú)軌膠輪車具有機(jī)動(dòng)靈活、操作簡(jiǎn)單、裝卸方便、運(yùn)輸速度快、運(yùn)輸工作量大、效率高等優(yōu)點(diǎn)。采用無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸方式大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且提高了生產(chǎn)效率。工人乘座無(wú)軌膠輪車上下班，大大縮短了到井下工作地點(diǎn)的時(shí)間;簡(jiǎn)化了輔助運(yùn)輸環(huán)節(jié)，減少了事故點(diǎn)，減少了隱患提高了安全性。膠輪車的靈活性、機(jī)動(dòng)性也為綜采工作面快速搬家創(chuàng)造了優(yōu)越的條件?？杀ＷC礦井的高產(chǎn)高效及安全生產(chǎn)，并獲得極佳的經(jīng)濟(jì)效益。在20世紀(jì)80年代初期，我國(guó)部分礦區(qū)從國(guó)外學(xué)習(xí)、借鑒了一些國(guó)外的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，隨著我國(guó)煤礦綜采綜掘的快速發(fā)展，通過(guò)近些年的使用實(shí)踐，防爆無(wú)軌膠輪車的研發(fā)制造也發(fā)展迅速，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。我們雖然技術(shù)性能有所進(jìn)步，但由于發(fā)展晚，科研技術(shù)力量薄弱，缺乏系統(tǒng)研發(fā)，缺乏配套部件、器件的生產(chǎn)，使我國(guó)的無(wú)軌膠輪車的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，仍處于發(fā)展階段。

煤礦斜井或采區(qū)上下山的運(yùn)輸巷道，巷道路面崎嶇不平，巷道內(nèi)多粉塵和煤泥，常有積水，無(wú)軌膠輪車運(yùn)行環(huán)境惡劣，要求防爆無(wú)軌膠輪車輛必須有制動(dòng)穩(wěn)定可靠的性能。無(wú)軌膠輪車外形尺寸較大，自重、載重量大，作業(yè)場(chǎng)所環(huán)境惡劣以及制動(dòng)系統(tǒng)故障等因素，還是難以防止跑車事故的發(fā)生，無(wú)軌膠輪車跑車事故嚴(yán)重威脅煤礦安全生產(chǎn)。

在無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸巷道中安裝的無(wú)軌膠輪車防跑墻，可有效減輕無(wú)軌膠輪車跑車事故造成的嚴(yán)重后果。防跑墻由四部分組成，依次為：緩沖膠帶、防撞桶、緩沖輪胎、鋼結(jié)構(gòu)。緩沖膠帶采用雙層皮帶，皮帶底端距地面0.3 m，長(zhǎng)度為15 m，寬度為0.5 m，使用膨脹螺栓固定在巷道幫上;防撞桶周長(zhǎng)為0.8 m，高度為0.9 m，桶內(nèi)放置水;緩沖輪胎高度為1.8 m，并且固定牢靠;鋼結(jié)構(gòu)部分由11#工字鋼制作而成，寬度為0.8 m，高度為1 m?？繅Φ慕侨?0°，其他分別取為30°和60°，由專用錨桿固定在巷幫上。緩沖帶俯視圖如下。

當(dāng)車輛失控飛車時(shí)，先撞擊緩沖膠帶，對(duì)車輛進(jìn)行第一次緩沖減速，然后撞擊防撞桶，對(duì)車輛進(jìn)行第二次緩沖減速，再撞緩沖輪胎，進(jìn)行第三次緩沖減速，最終通過(guò)鋼結(jié)構(gòu)錨桿的固定力和工字鋼的反沖力讓失控車輛迅速停下來(lái)。

1 車輛沖量計(jì)算

車輛撞防跑墻時(shí)車對(duì)防跑墻的力按沖量計(jì)算公式算：

I=Ft=mv

上式中：

F是車對(duì)防跑墻的作用力;

t是作用時(shí)間;

m是車輛總質(zhì)量;

v是車速。

取作用時(shí)間為t=1s，質(zhì)量m=15t=15000kg=150000N，速度為v=40km/h=11.11m/s，帶入上式得：

I=F*1=150000N*11.11 m/s

=1666500 N .m/s

=1666.5kN。

查資料得Φ20的錨桿的抗拉載荷等于f=156kN，

F/f=1666.5/156=10.68

通過(guò)上式計(jì)算得為固定防跑墻用的錨桿至少不少于10根。

2 防跑墻鋼結(jié)構(gòu)部分外觀圖

我們?nèi)》琅軌挾葹?米，高度為1米。因?yàn)槿切畏琅軌恐锏缼桶惭b，靠墻的角取為90°，其他的兩個(gè)角考慮受力分布分別取為30°和60°，按照直角三角形定理：

a?+b?=c?

