配重式电动斜井防跑车装置.pdf

， ～ 配重式 电动斜井防跑车装置 同 家梁矿艾凤仙 宏伟 ． 一’ 一 ’ ● ． L J p 摘要斜井跑 车有 3种情况 。摆 杆式、 压绳 式 、 速度传 感式挡 车装置均 不能完全避免 3种情况 所 造 成 的 危 害 。配 重 式 电 动斜 井 防 跑 车 装 置 可 做 到这 点 。 、 叙 词 毒 癌 车 装 置 车 事 故． 1 ； 雾， 、 1 斜井跑车原 因 ① 由于 斜井 上部 车场 的操 作设 备 ， 如阻 车 器误 动作 或没 有挂钩 等 原 因 ， 串车 被推 或 自溜 下去 ， 造 成跑野 车 。 ② 中途脱 钩 。主要 因轨道铺 设高 低不 平 ， 矿车 运行 中车 体震 动插 销跳 出或 连接环断裂 而脱 钩 。③ 牵引钢丝绳 断裂 。因钢 丝绳磨损 、 锈蚀 、 疲 劳 、 超负荷 提升 、 提升矿车 中 途被 卡等 ， 都会造 成钢丝绳 断裂 。 这类 事故可能 在斜 井 全线 任 何地 方发 生 ， 也有 可能 在变 坡点 时 因提 升机 突 然松绳 又 突 然张紧 ， 而 使钢 丝绳 崩 断 跑 车 。 2部分防跑 车装置 的优缺点 1 摆 杆 式 挡 车 装 置 这是 一种应 用较普遍 的装置。摆杆起 矿车 B i id 1 1 ． 嘲■ ． c h l nb e 啊 b -蜘 ． F _ ■_ t 6 s o № ． N- ． ．_- ● 日 P ■ l h- _ 岫． 图 8可缩 性 装配 式钢 筋 混 凝土 组 合支 架 ① 一 可 缩 层 ； ② 一让 压 件 ； ③ 一 可 调 底 板 构 件 ； ④一盖缝板 ； ⑤一可压缩的泡沫材料 ； ⑥一锚杆喷射混 凝 土 保 护 层 } ⑦ 一 装 配 式 钢 筋 混 凝 土 支 架 } ⑧ 一排 水 沟 } ⑧ 一 贫 混凝 土 48 ⑤ 外层 支架 安 装 1 0 0架 后 ， 巷 道 已达 到允 许的收 缩 量 ， 开 始安装 内层支架 。 在 埋 深 约 1 5 0 0 m 的 巷道 中， 通 常 安装 带 有可缩性构 件的建 筑材料支架 。例 如在德 国伊 本 比伦 矿 1 5 0 0 m 深 井底 车场采 用一 种可缩 性 装配式 钢筋混 凝土组合 支架 图 8 。 该 支架 由 6 个 可缩性 构 件提 供 可缩 量 ， 允许巷 道断 面减 小 1 3 。 可 缩 量 用 尽 后 ， 该 支 架 阻 力 可 达 2 MN／ m ， 在 岩性 指 数 为 4时 ， 可以 使巷 道 得 到 很好 的控 制 。 总 之 ， 使 用建 筑材 料 可以提 高可 缩性拱 形 支 架的承 载 能力 ； 使 用 建筑材料 易 于实现 封 闭 式支护 系统 。 岩 石应 力特 别高时 ， 可缩 性构件是 必不可少 的 。这种 可缩性构件 同样 可以用建筑 材料制造 。 使 用实例 证 明 ， 这 种具有 高承 载力 的支 护 系统 完全可 以满 足今天 开采深度下巷道控制 的 需要 。然而 ， 由于 费用之故 ， 进 一步对其研 究开 发和优 化仍是十 分紧迫 的 。 维普资讯 运行速度监 测作用 ， 超过 设计允 许值 ， 则会带动 执行 机构脱钩 ， 操 作挡 车栏 挡车 图 1 。 1 正常作业时矿 车与摆 杆之 间的碰撞 由于速 度 低 ， 所 以碰撞 轻 微 ， 摆杆 吸 收的能 量较 小 ， 不 能使 释放 机构动 作 ， 矿车可通过 。 矿 车失控 时车 速快 ， 矿 车 与摆 杆碰 撞猛 烈 ， 摆杆 摆 角增 大 ， 使 执行机构脱 钩 ， 挡车栏 下放 ， 进 入挡车状 态。 