新型防跑車防護(hù)裝置的應(yīng)用

賈青霄，劉 磊，吳傳偉

（兗州煤業(yè)股份有限公司楊村煤礦，山東 濟(jì)寧 272118）

0 引言

南三煤軌道上山位于兗州煤業(yè)股份有限公司楊村煤礦東翼大巷區(qū)域，是進(jìn)入三煤軌道集中巷各綜采工作面的重要軌道運(yùn)輸斜巷，承擔(dān)著較重的運(yùn)輸任務(wù)。在斜巷提升運(yùn)輸過(guò)程中，如果發(fā)生車輛跑車事故，在擋車攔常閉狀態(tài)下將車輛擋住，由于車輛與擋車欄硬性撞擊，往往造成車輛及擋車欄損壞。這種情形一旦發(fā)生，既耽誤生產(chǎn)影響提升運(yùn)輸，也增加了維護(hù)乃至更換擋車欄的人力財(cái)力物力。為此，工區(qū)管理人員及技術(shù)人員集思廣益,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察分析和研究，對(duì)現(xiàn)有擋車欄進(jìn)行改造，增加了全斷面繩欄緩沖器，減輕了對(duì)擋車欄的損傷，明顯減少了影響提升運(yùn)輸時(shí)間。

1 裝置組成

新型防跑車防護(hù)裝置具有操作簡(jiǎn)單、安全可靠、性能優(yōu)良的特點(diǎn)，主要由跑車防護(hù)裝置用隔爆兼本安型主控箱及輔助電控箱、反向迫開式框架、鋼絲繩、氣動(dòng)收放器、傳感器、緩沖器組成。具備擋車功能和緩沖功能：當(dāng)發(fā)生跑車事故時(shí)，全斷面繩欄能在繩欄常閉狀態(tài)下將礦車擋住，防止跑車事故進(jìn)一步擴(kuò)大；跑車事故發(fā)生后，車輛沖入全斷面繩欄中，能夠在緩沖器0.3～10m范圍內(nèi)有效阻攔車輛，避免跑車事故造成更大事故和損失。

圖1 結(jié)構(gòu)示意圖

裝置用緩沖器破壞拉力達(dá)到1250kN，有很高的安全性，可以有效阻攔斜巷運(yùn)輸跑車，最大程度減少跑車事故危害。

2 工作原理

提升運(yùn)輸時(shí)，要將擋車欄控制箱“主控旋鈕”打到“自動(dòng)”檔，然后按下“啟動(dòng)”按鈕，絞車運(yùn)行，信號(hào)把鉤工要注意觀察擋車欄動(dòng)作情況。

以下放車輛為例，車輛通過(guò)上變坡點(diǎn)后，由于斜巷上變坡點(diǎn)以下第一道擋車欄與斜巷提升大絞車連鎖且為自動(dòng)控制，大絞車處深度指示器觸發(fā)行程開關(guān)，通過(guò)擋車欄電磁閥控制擋車欄開啟。車輛通過(guò)擋車欄后，此時(shí)大絞車處深度指示器脫離行程開關(guān)，擋車欄電磁閥失電，擋車欄關(guān)閉。車輛接近或通過(guò)下部擋車欄時(shí)，擋車欄起落與車輛接近或通過(guò)上部擋車欄時(shí)類似。

圖2 現(xiàn)場(chǎng)示意圖

3 安裝

跑車防護(hù)裝置用隔爆兼本安型主控箱：實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制的新型安全防護(hù)主控保護(hù)裝置,內(nèi)部配置有西門子S7300CPU、PS-307電源模塊及O接口模塊,面板上安裝液晶顯示屏人機(jī)界面可顯示絞車鉤頭（車輛）位置和擋車欄的狀態(tài),實(shí)現(xiàn)緊急情況報(bào)警功能。

跑車防護(hù)裝置用輔助電控箱：實(shí)現(xiàn)與主控裝置的信息傳輸,執(zhí)行主機(jī)命令,對(duì)各擋車欄進(jìn)行控制并反饋各擋車欄的狀態(tài)。

反向迫開式鋼絲繩擋車欄：擋車欄由反向迫開框架、鋼絲繩擋車欄組成。其打開與關(guān)閉由跑車防護(hù)裝置用氣動(dòng)一級(jí)收放器進(jìn)行控制,鋼絲繩完全放下,滿足架空乘人裝置座椅通過(guò)則有氣動(dòng)二級(jí)收放器進(jìn)行控制,氣動(dòng)收放器由電磁氣控閥控制。

