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新型斜巷防跑車安全保護裝置研制與應用

2024-07-23 閱讀 9024

一、項目背景:

據有關統計資料表明,大屯礦區自建礦至今,斜巷運輸的事故死亡人數占死亡總人數的37.96%,分析其原因都是由于斷繩、脫鉤等造成跑車事故而致,大屯礦區現有的斜巷擋車裝置有兩種:一種是礦井采區主要斜巷運輸巷道中使用的src─102型雷達擋車器,該擋車器存在監控范圍小(斜巷變坡點向下只有30—50米)、成本高(一套高達80000多元)、產品本身內部系統結構復雜,操作程序繁瑣(導致機械本身故障率高)等缺點;另一種是礦井采區內部輔助斜巷中及上下山施工過程中使用的門式擋車器,為滿足車輛撞擊時的強度要求,門式擋車器安全門的門軸、門柱及橫檔均采用的是11#工字鋼,或不低于該工字鋼強度的鋼軌制作,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,現場不便于操作等缺點,不能為現場職工正常使用該擋車器提供物質保障,導致該擋車器在現場得不到正常使用。

二、概述:

我們本著造價成本低,能全過程監控斜巷中的車輛運行狀況,產品本質安全,性能穩定可靠等原則,經過現場不斷的摸索、演練和反復的推理、計算,自行設計研制了一種新型的斜巷跑車防護裝置——鼠式擋車器。它由鼠式裝置及吸能裝置兩部分構成,該擋車器可在斜巷變坡點向下每100米范圍內安裝一套,不僅能夠避免斜巷運輸過程中,任何一個地點由于斷繩、脫鉤等造成跑車事故的發生,對車輛在斜巷中的運行狀況進行全過程監控,而且造價便宜,安裝方便,本質安全,性能穩定可靠。

三、工作原理及強度驗算:

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,礦車運行過程中來回均要撞擊制動杠桿l,但要想使聯接裝置擺桿鉤上的牽引鋼絲繩脫開,擋車網落下攔截車輛,杠桿l最少所需克服的重力勢能為:

ep=mlgh

式中:ml——杠桿l的質量(千克)

g——重力加速度,g=9.8m/s?;

h——杠桿l上升的有效高度(米)

即ep=ml×9.8×½×1.65

=8.08ml

忽略空氣阻力和撞擊時的能量損耗,根據機械能守恒定律:

ep=mlgh

=½mlv?;

=8.08ml

即捕車速度v=4.0m/s

從上面的計算結果可以看出,礦車在正常運行狀況下(v≤4.0m/s),制動杠桿l不能撞擊到鼠式擋車器中的聯接裝置m,使擋車網落下攔截車輛。但只要當v大于《煤礦安全規程》中規定的斜巷礦車最大運行速度4.0m/s時。制動杠桿l就會劇烈撞擊聯接裝置m,使掛于聯接裝置m擺桿鉤上的擋車牽引鋼絲繩脫開,擋車網落下攔截車輛。

2、鼠式擋車器動能吸收裝置的強度計算:

2.1、作用于擋車網上沖擊力p的強度計算:

串車與擋車網相撞,按一輛礦車相撞的情況計算作用于擋車網上的沖擊力,這是目前計算沖擊力時廣泛采用的辦法。其理論基礎在于,組成串車的礦車是以連接環相連接的,屬于軟連接。串車加速運行時,連接環是拉緊的,當第一輛礦車于擋車網相撞的△t時間內,第二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,第二輛礦車撞擊第一輛礦車的瞬間,第一輛礦車于擋車網的撞擊過程已經完成。同理,后一輛礦車撞擊前一輛礦車時,前一輛礦車的撞擊過程也已經完成。因此,無論礦車數為多少,均以一輛礦車的沖擊力為計算依據。

p=kq(n)

式中:q——重車作用在擋車網上的靜力,n;

q=(q。+q1)(sinσ-μcosσ)g

q?!V車自重,kg,取q。=640kg;

q1——礦車載重,kg,取最大值,q1=1800kg;

σ——斜巷傾角,取σ=20o;