这种挡 车装置 的优点 不需外加 动力设施 ， 结 构 简 单， 只要矿 车 速度 足够 大就 能达 到挡 车 目的 。缺点 ①矿 车速度受 多种 因素 影响 ， 靠速 度来 完成 挡 车 目的不 可靠 ， 只能 防止第 1类 事 故 的 发生 ； ②近 距 离 的和 在脱 绳机构 以下的 失 控 车得不到 防护 ， 即第 2 、 3类事故难 以防护 。 2 压 绳 式 挡 车 装 置 这种装置是 以提 升钢丝绳的驰张 力为动力 带动 挡车栏关 闭的 ， 工 作原理 见图 2 。 图 2为下放 矿 车情 况 ， 由于钢丝 绳张 紧 动 滑轮被 压下 ， 牵 动挡车栏打 开 ， 矿车通过 。矿 车 在上 部车 场时钢 丝 绳 尚未 张紧 ， 动滑 轮在 挡 车 栏 的 自重 作用 下升 起 ， 挡 车栏 下放起 到挡 车作 用 。 这种装置 的优点 结构 简单 ， 只要 牵引矿车 的重量 足够重 ， 则 可以正常工作 。 可防止第 1类 和第 3类事故 的发生 。缺点 ①提 升单个 车时 ， 张 力 不 足 ， 矿 车 通过 挡 车栏 困难 ， 需 要 人工 搬 动 ； ② 对 于防止第 2类事故 的发生不起作 用 。 3 速 度 传 感 式 挡 车 装 置 这种 防跑车装置是 靠布置于轨道 上的速度 传感 器测 定矿车运 行状况的 。 正常提升 时 ， 矿 车 不 超过 规 定速 度 ， 传感 器接 收到 的 信号不 能使 磁 力吸合器 动作 ， 挡车装置不 动作 ， 矿 车可正常 通过 。跑野 车时矿 车通过 传感器速度超 过规定 值 ， 则 磁力吸合器 动作 ， 挡 车器处于挡 车状态 。 该 装置 动作灵敏 ， 结构 简单 。缺点 ①靠 速 度控制跑 车不可靠 ， 跑 车距离不够 ， 速度 达不到 动作 值 ， 起 不到 防跑 车 作用 ； ② 第 2类 、 第 3类 事故难 以 防护 。 3 配 重式电动 斜井防跑车装 置设计方案 1 设 计 原 则 该设计 的原则是在斜 井 防护 区段 内有效 的 防止跑 野 车事 故 的发生 ， 同 时确 保井筒 内的设 施和提 升矿 车免遭破坏 。 2 设 计 概 况 本 设计 采 用钢 丝绳编 成 的挡 车 网挡 车 ， 车 网 采 用 4根直 径 较 粗 规 格 、 强 度 由设 计 中核 定 的钢丝绳 ， 用 3根 5 0 ． 8 mm 钢管均 匀支撑编 网。网的两端套 在直径为 4 6 ． 5 ram 的粗 钢丝绳 上 ， 网可在其上滑动。 4 6 ． 5 mm粗的钢丝绳 再由 连接 机 构 固定 于顶底 板 之 间， 作 为挡 车 网的运 行轨 。 挡 车网的 升降 由电机带动减速机 驱动 。 配 重箱 与 挡车 网 由细钢 丝绳连 接 ， 细 钢丝绳 可 在 固定 于顶 板 上部 的滑轮上滑动 。 电机的运转 靠安装于深度指示器 和配重箱 架上的行 程开关控 制 。挡车网的工作 方式 为常 闭式 ， 正 常通 过矿 车 时， 挡 车 网 自动打 开 ， 其 余 时 间全部关 闭 ， 详 见图 3 。 3 牵 引机 构 传 动 原 理 提 升 机提 升时 ， 通过 深 度指 示器 显示 矿 车 在斜 井 中的运行 位置 。挡车机构 的工作 由布置 于深度 指示器和 配重箱架上的行程控 制 ， 当矿 49 维普资讯 、＼ ＼ ， ／ 0 1 1 c | } i 1 ／f ， ， ／ 一 l g --- _ ／ I j ． _ _ r ＼＼ ／ 丢至 墨 2 ＼ 兰 S 一 -6 O O 1 2 n J IE J ． f I ⋯- l I l 萱 1 一 水 沟 兼 人梯 ； 2 -- 连接 装置 ； 3 4 6 ． 