煤矿斜巷运输气动道岔和挡车栏的设计与应用

关键词： 斜巷 采区 运输 煤矿

目前, 煤矿井下采区窄轨斜巷运输始终是煤矿事故多发地点, 同时也是安全生产管理的重点、难点。在采区内部斜巷运输过程中道岔、挡车栏是矿井窄轨运输过程中不可缺少的保护装置, 它们的好坏直接影响斜巷运输系统的安全生产。

1 现状

朱庄煤矿目前有二个生产采区、四处准备采区, 主要窄轨斜巷10余条, 大部分斜巷上、下车场均为甩车场。在2008年上半年以前, 采区使用的道岔和窄轨运输下口的挡车栏都是采用手动操作, 职工劳动强度大、操作不方便。特别是操作斜巷上下口的往返式道岔和手动吊挂挡车栏时, 不仅消耗扒钩工的体力, 而且在板道岔时, 防护装置由于矿车通过必须暂时敞开, 人与矿车之间无任何防护设施, 容易给板道人员带来安全威胁。在操作过程中, 通常是一人操作绞车, 一人手动板道岔, 当矿车快到下口时, 需人工将下口的挡车栏吊起方便矿车通过。特别是在生产准备采区, 由于施工人员少, 运输线路长, 运搬绞车多, 每台绞车配备的施工人员就满足不了使用要求, 但在实际生产过程中又不能使操作人员违章作业, 只有通过以下方法解决:一、使用板皮或塘材将制动闸卡死, 二、用细绳或铁丝将制动闸把栓住, 然后绞车司机自己将道岔板过来, 这样操作板皮或塘材滑落或闸把脱绳, 很容易发生放大滑事故, 后果不堪设想。

2 存在问题

原采区窄轨斜巷手拉挡车栏是由钢丝绳、钢管组成的椭半圆形钢管作骨架, 并穿过轨道, 吊在顶板上, 通过拉动用细钢丝绳联接的吊桶人力升降挡车栏, 来保障斜巷运输的安全运行。道岔则通过人工板动道岔来改变行车方向使矿车通过, 极容易发生安全事故。

3 解决办法

根据我矿井下采区窄轨作业环境, 并通过广泛调研和论证, 结合井下采区窄轨斜巷手拉挡车栏和道岔的现状, 确立了新的挡车栏和道岔的设计方案, 即将原来钢丝绳、钢管组成的椭半圆形钢管作骨架, 改为由钢丝绳穿过扁铁和槽钢组成的框架并在框架上加上气缸。当矿车需通过挡车栏时, 绞车司机或扒钩工操作安装在躲避峒室内或绞车旁的操作手柄来控制气缸的动作, 带动挡车栏的升起或下降。道岔的改造是将原来手动操作把手改成由气缸控制道岔分合的装置, 操作方法与同挡车栏操作相同, 直接控制操作箱上的手柄。

3.1 气动挡车栏的设计

明确了设计思路和方案后, 我科技术人员根据井下工作环境, 本着便于安装维护、简单实用、节省人力、安全可靠的原则进行了设计。

在《煤矿安全规程》中明确规定, 在倾斜井巷必须安设经常关闭, 只有矿车通过时才能打开的防跑车装置。原我矿使用的档车栏是将钢丝绳穿过由钢管制成的一节半椭圆龙门架、轨道组成的。这种档车栏操作后容易变形, 不易矿车通过。为了便于矿车通过又节省人力和远程控制, 我们设计使用60×6扁铁, 制成半椭圆的上龙门架, 用10#槽钢制成两边的站腿, 在站腿的两边各焊一个与站腿成一定角度的连板, 并且在站腿下方各打一个直径为52mm的孔将龙门架与站腿用螺栓连成一框架。轨道下用直径为50mm的园钢和11#工字钢焊接成的底座, 并在底座两边用60×6扁铁制成的气缸架连成一体并将底座固定在轨道上。钢丝绳沿框架内敷设并用绳卡卡在框架内且穿过轨道, 然后将站腿与底座连接在一起形成一个整体。当矿车既将通过或通过后, 依靠操作躲避硐室内或绞车旁的操作手柄来操作固定在底座和站腿上的气缸伸缩来打开和关闭挡车栏。从而实现节省人力和远距离控制的目的。

3.2 气动道岔的设计

原来使用的道岔是手板道岔, 当矿车通过时, 把钩工通过人力扳动道岔来改变行车方向。道岔要实现单人作业、远距离控制, 我们将原来用手板的机构进行了改造设计。即在道岔旁边固定一个气缸, 气缸连接在道岔底板上, 通过由司机操作旁边的操作手柄来控制气缸伸缩带动道岔的移动, 实现了远距离控制道岔的自由分合。

为了适应井下特殊的作业环境, 我们在设计挡车栏底座时, 将底座分为二节, 在底座穿过轨道下面, 再用轨道夹板将底座连接成一个整体, 达到便于搬运和安装的目的。

4 结语

在2008年下半年, 新型斜巷窄轨气动挡车栏和气动道岔研制成功后, 在朱庄煤矿已全面投入使用, 运行状况良好。该气动装置加工简单, 操作方便安全可靠, 费用低廉;整套气动档车栏只需2000元左右, 气动道岔在1500元左右。此外, 由于该气动档车栏、气动道岔的操作箱安装在绞车司机操作位置, 即节省了人员, 又提高了操作人员的安全系数;可有效地杜绝放大滑事故的发生和矿车挤人事故。

摘要：煤矿井下窄轨斜巷运输道岔和挡车拦上, 通过安装气动装置, 实现了道岔、挡车栏气动化, 不仅提高了采区窄轨运输系统的安全性和可靠性;而且减轻了职工的劳动强度, 掘进巷道的工效和斜巷运输效率也得到了显著提高。

关键词：采区窄轨斜巷运输,道岔,挡车拦气动技术