新型斜巷防跑車安全保護(hù)裝置的研制與應(yīng)用

1、 新型斜巷防跑車安全保護(hù)裝置的研制與應(yīng)用 一、項(xiàng)目背景： 據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明，大屯礦區(qū)自建礦至今，斜巷運(yùn)輸?shù)氖鹿仕劳鋈藬?shù)占死亡總?cè)藬?shù)的37.96%，分析其緣由都是由于斷繩、脫鉤等造成跑車事故而致，大屯礦區(qū)現(xiàn)有的斜巷擋車裝置有兩種：一種是礦井采區(qū)主要斜巷運(yùn)輸巷道中使用的SRC102型雷達(dá)擋車器，該擋車器存在監(jiān)控范圍?。ㄐ毕镒兤曼c(diǎn)向下只有3050米）、成本高（一套高達(dá)80000多元）、產(chǎn)品本身內(nèi)部系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作程序繁瑣（導(dǎo)致機(jī)械本身故障率高）等缺點(diǎn)；另一種是礦井采區(qū)內(nèi)部幫助斜巷中及上下山施工過程中使用的門式擋車器，為滿意車輛撞擊時(shí)的強(qiáng)度要求，門式擋車器平安門的門軸、門柱及橫檔均采納的是11#工

2、字鋼，或不低于該工字鋼強(qiáng)度的鋼軌制作，因此該擋車器存在橫檔重量大，橫檔與門軸、門柱相互之間摩擦力大，現(xiàn)場(chǎng)不便于操作等缺點(diǎn)，不能為現(xiàn)場(chǎng)職工正常使用該擋車器供應(yīng)物質(zhì)保障，導(dǎo)致該擋車器在現(xiàn)場(chǎng)得不到正常使用。二、概述：我們本著造價(jià)成本低，能全過程監(jiān)控斜巷中的車輛運(yùn)行狀況，產(chǎn)品本質(zhì)平安，性能穩(wěn)定牢靠等原則，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)不斷的摸索、演練和反復(fù)的推理、計(jì)算，自行設(shè)計(jì)研制了一種新型的斜巷跑車防護(hù)裝置鼠式擋車器。它由鼠式裝置及吸能裝置兩部分構(gòu)成，該擋車器可在斜巷變坡點(diǎn)向下每100米范圍內(nèi)安裝一套，不僅能夠避開斜巷運(yùn)輸過程中，任何一個(gè)地點(diǎn)由于斷繩、脫鉤等造成跑車事故的發(fā)生，對(duì)車輛在斜巷中的運(yùn)行狀況進(jìn)行全過程監(jiān)控，而且

3、造價(jià)廉價(jià)，安裝便利，本質(zhì)平安，性能穩(wěn)定牢靠。三、工作原理及強(qiáng)度驗(yàn)算：1、鼠式擋車器捕車速度的確定：鼠式擋車器為常開式擋車裝置，工作方式為連續(xù)工作，從鼠式擋車器在斜巷的安裝示意圖中可以看出，礦車運(yùn)行過程中來回均要撞擊制動(dòng)杠桿L，但要想使聯(lián)接裝置擺桿鉤上的牽引鋼絲繩脫開，擋車網(wǎng)落下攔截車輛，杠桿L最少所需克服的重力勢(shì)能為：EP=mLgh式中：mL杠桿L的質(zhì)量（千克）g重力加速度，g=9.8 m/s²h杠桿L上升的有效高度（米）即 EP=mL×9.8×½×1.65=8.08mL忽視空氣阻力和撞擊時(shí)的能量損耗，依據(jù)機(jī)械能守恒定律：EP= mL gh=

4、½ mL V²=8.08mL即捕車速度V=4.0m/s從上面的計(jì)算結(jié)果可以看出，礦車在正常運(yùn)行狀況下（V4.0m/s），制動(dòng)杠桿L不能撞擊到鼠式擋車器中的聯(lián)接裝置M，使擋車網(wǎng)落下攔截車輛。但只要當(dāng)V大于煤礦平安規(guī)程中規(guī)定的斜巷礦車最大運(yùn)行速度4.0 m/s時(shí)。制動(dòng)杠桿L就會(huì)猛烈撞擊聯(lián)接裝置M，使掛于聯(lián)接裝置M擺桿鉤上的擋車牽引鋼絲繩脫開，擋車網(wǎng)落下攔截車輛。2、鼠式擋車器動(dòng)能汲取裝置的強(qiáng)度計(jì)算：2.1、作用于擋車網(wǎng)上沖擊力P的強(qiáng)度計(jì)算：串車與擋車網(wǎng)相撞，按一輛礦車相撞的狀況計(jì)算作用于擋車網(wǎng)上的沖擊力，這是目前計(jì)算沖擊力時(shí)廣泛采納的方法。其理論基礎(chǔ)在于，組成串車的礦車是以連接

5、環(huán)相連接的，屬于軟連接。串車加速運(yùn)行時(shí)，連接環(huán)是拉緊的，當(dāng)?shù)谝惠v礦車于擋車網(wǎng)相撞的t時(shí)間內(nèi)，其次輛礦車由于礦車之間的間隙尚未撞擊到第一輛礦車，或者說，其次輛礦車撞擊第一輛礦車的瞬間，第一輛礦車于擋車網(wǎng)的撞擊過程已經(jīng)完成。同理，后一輛礦車撞擊前一輛礦車時(shí)，前一輛礦車的撞擊過程也已經(jīng)完成。因此，無論礦車數(shù)為多少，均以一輛礦車的沖擊力為計(jì)算依據(jù)。P=KQ（N）式中： Q重車作用在擋車網(wǎng)上的靜力，N；Q=（Q。+Q1）（Sin-µCos）gQ。礦車自重，kg，取Q。=640 kg；Q1 礦車載重，kg，取最大值，Q1=1800 kg；斜巷傾角,取=20º；µ鋼軌與礦車之間的滾動(dòng)磨擦系數(shù)，取µ=0.01；Q=（640+1800）（Sin20º0.01Cos20º）×9.8=7953.23NK動(dòng)載荷系數(shù),K=1+1+Vk2/(g。)1/2Vk撞擊擋車網(wǎng)時(shí)的礦車速度煤礦平安規(guī)程中規(guī)定,在斜巷運(yùn)輸過程中,礦車的最大速度不