煤炭井下斜巷跑車防護裝置的布置設計

翟政凱

（煤炭工業太原設計研究院，山西 太原030001）

引言

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

1 蘭花百盛礦井副斜井概述

山西蘭花百盛煤業有限公司設計生產能力為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，工作環境一般。該礦井副斜井是進風井，井筒斜長308.486 m，包括井筒與井口連接處設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、設備及矸石等的升降任務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，平板車和設備總重為20 t。礦車規格尺寸：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的設備安全，避免在副斜井井筒中發生跑車事故，并滿足2016年版《煤礦安全規程》第387條規定的要求，在傾斜井巷內安設能夠阻止運行中斷繩、脫鉤的車輛發生跑車的防護裝置。斜井跑車防護裝置主要用于斜井井筒內，當發生跑車或礦車脫鉤現象時，礦車撞擊擋車欄隨車下行，將礦車具有的動能逐漸轉化成緩沖機構的熱能，使礦車減速直到最后停下來，實現緩沖攔截，將礦車和斜井井筒設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

對于副斜井井筒內發生的跑車事故，應確保擋車裝置將其攔截掉，以避免礦車沿軌道繼續下跑，對井筒內設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標準（MT 933—2005）及2016年版《煤礦安全規程》第387條的規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處各安設一道跑車防護裝置。

2）在22°的井筒內，根據中華人民共和國煤炭行業標準（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，根據MT933-2005，取0.015；α為井筒傾角，取22°；Lmax為擋車防護允許的距離。將數值帶入公式計算得32 m。最終確定在22°井筒處每隔32 m設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避開甩車場，最后兩道擋車網位置應避開井底處管子道。

3）依據以上計算結果得出，最終在整個副斜井井筒內需安設10套跑車防護裝置。

3 結語

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。