井下斜坡气动跑车防护装置的设计与应用
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摘要：针对煤矿井下斜坡气动跑车防护装置的设计原因进行分析，明确当前煤矿井下斜坡启动跑车防护中存在的不足之处、缺点等。根据当前煤矿井下开采的需求，提出与之对应的设计与应用方法，目的在于提高防跑车装置的升降速度又节约成本，避免各类电气设备失爆现象的发生，在提高工作效率的同时，也能够保证矿井的安全性。
关键词：煤矿井下;斜坡气动跑车;防护装置设计
在我国煤矿井下各盘区大巷斜井运输，主要采用小绞车提升设备、材料运输，该方式运输一直是煤矿管理的薄弱环节，现我公司虽然已使用了电控防跑车装置，但为了更加安全运输特又增加了一套简单、实用、可靠的气动跑车防护装置，为防止运输跑车事故的发生，确保煤矿安全生产。文章将结合煤矿井下斜坡启动跑车防护装置设计的现状与未来改进方向进行分析，希望能够对相关研究活动带来一定借鉴价值。
1 跑车防护装置设计原因
传统井下各盘区大巷斜井，主要采用小绞车提升设备材料运输。在运行过程中为防止，操作不当、产品质量等各种问题，造成钢丝绳和连接装置断裂或脱钩，造成跑车事故，因而在原有跑车防护装置的基础上，增加了气动跑车防护装置。
传统所使用的电控防跑车装置，主要是由电控启动器、牵引电动机、钢丝绳阻车装置组成，平时钢丝绳阻车装置为常闭[1]。当车辆通过时，人员操作控制按钮，启动电控启动器，控制牵引电动机，提升钢丝绳阻车装置使车辆通过;当车辆通过后，人员再操作控制按钮，使牵引电动机反转钢丝绳阻车装置落下，起到常闭防跑车作用。
电控防跑车装置成本费用大，而且经常出现各类保护误动作，电器元件损坏的现象，再加上该产品设计复杂，不够完善[2]。在日常的工作中需要花费大量的时间来检查和维护，而且电控系统配件难买，容易造成失爆，因而自主设计制造了该气动跑车防护装置。
2 跑车防护装置内容及使用方法
气动跑车防护装置由气动控制阀、气缸（φ35mm、长3.3m、行程3m）、梯式挡车栏（由长3.8m、间距0.5m的20号工字钢焊接而成）、φ12mm钢丝绳、定滑轮、固定装置等组成。气缸通过10mm厚的铁板抱箍固定在12号槽钢上，槽钢、定滑轮、梯式挡车栏顶端，该气缸经过试验论证，最大能够提升700kg的重量，完全能够满足提升梯式挡车栏。梯式挡车栏顶端，通过φ120mm销轴把挡车栏与顶端固定装置连接在一起，尾端稳放在斜坡轨道中间地面上。钢丝绳拴在气缸活杆顶端，并穿过定滑轮固定装置，另一头拴在梯式挡车栏尾端。气动控制阀通过10mm厚的铁板组合成防护罩并标明了梯式挡车栏上升、下降标示箭头，即保护了控制阀又不会使人员误操作。气动控制阀为三位四通大流量控制阀，该气源直接取至巷道压风管路，并通过滤气包进行过滤，这样不但大大增加控制阀和气缸的使用寿命，而且还有缓冲稳定气压的作用，再由φ16mm大流量孔径管路送给气缸，这样可以大大提高气缸的伸缩效率。
气动跑车防护装置梯式挡车栏一直处于常闭状态，它通过自重使挡车栏常放在2根轨道中间斜插在地面上。只有当车辆通过时，操作人员操作气动控制阀打到升的位置时，气缸收缩，带动钢丝绳运动，梯式挡车栏就会升起;当车辆通过后，气动控制阀打到降的位置，气缸伸出，梯式挡车栏利用自重就会马上落下，防止跑车现象发生。
该跑车防护装置由于采用大流量气动控制阀和管路，因而大大提高了梯式挡车栏的升降速度，提升一次大约为30s，下降一次大约为20s。经过厂家试验该装置能够承受30t跑车的冲击，因而完全满足我公司的实际情况。
3 跑车防护装置创新点
该装置结构简单、操作灵敏、安全可靠、实用性强。梯式挡车栏采用高强度工字钢焊接而成的，强度性能高，抗冲击能力强。该装置气源使用方便可以直接取至巷道中的压风管路，通过使用大流量气动控制阀使气缸伸缩，即提高了防跑车装置的升降速度又节约成本，避免了启动器、按钮等电气保护误动作发生，各类电气设备失爆现象的发生，大大提高了工作效率，增加了矿井的安全性。
4 跑车防护装置带来的效益
该科研项目使用后，取得良好的经济效益和安全效益。该装置是我公司自行设计制造，已投入运用到各盘区大巷斜坡上，经过实际运用已收到了良好的效果。
过去使用的电控跑车防护装置一套大约为15万元，而现在使用的气动跑车防护该装置只需1万元的低成本材料费用，就能制造组装成一套简单、实用、安全可靠的气动跑车防护装置。该装置的成功使用，大大的減轻了成本费用，在煤炭行业资金紧张的现状下，既节约了资金，又提高了矿井的安全性，由它带来的安全效益不可估量，具有广阔的应用前景和极强的推广价值，在我公司召开的安全现场例会上，受到各级领导高度赞扬。
5 结束语
煤矿井下斜坡气动跑车防护装置的应用，能够彻底解决了煤矿井下斜坡运输管理困难的现状，现已全部应用于我公司各盘区大巷，切实起到了安全防护的作用。煤矿井下斜坡气动跑车防护装置的设计与应用，能够节约资金，又提高矿井的安全性，且对现代煤矿企业的工作及社会的和谐发展能够产生重要影响，未来需要继续予以设计与改进。
参考文献：
[1]付理明.煤矿绞车与气动跑车防护装置风压闭锁功能的应用[J].山东煤炭科技，2018（02）：132-133.
[2]李庚.煤矿井下斜坡气动跑车防护装置的设计与应用[J].煤矿现代化，2017（06）：55-56.
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