5 mm 钢 丝 绳 ； 4钢 丝 绳 网 ； 5 一 固定 锚 栓 6 一 导 向 轮 ； 7 一 导 向钢 丝 绳 ； 8 一 电动机 ； 9 一 减速 机 ； 1 o -- JE _ t i i ； 1 1 一配 重 箱 架 车运 行 至距 挡 车 网一定 距离 ， 深 度指 示器 上 的 指 针碰 触行 程 开 关 K ， 则 电机 正 转 ， 带 动滚 轮 正 向转 动 ， 钢丝 绳 网提 起 ， 配重 下落 ， 到 达 预定 位 置 由配重 箱 碰 触 行 程开关 K。 ， 电机停 转 ， 绿 色指示灯 接通 ， 表 示挡车 网呈通过 状态 。 矿车通 过后 ， 提 升机继续 运行 。 深度指示 器指针再碰行 程 开 关 K。 ， 电机 反 转 ， 绳 网下 落 ， 配 重 箱上 升 ， 碰 触行 程 开 关 K ， 电机停 转 ， 绳 网恢 复 挡 车状 态 ， 同时 红色 指示灯接通 图 4 。 图 4 下放矿 车工作 原理 基本相 同， 不再重述 。 4 电 气控 制 原 理 主 电机 用 3 8 0 V 交 流 电 ， 控 制 用 1 2 7 V 交 流 电 。提 升矿 车 时 ， 矿车 到达挡 车 网前一 定 时 间 内 ， 由深 度 指示 器 指针 碰触 行 程开 关 K ， 通 过 自保接点 Z C使交流接 触器通 电， 主 电路接通 ， 电机 正转 。配重箱 下放碰触 K。 时 电路 中断 ， 交 流 接 触器 断开 ， 电机停 转 ， 同 时 ， 由连动 的 常 闭 5 O 触头 Z C接通 信号 电路 ， 使 绿色 信号灯 亮 ， 表 示 通 过状 态 。矿车继 续提 升 ， 深 度指 示 器继 续 上 升 ， 指 针碰触 行程开关 K。 ， 电路 接通 ， 交流接 触 器 F C 闭 合 ， 电机 反 转 。 当 到 达 挡 车 状 态 ， 由 配 重 箱碰 触 K ， 电路 中断 ， 电机 停转 ， 同时红色 指 示 灯 亮 ， 显 示 挡 车 状 态 ， 详 见 图 4 。 5 设 备 特 点 ① 配重箱 的使 用平 衡 了挡 车 网重 量 ， 大 大 减 小 了电机负荷 ， 同时可保证绳 网准确 到位 。 ② 配重 箱与挡 车 网等 重 ， 所 以可选 择功 率 较 小 的 电机 。推 荐选 用 Y1 3 2 s 一4 5 ． 5 k w 电 机 ， 此 电机在煤 矿应 用较普 遍 ， 便 于 自制 。 ⑧ 此套设 备 采用钢 丝 绳 网挡 车 ， 因为它 是 以柔性 钢 丝绳 为主 体结 构 编成 的 ， 因此 它 不仅 结 构 简单 ， 材 料 充 裕 ， 重 量 轻 ， 可 减 小 牵 引 力 ， 而 且 弹 性 较 好 ， 可避 免 刚 性 碰 撞 ， 不 易 损 坏 矿 车 及 其 它 设 备 。 ④ 由于总体结构 简单 ， 电机 、 减速机工 作于 现场 ， 而控制 部分安 装于提 升机车房 内 ， 所以井 下任何形 式斜井均 可使用 。 ⑤该 套设备用 电气连接来 实现提 升机与挡 车 网之 间的连锁关 系 ， 即提 升机与挡 车网连 动 ， 挡车 网的工作运行 实现 了 自动控 制 ， 动作可 靠 ， 不需要 人工操作 。 ⑥ 本装置可 防止 第 1 、 2 、 3类 事故 的发生 。 ⑦ 本 装置 为常 闭式 工作 方式 ， 符合 规程 和质量 新标准的要求 。 收 稿 日期 1 9 9 5 ～ 1 1 ～ 2 5 维普资讯