井下斜坡氣動跑車防護裝置的設計與應用
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摘要：針對煤礦井下斜坡氣動跑車防護裝置的設計原因進行分析，明確當前煤礦井下斜坡啟動跑車防護中存在的不足之處、缺點等。根據當前煤礦井下開采的需求，提出與之對應的設計與應用方法，目的在于提高防跑車裝置的升降速度又節約成本，避免各類電氣設備失爆現象的發生，在提高工作效率的同時，也能夠保證礦井的安全性。
關鍵詞：煤礦井下;斜坡氣動跑車;防護裝置設計
在我國煤礦井下各盤區大巷斜井運輸，主要采用小絞車提升設備、材料運輸，該方式運輸一直是煤礦管理的薄弱環節，現我公司雖然已使用了電控防跑車裝置，但為了更加安全運輸特又增加了一套簡單、實用、可靠的氣動跑車防護裝置，為防止運輸跑車事故的發生，確保煤礦安全生產。文章將結合煤礦井下斜坡啟動跑車防護裝置設計的現狀與未來改進方向進行分析，希望能夠對相關研究活動帶來一定借鑒價值。
1 跑車防護裝置設計原因
傳統井下各盤區大巷斜井，主要采用小絞車提升設備材料運輸。在運行過程中為防止，操作不當、產品質量等各種問題，造成鋼絲繩和連接裝置斷裂或脫鉤，造成跑車事故，因而在原有跑車防護裝置的基礎上，增加了氣動跑車防護裝置。
傳統所使用的電控防跑車裝置，主要是由電控啟動器、牽引電動機、鋼絲繩阻車裝置組成，平時鋼絲繩阻車裝置為常閉[1]。當車輛通過時，人員操作控制按鈕，啟動電控啟動器，控制牽引電動機，提升鋼絲繩阻車裝置使車輛通過;當車輛通過后，人員再操作控制按鈕，使牽引電動機反轉鋼絲繩阻車裝置落下，起到常閉防跑車作用。
電控防跑車裝置成本費用大，而且經常出現各類保護誤動作，電器元件損壞的現象，再加上該產品設計復雜，不夠完善[2]。在日常的工作中需要花費大量的時間來檢查和維護，而且電控系統配件難買，容易造成失爆，因而自主設計制造了該氣動跑車防護裝置。
2 跑車防護裝置內容及使用方法
氣動跑車防護裝置由氣動控制閥、氣缸（φ35mm、長3.3m、行程3m）、梯式擋車欄（由長3.8m、間距0.5m的20號工字鋼焊接而成）、φ12mm鋼絲繩、定滑輪、固定裝置等組成。氣缸通過10mm厚的鐵板抱箍固定在12號槽鋼上，槽鋼、定滑輪、梯式擋車欄頂端，該氣缸經過試驗論證，最大能夠提升700kg的重量，完全能夠滿足提升梯式擋車欄。梯式擋車欄頂端，通過φ120mm銷軸把擋車欄與頂端固定裝置連接在一起，尾端穩放在斜坡軌道中間地面上。鋼絲繩拴在氣缸活桿頂端，并穿過定滑輪固定裝置，另一頭拴在梯式擋車欄尾端。氣動控制閥通過10mm厚的鐵板組合成防護罩并標明了梯式擋車欄上升、下降標示箭頭，即保護了控制閥又不會使人員誤操作。氣動控制閥為三位四通大流量控制閥，該氣源直接取至巷道壓風管路，并通過濾氣包進行過濾，這樣不但大大增加控制閥和氣缸的使用壽命，而且還有緩沖穩定氣壓的作用，再由φ16mm大流量孔徑管路送給氣缸，這樣可以大大提高氣缸的伸縮效率。
氣動跑車防護裝置梯式擋車欄一直處于常閉狀態，它通過自重使擋車欄常放在2根軌道中間斜插在地面上。只有當車輛通過時，操作人員操作氣動控制閥打到升的位置時，氣缸收縮，帶動鋼絲繩運動，梯式擋車欄就會升起;當車輛通過后，氣動控制閥打到降的位置，氣缸伸出，梯式擋車欄利用自重就會馬上落下，防止跑車現象發生。
該跑車防護裝置由于采用大流量氣動控制閥和管路，因而大大提高了梯式擋車欄的升降速度，提升一次大約為30s，下降一次大約為20s。經過廠家試驗該裝置能夠承受30t跑車的沖擊，因而完全滿足我公司的實際情況。
3 跑車防護裝置創新點
該裝置結構簡單、操作靈敏、安全可靠、實用性強。梯式擋車欄采用高強度工字鋼焊接而成的，強度性能高，抗沖擊能力強。該裝置氣源使用方便可以直接取至巷道中的壓風管路，通過使用大流量氣動控制閥使氣缸伸縮，即提高了防跑車裝置的升降速度又節約成本，避免了啟動器、按鈕等電氣保護誤動作發生，各類電氣設備失爆現象的發生，大大提高了工作效率，增加了礦井的安全性。
4 跑車防護裝置帶來的效益
該科研項目使用后，取得良好的經濟效益和安全效益。該裝置是我公司自行設計制造，已投入運用到各盤區大巷斜坡上，經過實際運用已收到了良好的效果。
過去使用的電控跑車防護裝置一套大約為15萬元，而現在使用的氣動跑車防護該裝置只需1萬元的低成本材料費用，就能制造組裝成一套簡單、實用、安全可靠的氣動跑車防護裝置。該裝置的成功使用，大大的減輕了成本費用，在煤炭行業資金緊張的現狀下，既節約了資金，又提高了礦井的安全性，由它帶來的安全效益不可估量，具有廣闊的應用前景和極強的推廣價值，在我公司召開的安全現場例會上，受到各級領導高度贊揚。
5 結束語
煤礦井下斜坡氣動跑車防護裝置的應用，能夠徹底解決了煤礦井下斜坡運輸管理困難的現狀，現已全部應用于我公司各盤區大巷，切實起到了安全防護的作用。煤礦井下斜坡氣動跑車防護裝置的設計與應用，能夠節約資金，又提高礦井的安全性，且對現代煤礦企業的工作及社會的和諧發展能夠產生重要影響，未來需要繼續予以設計與改進。
參考文獻：
[1]付理明.煤礦絞車與氣動跑車防護裝置風壓閉鎖功能的應用[J].山東煤炭科技，2018（02）：132-133.
[2]李庚.煤礦井下斜坡氣動跑車防護裝置的設計與應用[J].煤礦現代化，2017（06）：55-56.
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