反向迫開框架：安裝在巷道頂部，根據(jù)巷道形狀尺寸設(shè)計(jì)加工專用固定架，固定架采用錨桿吊掛。

擋車網(wǎng)的編制與吊掛：擋車網(wǎng)鋼絲繩通過(guò)反向迫開架的預(yù)留孔穿過(guò)，共四道，擋車欄下放到位后，最下面一道鋼絲繩距離軌面約為200mm，各鋼絲繩間距為300mm。

緩沖器固定：緩沖器安裝采用6根直徑30mm的地腳螺栓固定在巷道底板上地腳螺栓長(zhǎng)度為800mm,擋車欄采用28-6×37的鋼絲繩壓放在緩沖器里,緩沖器前端鋼絲繩留有大于10m余繩,吸能器與擋車欄距離大于5m。

傳感器：深度指示器上裝設(shè)的位置傳感器選用全金屬防撞型電感式傳感器,其具有無(wú)觸點(diǎn),動(dòng)作可靠、性能穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng),使用壽命長(zhǎng),抗水、抗震耐腐蝕等特點(diǎn),滿足煤礦井下復(fù)雜的使用環(huán)境,可以確保信號(hào)穩(wěn)定可靠。實(shí)現(xiàn)斜巷擋車欄與斜巷提升大絞車聯(lián)動(dòng)，大絞車處深度指示器觸發(fā)或脫離行程開關(guān)，通過(guò)橡套電纜（3×1.5+1×1）傳輸?shù)綋踯嚈陔姶砰y控制擋車欄起落。

基礎(chǔ)固定：在軌道兩側(cè)的巷道底板上挖基礎(chǔ)坑，尺寸不小于 1000×900×1000（mm），每個(gè)安裝基礎(chǔ)先預(yù)備8根錨桿，按緩沖器底座固定螺栓的位置分布固定錨桿，然后用混凝土（c15）一次澆注完成。澆注后，基礎(chǔ)上表面須平行于軌道平面。待基礎(chǔ)完全凝固后再將緩沖器底座固定在安裝基礎(chǔ)上，然后將緩沖器安裝上。將擋車網(wǎng)留出的4根鋼絲繩分別穿過(guò)緩沖器壓板壓緊，并在緩沖器后留出余繩，注意擋車網(wǎng)繩之間的距離調(diào)節(jié)，不要過(guò)松或過(guò)緊。

裝置各部分安裝好后，按照設(shè)計(jì)的要求，正確連接裝置各部件，連接完成后，認(rèn)真核對(duì)，確保連接無(wú)誤，緩沖器緊固螺栓緊固力為95N·m。

安裝完成后試運(yùn)行，在擋車欄安裝點(diǎn)觀察提升方向，氣動(dòng)控制箱打開或者關(guān)閉，擋車欄應(yīng)提升或下放，檢查是否符合要求，有無(wú)影響車輛通過(guò)隱患，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題處理完方可投入使用。

4 試驗(yàn)應(yīng)用情況

在生產(chǎn)技術(shù)科的指導(dǎo)及相關(guān)單位的配合下，新型全斷面擋車欄在南三煤軌道上山上變坡點(diǎn)往下略大于1列車距離處進(jìn)行了安裝試驗(yàn)應(yīng)用。

4.1 施工方案

1）將南三煤軌道上山架空乘人裝置電源7-1-J3-1軟啟動(dòng)器停電閉鎖，并由電工在開關(guān)上懸掛“禁止合閘，有人工作”警示牌，施工負(fù)責(zé)人掛“檢修”標(biāo)示牌。

2）拆除上變坡點(diǎn)以下的第一道擋車欄，然后往下山方向挪移6m并重新安裝好，在新型全斷面擋車欄安裝期間，使用手動(dòng)控制方式操作。

3）安裝控制箱。①確定控制箱安裝位置。控制箱共5臺(tái)，1臺(tái)主控箱4臺(tái)輔助電控箱，主控箱和1號(hào)輔助控制箱安裝在上車場(chǎng)信號(hào)把鉤硐室內(nèi)，使用預(yù)埋螺栓固定在巷幫上，并注意上方應(yīng)無(wú)滴水，高度以信號(hào)工方便觀察顯示屏為準(zhǔn)。2、3號(hào)輔控箱安裝在距離信號(hào)把鉤硐室110m的躲避硐室內(nèi)，使用預(yù)埋螺栓固定在巷幫上，并注意上方應(yīng)無(wú)滴水，高度以信號(hào)工方便觀察指示燈為準(zhǔn)。4號(hào)輔助電控箱安裝在距離2、3號(hào)輔助電控箱90m的信號(hào)硐室內(nèi)。②敷設(shè)控制箱所需電纜。從上車場(chǎng)往下山方向敷設(shè)電纜，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要在安裝控制箱的位置提前留出電纜余量。所需要的電纜用扎帶固定在沿巷幫的電纜鉤上，連接絞車房及各個(gè)控制箱。接線完畢后將7-40-Y54照明綜保停電閉鎖，在上車場(chǎng)語(yǔ)通信號(hào)器電源側(cè)搭接電源，施工完畢后恢復(fù)照明電源。

