常闭式挡车器在斜井运输系统中的研究与应用

常闭式挡车器在斜井运输系统中的研究与应用

1、系统概况与实施方案
　　1.1系统概况。良庄矿业公司195矸石井担负矿井物料提升及矸石运送任务，提升长度500米，轨道坡度18.50，双钩提升，使用的挡车设施为雷达网式捕车器，为常开式。1.2在矿井运输中，主运斜巷占有极其重要的位置，它是连接主要运输大巷和采区内部的咽喉，主运斜巷多采用串车提升，因此，主运斜巷的安全管理尤为重要，《煤矿安全规程》370条要求，斜巷内使用串车提升时在斜巷内安设能够将运行中断绳、脱钩的车辆阻止住的跑车防护装置，挡车装置必须经常关闭，放车时方准打开。但是在矿井实际使用的挡车设施达不到常闭式要求。经过考察论证，确定采用泰安科创矿山设备有限公司专利生产的一种新型斜井跑车防护装置解决制约挡车设施不能实现常闭式的难题。

2、工作原理描述。跑车防护装置用位置传感器采用接近开关作为传感元件，绞车深度指示器处安设的接近开关可有效定位矿车运行位置，各类提升装置处所安设的接近开关可有效定位挡车网的提升高度。绞车向下松车时，当最前面的矿车到达距离挡车网S位置时(S指动作距离见关键词解释，下同)，提升装置接收到位置传感器发出的控制信号，提升装置将挡车网提起。当最后面的矿车通过挡车网S距离时，提升装置再次接收到位置传感器发出的控制信号，挡车网落下。
　　同样，绞车向上提车时，当最前面的矿车到达距离挡车网S的位置时，提升装置接收到位置传感器发出的控制信号，挡车网升起。当最后面的矿车通过挡车网S距离时，提升装置再次接收到位置传感器发出的控制信号，挡车网落下。
　　关键词：动作距离：有矿车通过时，矿车逐渐接近挡车网，当二者距离达到设定的动作距离时，挡车网应打开，矿车通过。当矿车离开挡车网相同的距离时，挡车网应落下。设定动作距离用S表示(下同)，S的计算公式如下：
　　S=vt…………………(1)
　　式中：S——动作距离，m；
　　v——矿车运行速度，m/s；
　　t——挡车网的提升时间，s；
　　注意：计算S时，v应取该巷道绞车提升时所达到的最大提升速度。

3、应用安装过程

3.1挡车栏位置的选址最大挡车距离确认后，可在最大挡车距离内选择合适地点安设挡车栏，安设地点应符合以下要求。3.1.1地面、轨道面平缓，无积水，无明显起伏。3.1.2附近未安置其它设备，拦截跑车时不至于造成其它设备的损坏。3.1.3巷道上顶板无渗漏，并且便于气动收放器锚杆的固定。3.2跑车防护装置动作点的确认。3.2.1设挡车栏安设位置对应斜巷井深为l井深，那么，挡车栏提起和降落的两个动作点的井深，可分别由(l井深+S)和(l井深-S)表示。上述S为动作距离，一般可以设定在10～15米左右，也就是说，在串车前端距离挡车网约10米距离时，挡车网提起，串车末端离开挡车网约10米距离时，挡车网落下，进入常闭状态。3.2.2当发生更换绞车、更改矿车个数以及其它可能改变跑车防护装置使用条件的情况时，应重新确认l井深和S，重新设定位置传感元件接近开关。3.3混凝土基础制作.按设计在选址位置进行混凝土基础制作。3.4固定缓冲器.缓冲器中线距离道轨外沿650mm为宜，螺栓应加垫圈，并紧固定，固定后涂抹润滑油。3.5固定电动收放器并联结挡车栏收放绳。用锚杆将电动收放器固定于巷道顶板，电动收放器的固定应水平，挡车栏收放绳连接后，螺栓固定应紧固。3.6安装深度指示器处接近开关。3.6.1在深度指示器上标出(l井深-S)和(l井深+S)两井深数据所对应得刻度值k1、k2，则k1、k2分别为传感器的两接近开关ST1、ST2触点所在位置，在此位置固定矿车位置传感元件接近开关。3.6.2接近开关距离为5mm安装深度指示器安装距离应保证处于有效感应范围内，3.6电气接线，跑车防护装置安装时，电气接线按设计进行接线。

4、测试情况

跑车防护装置各部分安装完毕后，开始进行测试。
4.1矿车开始运行时，挡车栏处于“常闭”状态，显示器“常闭”指示灯亮。
4.2矿车运行到距挡车网约10米(设定值)距离时，电动收放器工作，挡车网提起，显示器“常开”指示灯亮。
4.3当矿车离开挡车网相同的距离时，电动收放器反向动作，挡车网开始降下，显示器“常闭”指示灯亮。
4.4在人车运行时，应能通过控制按钮来。手动控制挡车栏的起落：在人车经过时，按动提升按钮，挡车栏提起，这时将转换开关扳上，电源断电，挡车栏锁在“常开”状态。人车通过后，将转换开关扳下，电源送电，挡车栏落下，并再次进入“常闭”状态。

5、应用效果分析
5.1缓冲装置采用吸能缓冲器，在公司试验基地经过多次测试，拦截性能强，缓冲装置采用先进的飞行器刹车离合机构，并可多次重复利用，拦截矿车时可将矿车较好实现柔性拦截，完全避免“飞车”现象，有效的避免了跑车后对大巷内设备造成损坏，同时进行最大限度的缓冲，使矿车的受损程度降到最低。
5.2采用位置传感器来实现与绞车的同步，相对于采用雷达监测或是旋转编码器定位的产品来说，工作更加稳定，抗干扰能力更强。克服了雷达监测易发生误判、误动作以及井下用PLC特别不耐潮湿的情况，非常可靠耐用。在煤矿巷道内多套跑车防护装置同步控制时，性能非常优异。
5.3该装置的挡车栏提升时间在0.5～1秒左右，而且可调，最大限度的降低了盲区。
5.4矿车出现跑车或脱轨等情况时，由于拦车网门始终处于常关闭状态，将矿车柔性拦住，保证了井下工作人员和设备的安全该装置达到了与绞车同步运行，常闭挡车的效果。
5.5最大特点是能够满足煤矿安全规程规定，挡车设施实现了常闭式防跑车。