μ——鋼軌與礦車之間的滾動磨擦系數,取μ=0.01;

q=(640+1800)(sin20o―0.01cos20o)×9.8

=7953.23n

k——動載荷系數,

k=1+[1+vk2/(gδ。)]1/2

vk——撞擊擋車網時的礦車速度

《煤礦安全規程》中規定,在斜巷運輸過程中,礦車的最大速度不應超過4.0m/s,鼠式擋車器在斜巷中每100米范圍內安裝一套,因此vk的最大值為:

vk=4+gt

t——礦車斷繩或脫鉤后到達擋車網處所需的最大時間s。

因為100=4t+1/2gt2

t=4.128s

所以vk=4+9.8×4.128

=44.45m/s

δ。——礦車碰頭的彈性變形,m,g—1型礦車為雙列螺旋彈簧鋼碰頭,其彈簧鋼度k=529.2×103n/m

δ。=q/k

=7953.23/529200

=0.015m

k=1+[1+44.452/(9.8×0.015)]1/2

=116.93

p=kq

=116.93×7953.23

=0.93×106n

2.2動能吸收裝置的強度計算:

(1)φ24(6×24)mm鋼絲繩擋車網的強度計算:

一根φ24(6×24)mm鋼絲繩破斷拉力總和為40950kgf,擋車網采用了四根φ24(6×24)mm鋼絲繩,因此,擋車網的破斷拉力總和為1.61×106n

(2)吸能裝置安裝基礎的強度計算:

φ20×2000mm螺紋鋼樹脂錨桿的最大錨固力為15噸∕根,安裝基礎采用了12根φ20×2000mm螺紋鋼樹脂錨桿,因此,吸能裝置安裝基礎能承受的最大拉力為1.76×106n。

2.3結論:

從上面的計算結果可以看出鼠式擋車器動能吸收裝置能承受的最大拉力遠遠大于作用在擋車網上的沖擊力p,因此,鼠式擋車器動能吸收裝置的強度完全符合安全要求。

四、安裝:

鼠式裝置的安裝采用4根φ20×2000mm螺紋鋼樹脂錨桿,將其固定于軌道中心正上方的巷道頂板上,并保證鼠式裝置為水平。為使所拉物體能夠順利通過,鼠式裝置的吊掛高度距永久軌面不得小于2.2m,具體情況詳見鼠式擋車器在斜巷中的安裝示意圖。

擋車網在巷道底板上的固定方法為:一邊用6根φ20×2000mm螺紋鋼樹脂錨桿,將焊有底座的φ159鋼管(長度為1m,底座的鋼板厚度為10mm)固定在澆灌好的混凝土基礎上(混凝土基礎深度≮1m,距軌道的安全距離≮0.7m,軌道兩邊各一個)。另外,為緩沖礦車對擋車網鋼絲繩的沖擊力,可在φ159鋼管內裝置一個彈性較大的鋼性彈簧。最后用四個φ26mm圓??ㄗ訉⒋┻^鋼管的鋼絲繩一端卡牢。

擋車網在巷道頂板上的吊掛方法為:首先在鼠式裝置下方的巷道頂板上安裝一定滑輪;然后用一段1×19-9的鋼絲繩通過定滑輪將擋車網拉到巷道頂板上,此段1×19-9鋼絲繩的另一端掛于鼠式擋車器聯接裝置m的擺桿鉤上,為保證牽引機構的受力平衡,此段牽引鋼絲繩應平行于斜巷中線;最后再用一段1×19-9鋼絲繩將擋車網于巷道頂板相聯,這樣當聯接裝置m擺桿鉤上的牽引鋼絲繩脫開后,此段鋼絲繩將自動把擋車網中的四根φ24(6×24)mm鋼絲繩分開(間距為200mm),并下放至軌面上0.3m的位置攔截車輛。

五、實施實例及效果:

鼠式擋車器已在上海大屯能源股份有限責任公司孔莊煤礦i6、ⅱ6人行下山及軌道下山、ⅱ1人行暗斜井、-375軌道暗斜井等五條斜巷中成功應用。安裝后有效的保證了車輛的安全運行,為礦井的安全生產提供了有利保障。

六、使用時的注意事項:

