下道矿车复道器的研制

郑兴良 龚 华 代 燕

（重庆松藻煤电有限责任公司 重庆市綦江区 401445）

下道矿车复道器的研制

郑兴良 龚 华 代 燕

（重庆松藻煤电有限责任公司 重庆市綦江区 401445）

矿井轨道运输线路长、应用范围广，矿车下道时有发生。为了解决矿车下道矿车复位，通过对现有对下道车的处理方法的研究，现场反复研究试验，设计优化，设计出一种适应处理各种下道车形式的复道器，达到快速处理下道车，处理工序简单、时间短，用人少；对下道车处理既安全，由对轨道的损伤小装置。减低处理下道车员工的劳动强度、提高效率、杜绝事故发生；从而提高安全生产效益。

矿车；复道器；研制

前言

矿井的辅助运输的种类很多，主要有无轨胶轮车，齿轨车、卡轨车、单轨吊、无级绳绞车和电机车等运输方式。有无轨胶轮车，齿轨车、卡轨车对井巷起伏适应较好，但对井巷的断面和地板的岩性要求较高；无轨胶轮车要求的井巷断面较大且要求无地鼓的巷道；齿轨车、卡轨车对井巷断面较小，但对线路结构复杂，地鼓巷道的卧底修复轨道较困难；单轨吊对地板要求不高，但对顶板的支护要求有足够的强度，运力较小；无级绳绞车由于安装和使用在运输量大时需要双道运输才能满足，对巷道的断面要求高，要求巷道要直；电机车运输对轨道的质量要求较高，无地鼓的巷道，对井巷的断面要求较小，运输能力较大。

由于我矿为南方煤矿，产量较90万t/年，煤层为急倾斜煤层的高突矿井，阶段大巷兼做瓦斯抽放巷道，沿煤层平行掘进，巷道不直，使用皮带机安装难度大，开采的阶段水平多，矿井的投资大，设备的使用率不高，故矿井煤炭、材料和矸石在采区的运输均采用电机车轨道运输，从而造成矿车下道较频繁，为了解决矿车下道问题，特进行了研究。

1 矿车下道矿车种类和常用的处理方法的优缺点

1.1 矿车下道矿车种类

（1）矿车一端下道，沿轨道横向一侧，一侧的轮对在轨道上，另一侧的轮对一轮在道心，另一轮在道外。俗称单头下道。

（2）矿车两端下道，沿轨道横向一侧，同侧两轮对在道心，另一侧两轮对在同侧轨道外侧。俗称骑马道。

（3）矿车两端下道，沿轨道横向一侧，同侧两端轮对一个车轮在道心，另在轨道外。俗称横向下道。

1.2 矿车下道矿车处理方法及优缺点

（1）采用吊装专用工具（门字架及索具吊），矿车用扣绳、葫芦等索具捆绑及起吊的复位方式，吊装工具变形、倾倒、垮塌；矿车飞滑、人员伤害。优点，对所有的下道车的处理均适应，缺点：工序复杂，准备和处理时间长，对生产影响大。

（2）起动机处理下道车：用起动机加枕木配合处理，优点，除侧翻外的所有形式下道车的处理均适应，工序较简单，准备和处理时间短，对生产影响小，缺点：安全和可靠性差，容易造成矿车侧翻车辆侧翻、飞滑、处理人员伤害。

（3）人力处理下道车：采用人力，利用杠杆的原理，将下道矿车复道，优点，除侧翻外的所有形式下道车的处理均适应，工序较简单，准备和处理时间短，对生产影响小，缺点：安全和可靠性差，容易造成矿车侧翻、飞滑、用工多、处理人员伤害。

（4）电机车加木楔：利用木楔的导向作用，电机车的动力牵引作用，将矿车复道，优点：处理下道车速度快，人员远离现场，安全性好，缺点：由于木楔的导向差，复道成功率较差，可靠性差，容易造成矿车侧翻，对轨道的受伤大。

（5）矿车下道后，采用机车强行远距离牵引至轨道道岔处的复位方式，优点：人员远离下道矿车，操作安全，缺点：矿车及轨道枕木严重损坏。

（6）采用矿车一端垫物料，另一端机车加管件（钻杆）顶的复位方式，缺点：管件滑落、飞弹、矿车滑弹损坏，容易造成人员的伤害。

（7）采用机动列车专用工具，矿车经机车牵引沿专用工具复位，工具笨重，设计不合理，器具掉落伤人。

该系统选用了LM317稳压模块为直流电机提供稳定电压。LM317是一种可调3端正电压稳压器，具有稳压性能好、输出电压可调、噪声低、价格低廉等优点，广泛应用于一些小型嵌入式系统。稳压模块原理图如图2所示。LM317模块输出电压公式为：

2 下道复位方式的选择、设计

根据下道矿车的特性分析，只有采用电机车加木楔复道，设备简单，人员远离下道车辆，安全性好，针对木楔的导向性差，通过现场观察和考察、实际测量，提出采用斜面导向将矿车引向轨道。

2.1 下道矿车复道器的原理

将斜面置于下道矿车的左右轮对处，利用斜面的原理在电机车的牵引下将矿车逐步抬高至轨面，利用斜面的外侧设立一个挡边，在矿车的运行过程中不置于再次掉道，其次矿车运行过程中因矿车轮对受的挡边侧向推力在运行到顶部归位到轨道上，考虑到矿车轮对下道分布的情况，采用了左右对称的分布形式，对除侧翻以外的所有下道车都适应。

2.2 下道矿车复道器的设计

考虑下道矿车复道器特性，下道矿车复道器材质及承压强度、搬运和装卸方便等因素。其结构由底座、引道板、挡轮器、定位器等结构装置组成，经过反复试验，修改设计，最终满足使用要求。加工的零件图如图1。

图1

下道矿车复道器的实物图如图2。

图2

3 下道矿车复道器的试验及效果

3.1 下道矿车复道器的试验

人为将矿车下道，当矿车下道后，将该装置平稳安设在下道矿车前方轨，在轨道上将下道矿车复道器锁紧在轨道上；采用5连环将机车（矿车）与下道矿车连接；缓慢开动机车将下道矿车从复道器牵引上道，对各种下道形式进行反复试验，均取得好的效果。图3为试验的现场情况。

图3

3.2 下道矿车复道器的试验效果

（1）采用矿车引道器处理下道矿车，平均耗时约60s/辆。

（2）处理下道车时人员远离矿车，从源头上消除伤人的安全隐患。

（3）试验过程中未出现一起轨道及道枕损坏。

4 在矿井推广使用

编制下道矿车复道器安全使用操作规程，在矿井组织学习培训并推广使用。每台电机车配置了一套下道矿车复道器，放置在随车的工具车内，通过一年多的使用，矿井的轨道质量有了明显的改变，枕木、道钉损坏、轨道的轨距超宽大幅度减少。运输的影响时间大幅降低。

5 结论

（1）矿车引道器的使用杜绝了轨道及道枕损坏，提高矿井轨道运输的轨道质量，减少轨道运输的维修成本。

（2）有效的减少矿车下道处理时间，由原来处理一辆下道矿车30min降现在到1min，提高矿井的运输能力。

（3）降低员工劳动强度。

（4）采用矿车引道器后在原矿车下道，处理下道矿车的人员远离矿车，从源头上消除矿车伤人的安全隐患。

（5）采用矿车引道器后，能很好的保护轨道及道枕程度，延长轨道及道枕的使用寿命，具有较好的经济效益。

TD50

A

1004-7344（2016）15-0239-02

2016-5-10