新汶矿业集团内蒙能源长城三矿 内蒙古 鄂尔多斯 016299
摘要：现有的防跑车装置均不同程度的存在各种安全隐患，几乎全部属于被动防护型，因而时常给斜井运输造成了难以控制的跑车事故，严重影响运输的运输效率，威胁井下工作人员的人身安全。因此本文设计了斜井轨道运输动态跑车拦阻系统，以期改善或杜绝斜井跑车事故的发生。
关键词：防跑车装置；动态；拦阻索；尾钩；缓冲作用；最大制动力；安全；雷达；效益
Dynamic blocking cable tail hook buffering effect of anti-sports car device maximum braking force safety radar benefit
斜井运输跑车事故是煤矿井下的一种多发性事故，逐渐成为威胁煤矿安全生产的“五大灾害”之一。根据《煤矿安全规程》第九章第三百九十二条规定：在矿井辅助运输过程中，为了减小或避免斜井跑车事故的危害，长坡段巷道内必须采取车辆失速安全措施。尽管目前防跑车装置的种类很多，但现有的防跑车装置均不同程度的存在各种安全隐患，几乎全部属于被动防护型，因而时常给斜井运输造成了难以控制的跑车事故，严重影响运输的运输效率，威胁井下工作人员的人身安全。因此本文设计了斜井轨道运输动态跑车拦阻系统，以期改善或杜绝斜井跑车事故的发生。
本文研究工作主要包括以下几个方面：首先，对斜井运输动态跑车拦阻系统进行了总体方案设计，包括跑车超速检测系统设计和制动车结构方案设计。 其次，提出了斜井运输动态跑车拦阻装置设计要求及设计指标，对斜井运输动态跑车拦阻装置主要参数进行了计算。 最后，制作了车辆超速拦阻索，在各工况下对超速跑车速度限值进行了现场试验，对实际系统的试用效果和制动快慢进行了研究。 研究结果表明：本文所设计的斜井运输动态跑车拦阻系统满足系统参数设计要求，能够主动、即时和平稳地拦阻住下跑的车辆。
1工作原理
车辆下行，当司机发现车辆故障（制动器失效）时，可立即拉动驾驶室内防跑车装置的拉环，车辆后部尾钩即可处于工作状态，当行至拦阻索处，尾钩可自行勾住拦阻索，拦阻索在具有缓冲作用的阻力下，如同航母舰载机着舰一般可使车辆迅速制动，从而保证车辆和人员的安全。
如图所示。
2理论计算
已知条件：车重5T，初速度15km/h；下行100m；坡度60。
求：车辆制动时最大制动力（摩擦力忽略不计）。
解：
Ft=mv2-mv1
V1=gsin60
S=v0t+1/2at2=4.17t+1/2×9.8×sin60×t2=100(m)
T=5.6s
4.17t+0.49t2=100
t=10.8s
v=4,17+9.8×sin60×10.8s=14,754
Ft=mv2-mv1
F=(14.754×5000)/0.3=245900N
m≈25t
3安全性分析
3.1机车拦阻索采用φ21.5钢丝绳，其破断拉力29.6t，当拦阻车辆时，由4根钢丝绳同时受力，其安全系数为：4×29.6t/25t=4.74
3.2尾钩采用400mm钢板制作，其破断力最大120t，当拦阻车辆时，其安全系数为：120t/25t=4.8
4经济效益分析
目前常见的雷达测速防跑车装置，安装复杂，而且必须保证可靠地电源，在矿井使用过程中，受现场条件的制约，易出现误动作现象，维修复杂，价格昂贵，每套装置大约人民币20万左右，同类相比，以上装置则有安装制作简单，安全可靠，成本低廉，每套不超万元，就2000米巷道来言，一次完成可节约资金300多万元，成本效益明显。
论文作者:张逢吉,陈铭强
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/10
标签：斜井论文; 跑车论文; 车辆论文; 装置论文; 事故论文; 动态论文; 系统论文; 《防护工程》2019年第2期论文;