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煤矿斜井阻车装置的研制与应用

  一、项目背景

  无轨胶轮车成为当前煤矿井下辅助运输中最先进的运输方式之一,并成为煤矿辅助运输发展的方向。在使用无轨胶轮车运输的生产矿井中,运输安全事故是仅次于顶板事故的第二大灾害,而斜井跑车又是运输安全中最为严重的事故。因此,有必要研制出一套斜井阻车系统,最大限度的避免此类事故的发生。

  二、研究内容

  1.结构组成

  斜井阻车装置主要由3个子系统组成,分别是阻车装置、测速及遥控系统、控制系统。其中阻车装置包含解锁机构和阻车泡沫,控制系统又包含控制器(上位机)、下位机、气动控制。装置的组成如图1所示。

  (1)阻车装置由两部分组成:分别是阻车泡沫和动作机构。

  图1 阻车器实物图

  (2)测速及遥控系统

  本系统的雷达采用CS12型测速雷达,测量的速度值通过RS232口接收发送数据,自带上位机应用程序,在应用程序中通过协议可直接控制雷达,设定雷达各项工作参数。

  (3)控制系统。控制系统是由上位机、下位机、通信总线、气动控制等几部分组成。

  (4)斜井阻车装置属于机电一体化的设备,除了包含电气控制部分,还有气动控制部分,它是由电磁阀、氮气瓶、减压阀、连接管路等部件组成,这些部件都安装在气动控制箱内,气动原理如图2所示。

  图2 气动原理图

  2.基本原理

  当行驶在副斜井的车辆发生失控时,首先由雷达监测到超速车辆,超速信号通过下位机传输至系统主机,主机对速度信号经过分析判断后,传送阻车装置动作信号,阻车解锁装置动作。

  3.工作过程

  阻车装置的具体动作过程是:阻车泡沫安装在专用支架上,支架其中一端高于另一端,泡沫在支架上会自然产生一个下滑力,在支架的高端安装有解锁机构,正常情况下解锁机构会固定住泡沫,当发生跑车时,解锁机构动作,解除了对阻车泡沫的固定,阻车泡沫会在4秒之内,滑至副斜井的路面上,从而阻止车辆下滑。

  三、应用效果

  本系统的使用对于煤矿副斜井的安全行车效果显著。以某矿二号井为例,该矿拥有多个生产单位,如准备队,综掘队,综采队,硬化队等,各单位车辆出入井口频繁,副斜井内的交通压力很大,在人员升井及入井时段副斜井的交通十分拥堵。当车辆发生失控跑车时,及时检测到失控车辆,能够对事故车辆起到缓冲和阻停作用。可以及时、有效地避免安全事故的发生。该装置的研制与应用,极大提高了副井行车的安全性。

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