范 宏

（大同煤礦集團(tuán)虎龍溝煤礦， 山西 朔州 036000）

引言

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高以及平硐煤礦產(chǎn)能的提升，無(wú)軌膠輪車已經(jīng)成為平硐煤礦最主要的運(yùn)輸工具[1]。由于我國(guó)目前還沒(méi)有相關(guān)無(wú)軌膠輪車使用措施的明確規(guī)定，國(guó)內(nèi)相應(yīng)措施也僅僅圍繞無(wú)軌膠輪車制動(dòng)系統(tǒng)，還沒(méi)有類似無(wú)軌膠輪車一旦制動(dòng)失效后的應(yīng)急避險(xiǎn)措施。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，無(wú)軌膠輪車出現(xiàn)事故的傷害程度僅次于頂板事故，在這些事故中斜巷跑車是最嚴(yán)重的事故。因此建立一套防跑車預(yù)防措施對(duì)煤礦安全生產(chǎn)具有重要意義。

1 虎龍溝煤礦概況

大同煤礦集團(tuán)虎龍溝煤礦井下主要采用WC5J防爆無(wú)軌膠輪車承擔(dān)井下物料及人員運(yùn)輸任務(wù)，相比有軌電機(jī)車以及鋼絲繩牽引礦車，該無(wú)軌膠輪車具有運(yùn)輸效率高、運(yùn)輸量大、機(jī)械性能好以及靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[2]，但是由于虎龍溝煤礦井下投入無(wú)軌膠輪車后未采取合理有效的防跑車安全技術(shù)措施，導(dǎo)致井下無(wú)軌膠輪車經(jīng)常出現(xiàn)跑車事故。根據(jù)煤礦輔助運(yùn)輸科統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，2017 年—2019 年井下共計(jì)發(fā)生7 起膠輪車跑車事故，車輛維修成本費(fèi)用達(dá)31余萬(wàn)元。對(duì)此，輔助運(yùn)輸科通過(guò)技術(shù)研究，決定對(duì)無(wú)軌膠輪車采取相應(yīng)的防跑車安全管理技術(shù)措施。

2 無(wú)軌膠輪車防跑車安全管理措施

1）首先要對(duì)無(wú)軌膠輪車司機(jī)進(jìn)行專項(xiàng)的技術(shù)培訓(xùn)，通過(guò)相應(yīng)的考核取得特殊工種證后方可上崗，禁止司機(jī)在沒(méi)有取得特殊工種證的情況下上車。由于井下無(wú)軌膠輪車常常在大坡段及線形道路上行駛[3]，不僅會(huì)給駕駛員造成很大的視覺(jué)盲區(qū)，還會(huì)分散駕駛員的注意力，給駕駛員造成很大的心理影響，因此還需對(duì)駕駛員的技術(shù)及心理素質(zhì)進(jìn)行培訓(xùn)。

2）合理使用制動(dòng)系統(tǒng)，對(duì)無(wú)軌膠輪車平穩(wěn)運(yùn)輸具有較大意義。司機(jī)頻繁使用自動(dòng)系統(tǒng)必然會(huì)造成無(wú)軌膠輪車制動(dòng)系統(tǒng)失效或壽命縮短，因此檢修人員要對(duì)每臺(tái)無(wú)軌膠輪車建立單獨(dú)臺(tái)賬，并對(duì)膠輪車的制動(dòng)系統(tǒng)定期保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)制動(dòng)系統(tǒng)損壞或報(bào)廢時(shí)要及時(shí)更換。

3）建立調(diào)度大廳，制定調(diào)度制度，加強(qiáng)對(duì)無(wú)軌膠輪車的定位及監(jiān)控。所有使用的無(wú)軌膠輪車均要安裝防爆型井下無(wú)線通訊系統(tǒng)，每臺(tái)無(wú)軌膠輪車還需安裝本質(zhì)安全型定位手機(jī)，方便司機(jī)與調(diào)度人員聯(lián)系。調(diào)度人員可以根據(jù)全礦無(wú)軌膠輪車的使用狀態(tài)及行駛軌跡對(duì)各車輛進(jìn)行合理有效的統(tǒng)一管理[4]。

