煤炭井下斜巷跑車防護裝置的布置設(shè)計

翟政凱

（煤炭工業(yè)太原設(shè)計研究院，山西 太原030001）

引言

在我國煤礦生產(chǎn)中，一個非常重要的環(huán)節(jié)就是運輸工作，而井下串車提升是煤礦生產(chǎn)的重要組成部分，擔(dān)負礦井除人員外的材料、設(shè)備及矸石等的升降任務(wù)。而斜巷跑車是礦井中危害較為嚴(yán)重的多發(fā)型事故，輕者損壞巷道支護、電纜及管道等，重者會危及提升設(shè)備和人身安全，并造成礦井停產(chǎn)。

1 蘭花百盛礦井副斜井概述

山西蘭花百盛煤業(yè)有限公司設(shè)計生產(chǎn)能力為0.9 Mt/年。蘭花百盛礦井副斜井下屬低瓦斯礦井，無煤塵爆炸危險，屬易自燃煤層，工作環(huán)境一般。該礦井副斜井是進風(fēng)井，井筒斜長308.486 m，包括井筒與井口連接處設(shè)7°坡并有對稱道岔，7°坡長度為20.15 m，井筒傾角為22°，長度為288.366 m，井筒中部有甩車場。副斜井中礦井材料、設(shè)備及矸石等的升降任務(wù)以單鉤串車提升方式完成，每鉤提3輛一噸固定礦車，長材和大件則用平板車運送。副斜井提升絞車為JK-2.5/31.5型單滾筒提升絞車，提矸石時，3輛1 t固定礦車組列，礦車和矸石總重為7.23 t考慮，升降最重件時，平板車和設(shè)備總重為20 t。礦車規(guī)格尺寸：1 t固定礦車為2 m×0.88 m×1.15 m；最大重件高為2.05 m，寬為1.5 m。鋪軌型號和軌距：30 kg/m輕軌，600 mm軌距，最大提升速度為3.03 m/s。

為了保證副斜井提升系統(tǒng)的設(shè)備安全，避免在副斜井井筒中發(fā)生跑車事故，并滿足2016年版《煤礦安全規(guī)程》第387條規(guī)定的要求，在傾斜井巷內(nèi)安設(shè)能夠阻止運行中斷繩、脫鉤的車輛發(fā)生跑車的防護裝置。斜井跑車防護裝置主要用于斜井井筒內(nèi)，當(dāng)發(fā)生跑車或礦車脫鉤現(xiàn)象時，礦車撞擊擋車欄隨車下行，將礦車具有的動能逐漸轉(zhuǎn)化成緩沖機構(gòu)的熱能，使礦車減速直到最后停下來，實現(xiàn)緩沖攔截，將礦車和斜井井筒設(shè)備的損壞程度降到最低。

2 副斜井跑車防護裝置的布置分析

對于副斜井井筒內(nèi)發(fā)生的跑車事故，應(yīng)確保擋車裝置將其攔截掉，以避免礦車沿軌道繼續(xù)下跑，對井筒內(nèi)設(shè)備和井底車場人員造成人身傷害。

由礦方實際情況可知，該礦運輸負載較重、巷道坡度較大且長度較長。方案將按照中華人民共和國煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（MT 933—2005）及2016年版《煤礦安全規(guī)程》第387條的規(guī)定對跑車防護裝置進行布置。

1）從井口開始，在井口7°變坡點往下16 m處和22°變坡點往下16 m處各安設(shè)一道跑車防護裝置。

2）在22°的井筒內(nèi)，根據(jù)中華人民共和國煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（MT933-2005）中防護距離計算公式對跑車防護裝置進行布置，計算公式如下：

式中：E為擋車欄的抗沖擊能，取2.5 MJ；m為滿載礦車串車總質(zhì)量，取20 t；v0為串車下放初始速度，取3.03 m/s；g為重力加速度，取9.8 m/s2；μ為串車運行阻力系數(shù)，根據(jù)MT933-2005，取0.015；α為井筒傾角，取22°；Lmax為擋車防護允許的距離。將數(shù)值帶入公式計算得32 m。最終確定在22°井筒處每隔32 m設(shè)置一個跑車防護裝置，最后一個跑車防護裝置距井底約16.336 m，以保證井底的最終安全。由于有中部甩車場，防跑車裝置布置時應(yīng)避開甩車場，最后兩道擋車網(wǎng)位置應(yīng)避開井底處管子道。

3）依據(jù)以上計算結(jié)果得出，最終在整個副斜井井筒內(nèi)需安設(shè)10套跑車防護裝置。

3 結(jié)語

本文以蘭花百盛副斜井為例，給出了跑車防護裝置布置方法，該方法同樣適用于其他斜巷跑車防護裝置布置的計算，以期為同行提供提論參考。