一种降低斜巷运输设备失控危害的挡车系统及使用方法与流程

本发明涉及矿井安全设备装置技术领域，具体涉及一种降低斜巷运输设备失控危害的挡车系统及使用方法。

背景技术：

煤矿井底运输是一个连接煤矿各生产环节的系统，运输系统的可靠性一定程度上控制着井下原煤的产量，它涉及井下多个作业面，运输过程中参与作业人员多。运输设备作为一种运输物料的重要方式，具有成本价格低、维护方便等优点。若发生脱钩失控等紧急情况，不仅运输设备损坏，影响生产，同时影响井底车场作业人员，甚至威胁到井底车场作业人员生命安全。

近年数据显示运输事故死亡人数占煤矿事故总死亡人数的比例不降反增，上升趋势非常明显。人的不安全行为、运输设备配件规格和质量不过关、设备老旧、设备配套不合理、检修不到位等因素都将引发煤矿运输设备事故。因此，把斜巷运输设备失控时的能量作为一种不期望的意外能量，尽可能将这种不期望的意外能量在传播过程中人为加速衰减至安全阈值之内。

目前矿井向深部延伸开采，对运输系统的要求相比过去更高，但运输系统事故大多不可预见且突发性强，目前尚不能完全防止井下运输设备脱轨失控事故的发生。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种降低斜巷运输设备失控危害的挡车系统，以解决当前在意外情况发生时降低煤矿斜巷的运输设备安全型无法得到有效的保证，对煤矿施工操作存在安全隐患的问题。

为解决上述问题，本发明提供了如下技术方案：

一种降低斜巷运输设备失控危害的挡车系统；它包括斜井和井底车场；沿斜井井道的延伸方向在斜井中设置有若干个防冲组件；

所述防冲组件包括定轴；定轴的两端分别固定在斜井的两个相对岩壁上，且在定轴上还可转动地安装有活动支架；在活动支架上安装有弹性缓冲件；活动支架在定轴上的开闭受电控动力件控制；电控动力件与控制柜信号连接。

优选的，斜井中设置的防冲组件的数目不少于三个，且两个相邻的防冲组件在运动时不发生相互干涉，其中有一个防冲组件安装在斜井与井底车场的落平连接点位置处。

优选的，在接近井底车场的一个防冲组件位置处还安装辅助限位卡件。

定轴为一根呈c字型结构的曲折杆，该曲折杆的两侧插入斜井的岩壁进行加固处理，中部突出位置朝向井底车场设置；活动支架的截面形状与定轴的形状相同，且活动支架的顶部与定轴的中部相铰接。

进一步的，活动支架为栅格杆架结构；弹性缓冲件为一个滚筒结构，且该弹性缓冲件可沿活动支架上的竖向直杆进行转动；电控动力件为电控液压伸缩柱，该伸缩柱的一端可转动地安装在斜井的侧壁上，另一端则连接在活动支架上设置。

进一步的，弹性缓冲件包括呈圆柱状的转筒，转筒可转动地安装在活动支架上，在转筒的外侧壁上可拆卸地设置有若干个使用橡胶材料制成的弹性气囊模块。

优选的，控制柜为基于plc可编程控制器下的工控系统，且在斜井中的各个防冲组件之间开关信号相互独立。

本发明还公开了一种降低斜巷运输设备失控危害的挡车系统的使用方法，它包括以下步骤：

s1、确认系统中各个装置之间的连接可靠无误，接通各处电源和信号传输；此时，各个防冲组件均在电控动力件的作用下回复初始状态；在初始状态下，防冲组件转动至活动支架正对斜井的顶部入口位置；

s2、当有运输设备准备通过斜井时，由运输操作人员向控制柜处的执行人员发出指示，执行人员在完成井底车场处接收准备的同时，通过控制柜控制各个防冲组件上的电控动力件，打开防冲组件使运输设备通过斜井进入井底车场中；此后对防冲组件的状态进行初始化设置；

s3、若没有接收到来自运输操作人员发来的指示，则认为进入斜井的运输设备是失控设备，此时各个防冲组件保持其状态不变，失控设备在撞上防冲组件后先接触压缩弹性缓冲件上的弹性气囊模块，此时两侧转筒发生转动，使弹性气囊模块能够更充分的接触到失控设备以发生弹性形变吸收失控设备的冲击力；此后失控设备继续克服电控动力件的支持力，直至将防冲组件撞开，控制柜接收到对应位置防冲组件上电控动力件的状态；

s4、待到失控设备完全停止在一个防冲组件的前方后，执行人员通过控制柜逐个打开未被冲开的防冲组件，让失控设备进入到井底车场；对防冲组件上被破坏的弹性缓冲件检修时修理更换，此后再初始化各个防冲组件的状态。

