新型井下气动滑道可伸缩式阻车装置的研制与应用
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摘要：由于煤矿煤层赋存条件及煤厚变化较大，地质条件极为复杂，给矿井井下的安全轨道运输带来了很大的困难。新型阻车装置能够取代传统的挡车棍，有着极广泛的推广应用价值。
关键词：安全设施 气动 滑道 可伸缩 阻车装置
田陈煤矿位于滕南煤田中部，设计生产能力为1.2Mt/a，目前核定生产能力为1.7 Mt/a，可采煤层主要有3上、3下煤层。现主要开采北七采区和北三采区，设有采煤区队2个，其中北七采区工作面为综采放顶煤工作面，北三采区工作面为综采工作面，采掘机械化率达到100%。由于田陈煤矿煤层赋存条件及煤厚变化较大，地质条件极为复杂，造成设备和物料运输战线长、采掘工作面两巷上下山多（巷道高低起伏不平），给矿井井下的安全轨道运输带来了很大的困难，尤其是各车场的安全设施能否正常安全有效的发挥作用显得极其重要。为此，新型井下气动阻车装置的成功研制与应用，对矿井的安全生产有着重大意义。
1基本概况
目前田陈煤矿井下轨道运输概况：采区主要运输上下山上车场所使用的安全设施为抱轨式阻车器和不倒翁挡车器，下车场所使用的安全设施为柔性挡车栏；采煤工作面及掘进迎头等作业地点（顺槽）运输上下山上车场所使用的安全设施为普通挡车棍和不倒翁挡车器，下车场所使用的安全设施为柔性挡车栏。鉴于现在使用的传统挡车棍是将3寸无缝钢管嵌入到4寸无缝钢管底座作为固定配合使用的，在现场作业时存在着以下问题：首先3寸钢管由于自身比较笨重还得由人工进行拔出、嵌入工作，造成员工的体力消耗强度大，自动化程度低；其次在重车碰撞时3寸钢管极易发生弯曲变形或断裂现象，给安全带来了一定的威胁；再次当发生一列车辆抵触到3寸钢管时，易造成人工拔出费时费力或出现无法拔出等现象。
2确定研究目标及方案
鉴于我矿现行使用的挡车棍存在着诸多方面的弊端，根据这一现状，研究技术人员深入到井下作业现场，通过查看现场、听取施工人员意见、与相关人员探讨、征求领导的意见等方式，前后历经近一个月的时间完成了从制定方案、设计图纸、现场加工、进行工艺性安装试验、听取领导及专业人员建议、进一步完善和改进、产品最终成型、投入井下试用等整个过程，取得了较好的效果。该阻车装置设计的出发点是：利用80mm的方管承受车辆碰撞力，既增加了立杆的强度，又增大了接触受力面积，从而有效的制动车辆进行阻车，不需要担心像以往的3寸无缝钢管会出现弯曲变形或断裂现象；为大大降低员工的体力强度，立杆的竖起挡车和放平过车均由人员通过控制气阀进行远距离操作，这既减轻了体力，又实现了远距离控制，提高了自动化水平，很大程度上提升了矿井的安全保障系数，实现了井下设备和车辆的运输安全。
3关键技术及创新点
（1）在井下适用范围广泛，可用在18kg、22kg、24kg、38kg等型号的轨道上。
（2）现场安装方便、通过夹板直接将装置固定在轨道上（生根牢靠），不需要大面积卧底，减轻了员工的劳动强度。
（3）立杆放平的方向是与车辆行驶的方向一致，从而解决了在一列车辆抵触到立杆时，出现无法拔出过车的现象。
（4）主要构件是采取三角形结构（方钢作为斜筋支撑）原理使车辆碰撞瞬间冲击力得到缓冲。
（5）立杆的竖起与放平通过气阀控制气缸实现，减少了人员与车辆近距离接触的几率。
（6）配套装有闭锁装置，可有效解决当井下压风出现停风或检修情况时亦能正常使用，实现了矿井的本质安全等。
4创新思路
该阻车装置的使用操作是通过气缸的伸缩来推动滑动轴完成：立杆的竖起与放平以达到阻挡车辆与通过车辆，立杆的放平方向与车辆行使方向一致。采用的动力源是来自矿井井下压风风管内的压缩空气。
5装置构成
该阻车装置大体有以下几部分组成：1阻车立杆；2支撑斜杆；3气缸；4气缸固定架；5固定板；6滑槽板；7加强板；8连接部；9旋转轴；10滑动轴；11闭锁销等十一部分组成。（具体附图所示）
6应用实施效果
该阻车装置最终成形后，前期在地面24kg轨道上进行安装试用，用载有设备大件的大平板车快速游动起来与其进行碰撞试验，结果是大平板车被有效地制动，立杆也未发现弯曲变形现象，由此看出效果是比较理想的。随后又在井下进行了实地演练，效果也是得到高度认可的。大家一致认为：该阻车装置能够取代传统的挡车棍，具有方便、快捷、牢固、可靠、强度高、易操作等特点，对于矿井的安全设施可以来说是一次质的飞跃，有着极广泛的推广应用价值，从根本上夯实了安全基础，保障了矿井的长治久安和可持续发展。
作者简介
韩兆清 男，1975年出生，本科，毕业于山东科技大学，机电工程师，现任枣矿集团田陈煤矿恒邦公司副经理。
周忠鹏 男，1980年出生，本科，毕业于山东科技大学，机电助理工程师，现任枣矿集团田陈煤矿恒邦公司技术员。
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