城郊矿一种新型斜巷挡车装置的研究与应用

[摘 要]城郊矿为发挥单轨吊的网络化运输，实现服务多个工作面，需要在西北翼1#联巷施工单轨吊轨道连接21402与21404两个工作面的运输系统，实现单轨吊服务21402与21404两个工作面的运输需要。但是顶板上施工单轨吊轨道后就需要拆除原来斜巷的挡车杠，斜巷一坡三档设施不完善是无法用绞车进行斜巷提升的，由于单轨吊机车的运输坡度要求不能满足需要，因此在运输支架期间还需要用原来西北翼1#联巷的绞车进行提升。为解决这一问题，发明一套在底板上稳固的挡车装置，实现了绞车提升与单轨吊运输平行作业。

[关键词]挡车装置；可行性分析；单轨吊；控制

中图分类号：TD633 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0305-01

西北翼1#联巷长度80m，坡度20°，采用SDJ-28绞车进行提升运输，利用单轨吊无法满足运输的安全要求。但是为发挥单轨吊的网络化运输，实现服务多个工作面，需要在西北翼1#联巷施工单轨吊轨道实现单轨吊服务21402与21404两个工作面的运输需要。但是顶板上施工单轨吊轨道后就需要拆除原来斜巷的挡车杠，这是一个十分棘手的问题，斜巷一坡三档设施不全是不能斜巷提升的。

1 工程概况

西北翼1#联巷长度80m，坡度20°，采用SDJ-28绞车进行提升运输。根据现场实际条件，因为顶板上有单轨吊钢梁，无法采用原来的挡车杠的形式。最终决定采用挡车栏的形式实现斜巷的一坡三档设施的完善。挡车装置的构成：挡车装置使用槽钢焊接加工，其整套结构由气缸、换向阀、风管、连接轴等组成。其具体尺寸和技术参数根据现场情况而定。

2 挡车装置可行性分析

新型挡车装置包括上、中和下挡车装置，挡车装置包括两个平行的立柱，每根立柱底部设有柱脚，上部设有架台，两根立柱上的架台支撑横杠两端，横杠一端与架台通过销轴连接，且横杠该端部与气缸的活塞杆连接，气缸的缸筒设置在托板上，托板通过连接件与立柱连接。本装置结构简单，安装方便，上、中和下三套挡车装置的地面阻挡实现绞车提升与单轨吊运输平行作业，而且其操作方便，保障了矿下工作人员的人身安全。

3 新型挡车装置的使用原理

3.1 新型挡车装置的设计原理

如图1-3所示，一种新型斜巷挡车系统，所述系统包括上、中和下挡车装置，挡车装置包括两个平行的立柱1，每根立柱1底部设有柱脚2，上部设有架台4，两根立柱1上的架台4支撑横杠6两端，横杠6一端与架台4通过销轴9连接，且横杠6该端部与气缸11的活塞杆连接，气缸11的缸筒设置在托板10上，托板10通过连接件5与立柱1连接，横杠6上垂直设有斜杆7，斜杠7与立柱1夹角为锐角，斜杠7底部与调节块8可拆卸连接。

3.2 新型挡车装置控制系统

如图4所示，上挡车装置中的气缸17与中挡车装置中的气缸18为双作用气缸，通气主管12通过换向阀3分别与第一通气管13和第二通气管14连接，第一通气管13通过第一三通连接件15分别与上挡车装置气缸17的第一进气孔和中挡车装置气缸18的第二进气孔连接，第二通气管道14通过第二三通连接件16分别与上挡车装置气缸17的第二进气孔和中挡车装置气缸18的第一进气孔连接。

3.3 新型挡车装置挡车原理

工作时，将上挡车装置、中挡车装置和下挡车装置中立柱1的柱脚2通过地锚或地锚配合砼基础浇注的方式与巷道地面可拆卸或不可拆卸连接。托板10起到支撑气缸11的作用，斜杠7起到辅助挡车的作用，其端部可以与调节块8连接，以消除立柱1与地面连接时对斜杠7距地高度带来的误差：如果斜杠7距地面高度较大，则可将斜杠7端部与调节块8通过螺栓连接；如果斜杠7距地面高度较低，则不必在斜杠7端部连接调节块。

3.4 新型挡车装置控制原理

（1）当挡车时，通气主管12通气，换向阀3使得第一通气管13和第一三通连接件15通气，然后上挡车装置气缸17的活塞杆伸出，中挡车装置气缸18的活塞杆回缩，上挡车装置气缸17的活塞杆推动上挡车装置横杠6绕转轴9转动，保持两端架设在架台4上状态，使得上挡车装置处于封闭状态，带动中挡车装置横杠6绕转轴9转动，一端位于相应立柱1的架台4上，另一端脱离架台4，使得中挡车装置处于开放状态；

（2）当上挡车装置需要处于开放状态时，通气主管12通气，换向阀3使得第二通气管14和第二三通连接件16通气，然后上挡车装置气缸17的活塞杆回缩，中挡车装置气缸18的活塞杆伸出，上挡车装置气缸17的活塞杆带动上挡车装置横杠6绕转轴9转动，一端位于相应立柱1的架台4上，另一端脱离架台4，使得上挡车装置处于开放状态，中挡车装置气缸18活塞杆带动中挡车装置横杠6绕转轴9转动，保持两端架设在架台4上状态，使得中挡车装置处于封闭状态。

（3）下挡车装置的气缸11可以采用单作用或双作用气缸，其活塞杆伸出，带动横杠6绕转轴9转动，两端架设在相应立柱1的架台4上，下挡车装置封闭；其活塞杆回缩，带动横杠6绕转轴9转动，一端位于相应立柱1的架台4上，另一端脱离架台4，使得下挡车装置处于开放状态，根据工作需要，人工调控即可。

4 工业性试验效果分析

（1）挡车栏采用基础稳固在轨道两侧，能保证单轨吊顺利运行，同时保证行人的通道。

（2）采用槽钢进行加工，同时在挡车栏中间位置可以加长，可以适应多种巷道条件。

（3）采用气缸进行控制开闭，实现了快速开启与闭合，增加了操作的安全性。

5 结论

（1）挡车装置完善后，实现了单轨吊与绞车斜巷提升的平行安全运行，为斜巷运输开辟了新的篇章。

（2）为单轨吊实现网络化运输提供了可靠的保障。

（3）挡车装置的成功实施，为相邻的工作面解决类似的问题提供了技术支持和参考。

作者简介

西龙，男（1988- ），男，山东潍坊人，助理工程师，2011年毕业于中国矿业大学，主要从事综采工作面的安装与回撤的实践与研究工作。单位为河南能源化工集团永煤公司，城郊煤矿。收件人：西龙；邮寄地址：河南省商丘市永城市城关镇董桥村城郊煤矿安装二队邮编：476600。电话18937083865。