一、項目背景
無軌膠輪車成為當(dāng)前煤礦井下輔助運輸中最先進(jìn)的運輸方式之一，并成為煤礦輔助運輸發(fā)展的方向。在使用無軌膠輪車運輸?shù)纳a(chǎn)礦井中，運輸安全事故是僅次于頂板事故的第二大災(zāi)害，而斜井跑車又是運輸安全中最為嚴(yán)重的事故。因此，有必要研制出一套斜井阻車系統(tǒng)，最大限度的避免此類事故的發(fā)生。
二、研究內(nèi)容
1.結(jié)構(gòu)組成
斜井阻車裝置主要由3個子系統(tǒng)組成，分別是阻車裝置、測速及遙控系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。其中阻車裝置包含解鎖機構(gòu)和阻車泡沫，控制系統(tǒng)又包含控制器(上位機)、下位機、氣動控制。裝置的組成如圖1所示。
(1)阻車裝置由兩部分組成：分別是阻車泡沫和動作機構(gòu)。
圖1 阻車器實物圖
(2)測速及遙控系統(tǒng)
本系統(tǒng)的雷達(dá)采用CS12型測速雷達(dá)，測量的速度值通過RS232口接收發(fā)送數(shù)據(jù)，自帶上位機應(yīng)用程序，在應(yīng)用程序中通過協(xié)議可直接控制雷達(dá)，設(shè)定雷達(dá)各項工作參數(shù)。
(3)控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)是由上位機、下位機、通信總線、氣動控制等幾部分組成。
(4)斜井阻車裝置屬于機電一體化的設(shè)備，除了包含電氣控制部分，還有氣動控制部分，它是由電磁閥、氮氣瓶、減壓閥、連接管路等部件組成，這些部件都安裝在氣動控制箱內(nèi)，氣動原理如圖2所示。
圖2 氣動原理圖
2.基本原理
當(dāng)行駛在副斜井的車輛發(fā)生失控時，首先由雷達(dá)監(jiān)測到超速車輛，超速信號通過下位機傳輸至系統(tǒng)主機，主機對速度信號經(jīng)過分析判斷后，傳送阻車裝置動作信號，阻車解鎖裝置動作。
3.工作過程
阻車裝置的具體動作過程是：阻車泡沫安裝在專用支架上，支架其中一端高于另一端，泡沫在支架上會自然產(chǎn)生一個下滑力，在支架的高端安裝有解鎖機構(gòu)，正常情況下解鎖機構(gòu)會固定住泡沫，當(dāng)發(fā)生跑車時，解鎖機構(gòu)動作，解除了對阻車泡沫的固定，阻車泡沫會在4秒之內(nèi)，滑至副斜井的路面上，從而阻止車輛下滑。
三、應(yīng)用效果
本系統(tǒng)的使用對于煤礦副斜井的安全行車效果顯著。以某礦二號井為例，該礦擁有多個生產(chǎn)單位，如準(zhǔn)備隊，綜掘隊，綜采隊，硬化隊等，各單位車輛出入井口頻繁，副斜井內(nèi)的交通壓力很大，在人員升井及入井時段副斜井的交通十分擁堵。當(dāng)車輛發(fā)生失控跑車時，及時檢測到失控車輛，能夠?qū)κ鹿受囕v起到緩沖和阻停作用?？梢约皶r、有效地避免安全事故的發(fā)生。該裝置的研制與應(yīng)用，極大提高了副井行車的安全性。