上式中：

a和b為三角形兩個(gè)直邊，c為斜邊。

已知a=0.8m，得求兩邊長(zhǎng)：

sinx=a/c

sin30°=0.8/c

從上式得c=0.8/ sin30°=1.6m

b?=1.6?-1

b=√1.56=1.25m

三角形的兩直邊分別為： a=0.8m，b =1.25m，c=1.6m。

防爆無(wú)軌膠輪車作為礦井材料、設(shè)備、人員運(yùn)輸?shù)母咝гO(shè)備，正以便捷、快速、安全的特點(diǎn)在煤礦上得到積極地推廣應(yīng)用。制動(dòng)性能是車輛的重要性能之一，良好的制動(dòng)性能是車輛安全行駛的重要保障。無(wú)軌膠輪車防跑墻制作簡(jiǎn)單，性能安全可靠，為膠輪車輔助運(yùn)輸系統(tǒng)在礦井的全面推廣創(chuàng)造了有利條件。

參考文獻(xiàn)

[1]戴紹成，李世文，李芬，等.高產(chǎn)高效綜合機(jī)械化采煤技術(shù)與裝備（下）[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1998.

[2]劉祖春.無(wú)軌膠輪車在我國(guó)煤礦的應(yīng)用前景[J].中國(guó)煤炭，1997（05）.

[3]王喜勝.無(wú)軌膠輪車在神東礦區(qū)的應(yīng)用[J].煤礦機(jī)電，2002（01）.

[4]李俊.采用機(jī)電新技術(shù)、新裝備實(shí)現(xiàn)礦井高產(chǎn)高效[A].煤礦安全與機(jī)械化——采、掘、運(yùn)裝備論文集[C].2006.endprint

摘 要 介紹了無(wú)軌膠輪車在礦井應(yīng)用情況，制動(dòng)系統(tǒng)作為防爆膠輪車的一個(gè)重要組成部分，要求必須安全可靠，在巷道中安裝無(wú)軌膠輪車防跑墻，可有效防止在無(wú)軌膠輪車制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)飛車，能夠滿足井下防爆膠輪車對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)特殊要求的結(jié)論，可以推廣使用。

關(guān)鍵詞 煤礦輔助運(yùn)輸系統(tǒng);無(wú)軌膠輪車;制動(dòng)系統(tǒng);防跑墻

中圖分類號(hào)：TD525 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）22-0085-01

早在20世紀(jì)50年代初，西方一些先進(jìn)國(guó)家開(kāi)采金礦時(shí)就已經(jīng)開(kāi)始使用無(wú)軌膠輪車。1959年英國(guó)率先在煤礦井下使用防爆柴油機(jī)無(wú)軌膠輪車。隨后的幾十年里，作為井下回采工作面煤炭、材料及人員的運(yùn)輸設(shè)備，無(wú)軌膠輪車輔助運(yùn)輸系統(tǒng)逐漸發(fā)展成熟，應(yīng)用日趨廣泛。

煤礦輔助運(yùn)輸是整個(gè)煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分。目前，世界許多先進(jìn)采煤國(guó)家都大量生產(chǎn)和使用無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸方式。無(wú)軌膠輪車具有機(jī)動(dòng)靈活、操作簡(jiǎn)單、裝卸方便、運(yùn)輸速度快、運(yùn)輸工作量大、效率高等優(yōu)點(diǎn)。采用無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸方式大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且提高了生產(chǎn)效率。工人乘座無(wú)軌膠輪車上下班，大大縮短了到井下工作地點(diǎn)的時(shí)間;簡(jiǎn)化了輔助運(yùn)輸環(huán)節(jié)，減少了事故點(diǎn)，減少了隱患提高了安全性。膠輪車的靈活性、機(jī)動(dòng)性也為綜采工作面快速搬家創(chuàng)造了優(yōu)越的條件?？杀ＷC礦井的高產(chǎn)高效及安全生產(chǎn)，并獲得極佳的經(jīng)濟(jì)效益。在20世紀(jì)80年代初期，我國(guó)部分礦區(qū)從國(guó)外學(xué)習(xí)、借鑒了一些國(guó)外的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，隨著我國(guó)煤礦綜采綜掘的快速發(fā)展，通過(guò)近些年的使用實(shí)踐，防爆無(wú)軌膠輪車的研發(fā)制造也發(fā)展迅速，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。我們雖然技術(shù)性能有所進(jìn)步，但由于發(fā)展晚，科研技術(shù)力量薄弱，缺乏系統(tǒng)研發(fā)，缺乏配套部件、器件的生產(chǎn)，使我國(guó)的無(wú)軌膠輪車的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，仍處于發(fā)展階段。