1、為確保鼠式擋車器的正常使用,必須對其每周不少于兩次的全面安全檢查,發現問題及時處理。

2、鼠式裝置中的制動杠桿l嚴禁人為擺動,聯接裝置m嚴禁人為抬起,以防機構脫扣,擋車網動作造成事故。

3、斜巷軌道運輸高度不得超過2.2m,否則,應采取可靠措施,防止碰撞鼠式裝置。

4、礦車運輸時,要檢查好礦車兩端面,防止因礦車破損造成卡住制動杠桿l。

5、其它車輛運輸時,要注意所裝材料或設備與制動杠桿l碰撞的情況,防止不正常撞擊而卡住制動杠桿l。

6、該擋車器適用于制動杠桿l能夠與車輛碰撞的情況,對于不可能產生碰撞的運輸,不能起到防護作用。

收貨部制度

篇2:斜巷防跑車裝置使用管理辦法

為規范斜巷防跑車裝置正常使用,確保斜井安全運行,特制訂本管理辦法,具體內容如下:

一、責任界定

1、機電機運隊負責斜巷防跑車裝置主控箱、輔助控制箱等配套設備的管理工作。

2、機電機運隊負責斜巷防跑車裝置的試驗、使用、維護保養等工作。

二、管理要求

1、在每班開鉤前,必須進行試鉤確保其是否正常動作,在試鉤完畢確認正常后方可提升;機電機運隊必須建立試鉤記錄本,將每班試鉤情況如實記錄。

2、每天機電機運隊檢修班必須安排一名維修工對斜巷防跑車裝置進行全面檢查,以確認防跑車裝置是否正常,并填寫記錄。

3、機電機運隊必須每半月對斜巷防跑車裝置進行一次試驗并建立試驗記錄本,試驗內容包括斷繩保護、上下限位保護、下頭擋車欄動力電源斷電保護等。

4、絞車司機負責時刻監視防跑車控制裝置,發現控制裝置報警、到達動作位置不動作等異常情況時,要及時采取措施,對絞車進行制動。

5、各崗位人員發現防跑車裝置存在問題時,要及時匯報隊組進行處理,否則嚴禁運行。

三、考核規定

1、對于日常檢查問題,機電科運輸組負責下整改通知單,對于不整改的,每次/項對責任單位罰款100元。

2、斜巷防跑車試鉤及試驗記錄必須認真、如實填寫,如出現漏項、試鉤記錄與實際不符等現象,每次對責任單位罰款100元,聯責分管副職50元;每月30號前必須將試驗記錄復印件報機電科運輸組,如出現遲報、漏報,每次對責任單位罰款100元,聯責分管副職50元。