4）井下巷道需安裝明顯的警示及指向標(biāo)志，便于司機(jī)能夠識(shí)別標(biāo)志駕駛車輛。同時(shí)還需在巷道安裝防眩設(shè)施，比如在巷道兩側(cè)相同間隔粉刷黃色與綠色油漆，不僅能夠防止司機(jī)因視覺(jué)局限帶來(lái)煩躁，還能夠幫助司機(jī)消除視線不佳帶來(lái)的緊張感。

3 防跑車裝置及避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì)

3.1 柔式防跑車裝置的設(shè)計(jì)

3.1.1 防跑車裝置組成

1）柔式防跑車裝置主要由控制裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、攔車裝置等部分組成；其中控制裝置主要由各類傳感器、PLC、開(kāi)關(guān)、光纜、信號(hào)接收器等部分組成；驅(qū)動(dòng)裝置主要由減速器、電機(jī)、導(dǎo)向輪及鋼絲繩等部分組成；攔車裝置主要由柔性安全防撞裝置、緩沖鋼絲繩及吸能器等部分組成。

2）PLC 是整個(gè)模塊化電路控制系統(tǒng)的核心，能夠決定是否啟動(dòng)擋車欄。吸能器是在車輛失速后能夠柔性攔車的重要裝置，其原理與航空母艦上艦載機(jī)降落減速系統(tǒng)相同，具有吐繩短、吸能強(qiáng)、質(zhì)量輕、體積小、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。

3.1.2 防跑車裝置工作原理

1）饋電開(kāi)關(guān)將24 V 電源接通PLC 后，PLC 指揮系統(tǒng)所有傳感器處于待機(jī)狀態(tài)。PLC 會(huì)根據(jù)擋車欄自動(dòng)判斷是否上提到位，如PLC 發(fā)現(xiàn)擋車欄未上提到位后，會(huì)給執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出上提信號(hào)，控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)將防跑偏裝置提升到常開(kāi)狀態(tài)[5]。

2）當(dāng)無(wú)軌膠輪車制動(dòng)裝置失效后，PLC 會(huì)立即接收到傳感器傳來(lái)的信號(hào)，同時(shí)將啟動(dòng)防跑裝置信號(hào)傳遞到指揮大廳，調(diào)度人員通過(guò)控制PLC 將擋車欄放下，待擋車欄下放到擋車位置后，PLC 會(huì)控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)停止運(yùn)行，此時(shí)擋車欄能夠?qū)⑹Э氐臒o(wú)軌膠輪車安全平穩(wěn)地?cái)r住，確保無(wú)軌膠輪車上的設(shè)備及人員沒(méi)有損傷。

3）當(dāng)無(wú)軌膠輪車完成攔截任務(wù)后要由專人對(duì)防跑裝置進(jìn)行全面檢查，確保各部件都沒(méi)有受傷后將擋車欄升起。

3.1.3 防跑車裝置的安裝要求

礦井根據(jù)巷道的長(zhǎng)度及坡度的大小選擇合適的位置安裝防跑車裝置。在坡度較大的巷道最少要安裝兩套防跑車裝置，同時(shí)要在防跑車裝置前方放置醒目的標(biāo)志，以便膠輪車司機(jī)知道自己已經(jīng)進(jìn)入該區(qū)域，確保司機(jī)有足夠的時(shí)間做好攔截前的準(zhǔn)備。

3.2 緊急避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì)

避險(xiǎn)車道按照功能不同分為引道、救援道、錯(cuò)車道、減速道等。減速道經(jīng)常懸用摩擦系數(shù)較大的顆粒鋪設(shè)，因?yàn)檩^大的摩擦力會(huì)緩解無(wú)軌膠輪車的動(dòng)能，在較短的時(shí)間內(nèi)將車輛由高速轉(zhuǎn)為低速，最終將車輛平穩(wěn)停下，是一種有效的物理減速方式。

4 應(yīng)用效果

大同煤礦集團(tuán)虎龍溝煤礦輔助運(yùn)輸科于2019年1 月對(duì)礦井無(wú)軌膠輪車采取了防跑車安全管理技術(shù)措施，截止2020 年1 月通過(guò)1 年的應(yīng)用觀察發(fā)現(xiàn)，采取了防跑車措施后，虎龍溝煤礦無(wú)軌膠輪輔助運(yùn)輸跑車事故率降低至2%以下，全年可減少膠輪車維修成本費(fèi)用達(dá)24 萬(wàn)元，有效保證了煤礦輔助運(yùn)輸安全，取得了顯著的安全、經(jīng)濟(jì)效益。