煤礦無軌膠輪車防跑車技術措施的實踐

范 宏

（大同煤礦集團虎龍溝煤礦， 山西 朔州 036000）

引言

隨著科學技術水平的不斷提高以及平硐煤礦產(chǎn)能的提升，無軌膠輪車已經(jīng)成為平硐煤礦最主要的運輸工具[1]。由于我國目前還沒有相關無軌膠輪車使用措施的明確規(guī)定，國內(nèi)相應措施也僅僅圍繞無軌膠輪車制動系統(tǒng)，還沒有類似無軌膠輪車一旦制動失效后的應急避險措施。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，無軌膠輪車出現(xiàn)事故的傷害程度僅次于頂板事故，在這些事故中斜巷跑車是最嚴重的事故。因此建立一套防跑車預防措施對煤礦安全生產(chǎn)具有重要意義。

1 虎龍溝煤礦概況

大同煤礦集團虎龍溝煤礦井下主要采用WC5J防爆無軌膠輪車承擔井下物料及人員運輸任務，相比有軌電機車以及鋼絲繩牽引礦車，該無軌膠輪車具有運輸效率高、運輸量大、機械性能好以及靈活性強等優(yōu)點[2]，但是由于虎龍溝煤礦井下投入無軌膠輪車后未采取合理有效的防跑車安全技術措施，導致井下無軌膠輪車經(jīng)常出現(xiàn)跑車事故。根據(jù)煤礦輔助運輸科統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，2017 年—2019 年井下共計發(fā)生7 起膠輪車跑車事故，車輛維修成本費用達31余萬元。對此，輔助運輸科通過技術研究，決定對無軌膠輪車采取相應的防跑車安全管理技術措施。

2 無軌膠輪車防跑車安全管理措施

1）首先要對無軌膠輪車司機進行專項的技術培訓，通過相應的考核取得特殊工種證后方可上崗，禁止司機在沒有取得特殊工種證的情況下上車。由于井下無軌膠輪車常常在大坡段及線形道路上行駛[3]，不僅會給駕駛員造成很大的視覺盲區(qū)，還會分散駕駛員的注意力，給駕駛員造成很大的心理影響，因此還需對駕駛員的技術及心理素質(zhì)進行培訓。

2）合理使用制動系統(tǒng)，對無軌膠輪車平穩(wěn)運輸具有較大意義。司機頻繁使用自動系統(tǒng)必然會造成無軌膠輪車制動系統(tǒng)失效或壽命縮短，因此檢修人員要對每臺無軌膠輪車建立單獨臺賬，并對膠輪車的制動系統(tǒng)定期保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)制動系統(tǒng)損壞或報廢時要及時更換。

3）建立調(diào)度大廳，制定調(diào)度制度，加強對無軌膠輪車的定位及監(jiān)控。所有使用的無軌膠輪車均要安裝防爆型井下無線通訊系統(tǒng)，每臺無軌膠輪車還需安裝本質(zhì)安全型定位手機，方便司機與調(diào)度人員聯(lián)系。調(diào)度人員可以根據(jù)全礦無軌膠輪車的使用狀態(tài)及行駛軌跡對各車輛進行合理有效的統(tǒng)一管理[4]。

4）井下巷道需安裝明顯的警示及指向標志，便于司機能夠識別標志駕駛車輛。同時還需在巷道安裝防眩設施，比如在巷道兩側相同間隔粉刷黃色與綠色油漆，不僅能夠防止司機因視覺局限帶來煩躁，還能夠幫助司機消除視線不佳帶來的緊張感。

3 防跑車裝置及避險車道的設計

3.1 柔式防跑車裝置的設計

3.1.1 防跑車裝置組成

1）柔式防跑車裝置主要由控制裝置、驅(qū)動裝置、攔車裝置等部分組成；其中控制裝置主要由各類傳感器、PLC、開關、光纜、信號接收器等部分組成；驅(qū)動裝置主要由減速器、電機、導向輪及鋼絲繩等部分組成；攔車裝置主要由柔性安全防撞裝置、緩沖鋼絲繩及吸能器等部分組成。

2）PLC 是整個模塊化電路控制系統(tǒng)的核心，能夠決定是否啟動擋車欄。吸能器是在車輛失速后能夠柔性攔車的重要裝置，其原理與航空母艦上艦載機降落減速系統(tǒng)相同，具有吐繩短、吸能強、質(zhì)量輕、體積小、可靠性高的優(yōu)點。

3.1.2 防跑車裝置工作原理

1）饋電開關將24 V 電源接通PLC 后，PLC 指揮系統(tǒng)所有傳感器處于待機狀態(tài)。PLC 會根據(jù)擋車欄自動判斷是否上提到位，如PLC 發(fā)現(xiàn)擋車欄未上提到位后，會給執(zhí)行機構發(fā)出上提信號，控制旋轉電機將防跑偏裝置提升到常開狀態(tài)[5]。

2）當無軌膠輪車制動裝置失效后，PLC 會立即接收到傳感器傳來的信號，同時將啟動防跑裝置信號傳遞到指揮大廳，調(diào)度人員通過控制PLC 將擋車欄放下，待擋車欄下放到擋車位置后，PLC 會控制旋轉電機停止運行，此時擋車欄能夠?qū)⑹Э氐臒o軌膠輪車安全平穩(wěn)地攔住，確保無軌膠輪車上的設備及人員沒有損傷。

3）當無軌膠輪車完成攔截任務后要由專人對防跑裝置進行全面檢查，確保各部件都沒有受傷后將擋車欄升起。

3.1.3 防跑車裝置的安裝要求

礦井根據(jù)巷道的長度及坡度的大小選擇合適的位置安裝防跑車裝置。在坡度較大的巷道最少要安裝兩套防跑車裝置，同時要在防跑車裝置前方放置醒目的標志，以便膠輪車司機知道自己已經(jīng)進入該區(qū)域，確保司機有足夠的時間做好攔截前的準備。

3.2 緊急避險車道的設計

避險車道按照功能不同分為引道、救援道、錯車道、減速道等。減速道經(jīng)常懸用摩擦系數(shù)較大的顆粒鋪設，因為較大的摩擦力會緩解無軌膠輪車的動能，在較短的時間內(nèi)將車輛由高速轉為低速，最終將車輛平穩(wěn)停下，是一種有效的物理減速方式。

4 應用效果

大同煤礦集團虎龍溝煤礦輔助運輸科于2019年1 月對礦井無軌膠輪車采取了防跑車安全管理技術措施，截止2020 年1 月通過1 年的應用觀察發(fā)現(xiàn)，采取了防跑車措施后，虎龍溝煤礦無軌膠輪輔助運輸跑車事故率降低至2%以下，全年可減少膠輪車維修成本費用達24 萬元，有效保證了煤礦輔助運輸安全，取得了顯著的安全、經(jīng)濟效益。