3、對于防跑車裝置存在問題,未及時匯報處理,帶故障運行的,對責任人按嚴違論處。

篇3:防跑車裝置安裝安全技術措施

一、編制說明:機電工區預計在二井東零采區軌道上山安裝四道常閉式防跑車裝置,型號為ZDC30-2.05,為保證施工安全和設備安裝質量,特制定此項措施,施工組必須組織施工人員在技術員帶領下認真學習本措施并簽字后方可施工,并嚴格執行以下規定和技術要求。二、?施工時間:2012年8月日——2012年8月?日三、?施工前準備工作:?1、人字梯(根據現場加工2個)、鐵絲等施工工器具。2、提前將防跑車裝置設備所需部件從地面裝車轉運至施工現場。四、施工現場管理人員:現場負責人:張立本安全負責人:晉從林技術負責人:張義福五、安裝安全措施1、機巷內設備安裝時嚴禁違章作業和違章指揮。2、設備部件在搬運、就位時,嚴防腳下打滑和碰腳擠手等事故的發生3、防跑車裝置的安裝和調整要按照地質參數和圖紙進行。查看地腳螺栓情況,檢查防跑車裝置各個部件的位置,根據地腳螺栓安裝。4、設備的安裝首先進行找平、找正工作,中心、標高、水平均達到圖紙及規范要求后,將地腳螺栓預留口用水泥打實,并把設備基座和地腳螺栓緊固。5、在安裝橫梁時,要保證頂幫起吊物件可靠、牢固,起吊物件周圍不得有人員站立、停留,嚴禁使用帶安全隱患的起吊工具。6、安裝防跑車裝置所需工具必須齊全,非參加施工工作人員不得進入現場。7、所設固定滑輪及鋼絲繩均應以不妨礙皮帶的通行為原則。8、安裝防跑車裝置前對所有參加的施工人員進行安全教育、技術交底,抓好每一個環節,決不能因為失誤造成安全事故和設備事故。9、安裝橫梁時,必須把橫梁用夾板加緊,并用吊鏈吃力拉緊,以防橫梁打滑跑冒。10、操作人員操作時一定要按操作規程進行操作,必須聽從專業指揮人員調配、領導。11、指揮應由專人指揮,信號要明確、統一,行動統一,安裝期間一定設專人看護,發現問題立即處理。六、擋車欄設計安裝技術措施《煤礦安全操作規程》中第370條規定“在傾斜井巷內安設能夠將運行中斷繩、脫鉤的車輛阻止住的跑車防護設置”,“在變坡點下方略大于一列車長度的地點設置能夠防止未連掛的車輛繼續往下跑車的擋車欄?!辈娬{“上述擋車設置必須經常關閉,放車時方準打開。傾斜井巷的擋車設置和跑車防護裝置必須是常閉狀態,并可靠地鎖住?!备鶕鲜鲆蠊景惭bZDC30-2.05防跑車裝置。為保證安裝質量和使用質量以及安裝過程中的人員安全必須按照以下要求組織安裝。1、基建部要協調安排好+1320巨能調度及+1190掘進工區兩個水平絞車在施工期間材料運輸任務和安裝任務,巷道施工安裝時禁止一切運輸,上車場阻車器關閉,如若確需緊急運輸,兩個工區必須通知機電工區現在負責人,把施工人員和設備撤到躲避硐,確認無誤后方可安排運輸。2、擋車欄裝置各部件的安裝位置、尺寸見附圖,除嚴格按照圖紙尺寸要求進行施工安裝外,還必須按照《機電設備完好標準》進行安裝。3、按廠家技術指導要求,跑車防護裝置用本質安全型控制箱安裝在靠近絞車控制臺,以便觀察和操作。4、速度用礦用本質安全型編碼器應安裝在電機軸、減速機軸、深度指示器軸等旋轉部件上。5、防跑車裝置用吸能器應安裝牢固可靠,主梁高度必須嚴格按照尺寸施工、橫梁對地面高度誤差不大于1厘米,水平誤差不大于0.5厘米。安裝必須根據施工圖紙嚴格把好尺寸避免返工。?6、到位用磁性接近開關安裝在擋車欄懸掛橫梁于防跑車裝置用提升機安裝橫梁中間的連接梁上,上下兩個限位塊安裝在收放鋼絲繩上的適當位置,限位磁鋼粘接在限位塊上。并保證當到達限位位置時磁鋼正好與傳感器靠近。脫扣傳感器連接于提升鋼絲繩中間。?7、行程校正傳感器安裝在上變坡點合適位置處,必須保證運輸車輛上下都能清零;松繩傳感器裝于絞車滾筒到架繩滾之間,松繩時鋼絲繩的最低點。8、開欄起動器擋車欄巷道一側的地方,以便接線方便和距離最近。擋車欄組的安裝,但箱體必須牢固固定。9、吸能器地基300(長)×200(寬)×1400(深)用錨固劑灌砌并將地腳螺栓按尺寸埋入。10、吸能器組裝時應將鋼絲繩壓緊,上蓋與底座壓平。尾繩予留5cm左右。11、擋車欄寬度凈尺寸為1.2米,高度為2.1米,定型用5#槽鋼與鋼絲繩綁在一起,以綁緊能定型為限。懸掛環鏈應將三根鋼絲繩間距分割均勻,最上面一根應距車輛上沿下約20cm,最下面一根繩應超過車架上面約10cm。12、提升鋼絲繩用6*19,Φ7.7mm,鋼絲繩用繩夾固定在最下面一根擋車欄繩上,再順序通過上面三根欄繩的繩環(焊接在定型筋上),穿過倒向滑輪固定在脫扣器的一端上,提升鋼絲繩上下運行時應靈活滑順,不得有任何阻隔現象。13、欄網鋼絲繩采用6*37Φ24.5mm的圓股、點接觸、交互捻鋼絲繩。14、擋車欄組是跑車防護擋車裝置中關鍵的擋車部件,安裝質量、安裝距離長短以及尾繩長短是關鍵,所以繩卡等連接、緊固裝置必須認真弄好弄緊。17、措施中未提及的規定,按《煤礦安全規程》及礦相應規定執行。18、施工中所有施工人員必須齊心協力、互相關心,必須有現場負責人在現場統一協調,指揮作業,所有參加施工人員必須搞好自主保安、互保聯保,嚴禁違章指揮、違章作業。發現異常情況后立即向施工負責人報告,并立即停止作業,待安全隱患排除后方能恢復作業。19、其他事項嚴格執行《煤礦安全規程》等相關規范。