4）提前對(duì)安裝反向迫開框架、擋車欄、氣缸等各種底座的位置進(jìn)行點(diǎn)眼，由相關(guān)單位施工錨桿。

5）安裝反向迫開框架及擋車欄。確定反向迫開框架底座位置-→安裝反向迫開框架底座固定錨桿-→安裝反向迫開框架底座-→確定擋車欄懸掛底座位置-→安裝擋車欄懸掛底座錨桿-→安裝擋車欄懸掛底座-→安裝反向迫開框架-→安裝擋車欄。

6）安裝緩沖器。①確定緩沖器位置-→安裝緩沖器基礎(chǔ)-→安裝緩沖器底座-→安裝緩沖器鋼絲繩卡子。②安裝緩沖器前，由相關(guān)單位在軌道兩側(cè)的巷道底板上根據(jù)點(diǎn)眼位置施工錨桿，將緩沖器安裝固定后將φ28鋼絲繩穿過(guò)擋車網(wǎng)鋼管固定在緩沖器上，壓緊緩沖器壓板，并在緩沖器后留出10m余繩。

7）安裝氣缸及風(fēng)源。確定氣缸位置-→安裝氣缸固定錨桿-→安裝氣缸導(dǎo)向滑輪錨桿-→安裝氣缸-→安裝氣缸鋼絲繩。兩個(gè)氣缸并排安裝在巷道頂部中央，根據(jù)巷道形狀尺寸設(shè)計(jì)加工專用固定架，固定架采用錨桿吊掛。

4.2 技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn)

1）固定錨桿及起吊錨桿：型號(hào)：MSGLW-500/22×2200無(wú)縱肋螺紋鋼式樹脂錨桿，錨桿每孔分別選用MSCKb2350、MSCKb2370型錨固劑各一支，每根拉拔力不少于150kN?？刂葡?、視頻顯示器、攝像頭固定錨桿型號(hào)：M20×1.2m。

2）緩沖器固定錨桿外露長(zhǎng)度100mm，氣動(dòng)收放器固定錨桿外露長(zhǎng)度550mm，其余錨桿外露長(zhǎng)度為120mm～180mm。

3）每組錨桿施工外露長(zhǎng)度盡量在同一平面，誤差小于50mm。

4）電氣、機(jī)械部分安裝嚴(yán)格執(zhí)行機(jī)電設(shè)備完好標(biāo)準(zhǔn)。

在車輛提升運(yùn)輸過(guò)程中，松車走鉤試驗(yàn)時(shí)，能夠在緩沖器0.3～10m范圍內(nèi)有效阻攔車輛，車輛未對(duì)擋車欄造成明顯損傷，僅僅緩沖器鋼絲繩橫向套管出現(xiàn)變形、緩沖器處鋼絲繩出現(xiàn)局部損傷情況。只需制定專項(xiàng)措施更換緩沖器鋼絲繩、套管等便于拆卸、安裝的部件，即可恢復(fù)擋車欄正常使用。

5 應(yīng)用效果

1）新型全斷面擋車欄的成功應(yīng)用，解決了當(dāng)發(fā)生車輛跑車事故時(shí)，擋車攔常閉狀態(tài)將礦車擋住防止跑車事故進(jìn)一步擴(kuò)大的同時(shí)，但由于車輛與擋車欄硬性撞擊，擋車欄損壞的問(wèn)題。

2）新型全斷面擋車欄的成功應(yīng)用，減輕了對(duì)設(shè)備設(shè)施的損壞，減少了安全設(shè)施拆除、安裝的人工和材料費(fèi)用，提高了車輛運(yùn)輸效率，減少了影響提升運(yùn)輸時(shí)間，提高了輔助運(yùn)輸?shù)陌踩煽啃浴?/p>

3）新型全斷面擋車欄阻攔車輛時(shí)，對(duì)設(shè)備設(shè)施產(chǎn)生的損傷較小，易損傷部件如套管和鋼絲繩成本低，拆除、安裝工序簡(jiǎn)便，方便攜帶和挪移，具有很好的實(shí)用性。