煤礦斜井或采區(qū)上下山的運(yùn)輸巷道，巷道路面崎嶇不平，巷道內(nèi)多粉塵和煤泥，常有積水，無(wú)軌膠輪車運(yùn)行環(huán)境惡劣，要求防爆無(wú)軌膠輪車輛必須有制動(dòng)穩(wěn)定可靠的性能。無(wú)軌膠輪車外形尺寸較大，自重、載重量大，作業(yè)場(chǎng)所環(huán)境惡劣以及制動(dòng)系統(tǒng)故障等因素，還是難以防止跑車事故的發(fā)生，無(wú)軌膠輪車跑車事故嚴(yán)重威脅煤礦安全生產(chǎn)。

在無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸巷道中安裝的無(wú)軌膠輪車防跑墻，可有效減輕無(wú)軌膠輪車跑車事故造成的嚴(yán)重后果。防跑墻由四部分組成，依次為：緩沖膠帶、防撞桶、緩沖輪胎、鋼結(jié)構(gòu)。緩沖膠帶采用雙層皮帶，皮帶底端距地面0.3 m，長(zhǎng)度為15 m，寬度為0.5 m，使用膨脹螺栓固定在巷道幫上;防撞桶周長(zhǎng)為0.8 m，高度為0.9 m，桶內(nèi)放置水;緩沖輪胎高度為1.8 m，并且固定牢靠;鋼結(jié)構(gòu)部分由11#工字鋼制作而成，寬度為0.8 m，高度為1 m。靠墻的角取為90°，其他分別取為30°和60°，由專用錨桿固定在巷幫上。緩沖帶俯視圖如下。

當(dāng)車輛失控飛車時(shí)，先撞擊緩沖膠帶，對(duì)車輛進(jìn)行第一次緩沖減速，然后撞擊防撞桶，對(duì)車輛進(jìn)行第二次緩沖減速，再撞緩沖輪胎，進(jìn)行第三次緩沖減速，最終通過(guò)鋼結(jié)構(gòu)錨桿的固定力和工字鋼的反沖力讓失控車輛迅速停下來(lái)。

1 車輛沖量計(jì)算

車輛撞防跑墻時(shí)車對(duì)防跑墻的力按沖量計(jì)算公式算：

I=Ft=mv

上式中：

F是車對(duì)防跑墻的作用力;

t是作用時(shí)間;

m是車輛總質(zhì)量;

v是車速。

取作用時(shí)間為t=1s，質(zhì)量m=15t=15000kg=150000N，速度為v=40km/h=11.11m/s，帶入上式得：

I=F*1=150000N*11.11 m/s

=1666500 N .m/s

=1666.5kN。

查資料得Φ20的錨桿的抗拉載荷等于f=156kN，

F/f=1666.5/156=10.68

通過(guò)上式計(jì)算得為固定防跑墻用的錨桿至少不少于10根。

2 防跑墻鋼結(jié)構(gòu)部分外觀圖

我們?nèi)》琅軌挾葹?米，高度為1米。因?yàn)槿切畏琅軌恐锏缼桶惭b，靠墻的角取為90°，其他的兩個(gè)角考慮受力分布分別取為30°和60°，按照直角三角形定理：

a?+b?=c?

上式中：

a和b為三角形兩個(gè)直邊，c為斜邊。

已知a=0.8m，得求兩邊長(zhǎng)：

sinx=a/c

sin30°=0.8/c

從上式得c=0.8/ sin30°=1.6m

b?=1.6?-1

b=√1.56=1.25m

三角形的兩直邊分別為： a=0.8m，b =1.25m，c=1.6m。

防爆無(wú)軌膠輪車作為礦井材料、設(shè)備、人員運(yùn)輸?shù)母咝гO(shè)備，正以便捷、快速、安全的特點(diǎn)在煤礦上得到積極地推廣應(yīng)用。制動(dòng)性能是車輛的重要性能之一，良好的制動(dòng)性能是車輛安全行駛的重要保障。無(wú)軌膠輪車防跑墻制作簡(jiǎn)單，性能安全可靠，為膠輪車輔助運(yùn)輸系統(tǒng)在礦井的全面推廣創(chuàng)造了有利條件。

參考文獻(xiàn)

[1]戴紹成，李世文，李芬，等.高產(chǎn)高效綜合機(jī)械化采煤技術(shù)與裝備（下）[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1998.

[2]劉祖春.無(wú)軌膠輪車在我國(guó)煤礦的應(yīng)用前景[J].中國(guó)煤炭，1997（05）.

[3]王喜勝.無(wú)軌膠輪車在神東礦區(qū)的應(yīng)用[J].煤礦機(jī)電，2002（01）.

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