本发明有益效果：

本发明的有益效果体现在一下几个方面：

本发明针对运输设备失控产生的巨大动能造成的破坏以及对井下作业人员安全的威胁。结合安全气囊柔性缓冲原理，通过在斜井与井底车场落平连接处安装具有消耗和吸收意外能量的弹性气囊滚筒挡车装置，当运输设备失控向井底车场方向下滑溜车碰撞弹性气囊滚筒挡车装置时，弹性气囊滚筒挡车装置通过柔性缓冲转移和消耗部分动能，可以人为削弱失控运输设备的动能，降低其伤害井底车场作业人员和设施设备的几率。

附图说明

图1是本实施例中无运输设备通过状态下的斜井内部结构示意图；

图2是运输设备正常通过斜井时的示意图；

图3是失控设备通过斜井时撞开防冲组件的示意图；

图4是失控设备最终停在最后一个防冲组件位置处的示意图；

图5是本实施例中安装防冲组件的巷道断面图；

图6是图5的a向视图；

图7是图6中防冲组件在电控动力件的作用下扬起状态示意图；

附图标记说明：1、斜井，2、井底车场，3、防冲组件，4、定轴，5、活动支架，6、弹性缓冲件，7、电控动力件，8、控制柜，9、转筒，10、弹性气囊模块，11、限位卡件。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍：

实施例：

参照图1，本实施例提供一种降低斜巷运输设备失控危害的挡车系统；它包括斜井1和井底车场2；沿斜井1井道的延伸方向在斜井1中设置有若干个防冲组件3；

所述防冲组件3包括定轴4；定轴4的两端分别固定在斜井1的两个相对岩壁上，且在定轴4上还可转动地安装有活动支架5；在活动支架5上安装有弹性缓冲件6；活动支架5在定轴4上的开闭受电控动力件7控制；电控动力件7与控制柜8信号连接。控制柜8设置在井底车场位置，交由执行人员进行控制。

斜井1中设置的防冲组件3的数目不少于三个，且两个相邻的防冲组件3在运动时不发生相互干涉，其中有一个防冲组件3安装在斜井1与井底车场2的落平连接点位置处。

在接近井底车场2的一个防冲组件3位置处还安装辅助限位卡件11。本实施例中限位卡件11为与该处位置的防冲组件3使用同一开关的电控活动式挡板结构；即当该防冲组件3处于下落状态时，该限位卡件11能够正好卡住防冲组件的活动，而当防冲组件3抬起时，限位卡件11将进行活动以使斜井巷道通畅。当前两个防冲组件失效时，因在斜井与井底车场的落平连接点位置处的防冲组件设置有限位卡件11，可以一定程度上增加最后一个防冲组件的阻挡能力，以保证在最后一个防冲组件能挡住失控运输设备。

定轴4为一根呈c字型结构的曲折杆，该曲折杆的两侧插入斜井1的岩壁进行加固处理，中部突出位置朝向井底车场2设置；活动支架5的截面形状与定轴4的形状相同，且活动支架5的顶部与定轴4的中部相铰接。

活动支架5为栅格杆架结构；弹性缓冲件6为一个滚筒结构，且该弹性缓冲件6可沿活动支架5上的竖向直杆进行转动；电控动力件7为电控液压伸缩柱，该伸缩柱的一端可转动地安装在斜井1的侧壁上，另一端则连接在活动支架5上设置。

弹性缓冲件6包括呈圆柱状的转筒9，转筒9可转动地安装在活动支架5上，在转筒9的外侧壁上可拆卸地设置有若干个使用橡胶材料制成的弹性气囊模块10。

控制柜8为基于plc可编程控制器下的工控系统，且在斜井1中的各个防冲组件3之间开关信号相互独立。

该挡车系统在操作的实施可以根据下述步骤进行：

s1、确认系统中各个装置之间的连接可靠无误，接通各处电源和信号传输；此时，各个防冲组件3均在电控动力件7的作用下回复初始状态；在初始状态下，防冲组件3转动至活动支架5正对斜井1的顶部入口位置；

s2、当有运输设备准备通过斜井1时，由运输操作人员向控制柜8处的执行人员发出指示，执行人员在完成井底车场2处接收准备的同时，通过控制柜8控制各个防冲组件3上的电控动力件7，打开防冲组件3使运输设备通过斜井1进入井底车场2中；此后对防冲组件3的状态进行初始化设置；

s3、若没有接收到来自运输操作人员发来的指示，则认为进入斜井的运输设备是失控设备，此时各个防冲组件3保持其状态不变，失控设备在撞上防冲组件3后先接触压缩弹性缓冲件6上的弹性气囊模块10，此时两侧转筒9发生转动，使弹性气囊模块10能够更充分的接触到失控设备以发生弹性形变吸收失控设备的冲击力；此后失控设备继续克服电控动力件7的支持力，直至将防冲组件3撞开，控制柜8接收到对应位置防冲组件3上电控动力件7的状态，并发出警报提醒井底车场人员紧急撤离；

s4、待到失控设备完全停止在一个防冲组件3的前方后，执行人员通过控制柜逐个打开未被冲开的防冲组件3，让失控设备进入到井底车场2；对防冲组件3上被破坏的弹性缓冲件6检修时修理更换，此后再初始化各个防冲组件3的状态。