高有澤

（山西西山煤電股份有限公司鎮(zhèn)城底礦， 山西 太原 030203）

引言

隨著礦井采掘范圍以及開采深度的增加，從地面到作業(yè)點距離不斷增大，作業(yè)人員若采用步行方式從地面至井下的耗時在2 h 以上，不僅制約生產(chǎn)效率而且浪費大量工作時間。為此，礦井采用單軌吊、架空乘人裝置以及膠輪車等多種輔助運輸方式，提高人員、材料等運輸效率。膠輪車憑借運輸效率高、使用方便等優(yōu)勢在煤礦井下應(yīng)用逐漸廣泛。現(xiàn)場使用過程中，受多方面因素制約，膠輪車出現(xiàn)一定程度的溜車現(xiàn)象，雖未出現(xiàn)人員傷亡，但存在一定的安全風(fēng)險。為避免膠輪車使用過程中出現(xiàn)安全事故，需對膠輪車出現(xiàn)溜車原因進(jìn)行分析并針對性地提出應(yīng)對措施，以便更好地促進(jìn)礦井生產(chǎn)工作開展。

1 膠輪車駐車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

膠輪車駐車系統(tǒng)是確保膠輪車穩(wěn)定的主要措施，膠輪車駐車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由駐車制動閥、液壓泵、蓄能器、溢流閥、管路以及駐車制動器等構(gòu)成，具體結(jié)構(gòu)組成如圖1 所示。駐車系統(tǒng)動力來源于液壓泵（柴油機(jī)帶動運轉(zhuǎn)），液壓油存儲在蓄能器中并通過液壓泵提供一定能量，系統(tǒng)工作壓力通過溢流閥調(diào)整確定。駐車制動閥工作狀態(tài)分別為釋放位（膠輪車正常行走）、停車位（膠輪車駐車），在駐車制動閥上集成有減壓閥，可實現(xiàn)制動壓力釋放。駐車制動器為安全型濕式主動器（液壓釋放、彈簧制動），可確保膠輪車承受1.5 倍額定工作載荷且在規(guī)定最大坡度斜坡上保持制動，不出現(xiàn)溜車情況[1-3]。

圖1 膠輪車駐車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

當(dāng)駐車系統(tǒng)制動閥處于停車位時，系統(tǒng)內(nèi)液壓油通過制動閥T 出口回流至液壓油箱；當(dāng)車輛處于形式狀態(tài)時，駐車系統(tǒng)制動閥處于釋放位，系統(tǒng)內(nèi)液壓油進(jìn)入到制動器，壓縮彈簧，從而接觸膠輪車制動。

2 膠輪車溜車原因分析

通過對膠輪車駐車系統(tǒng)及管線布置分析，并結(jié)合井下膠輪車現(xiàn)場使用情況，將膠輪車出現(xiàn)溜車原因歸結(jié)為以下幾點：

1）膠輪車駐車制動力不足。由于煤礦井下環(huán)境復(fù)雜，巷道難以避免會有起伏、坡度等，當(dāng)膠輪車駐車系統(tǒng)制動器制動力不足時，膠輪車在較大坡度巷道上駐車容易出現(xiàn)溜車問題。為此，需要對井下使用的膠輪車制動器進(jìn)行分析，確保制動器具備較大的安全富裕系數(shù)。

2）駐車系統(tǒng)回油滯后。膠輪車駐車系統(tǒng)工作時，即制動閥處于停車位狀態(tài)，制動器內(nèi)的液壓油回油滯后時會出現(xiàn)駐車不及時，引發(fā)溜車；特別是膠輪車處于一定坡度的斜巷內(nèi)時，更容易出現(xiàn)溜車現(xiàn)象。具體導(dǎo)致駐車系統(tǒng)液壓油回油滯后的因素包括、駐車系統(tǒng)液壓油管路阻力過大、制動器內(nèi)的彈簧復(fù)位力偏小、制動閥通流流量過小。

3）制動器內(nèi)摩擦片磨損嚴(yán)重且未能及時更換，從而導(dǎo)致摩擦片工作效率降低，制動效果弱化；液壓系統(tǒng)泄漏時，導(dǎo)致制動系統(tǒng)無力，制動器無法高效工作。

4）工作人員操作失誤。駕駛員下車后，未及時對膠輪車進(jìn)行制動，駐車系統(tǒng)制動閥仍處于釋放位，當(dāng)膠輪車處于坡度較小或者無坡度巷道內(nèi)時，雖然未制動膠輪車在地面摩擦力作用下不容易溜車，但是處于有坡度巷道內(nèi)時，則在膠輪車自身重力作用下極其容易引起溜車情況。

3 膠輪車溜車問題解決措施

通過分析膠輪車溜車原因，從膠輪車駐車系統(tǒng)設(shè)計、裝配以及司機(jī)操控等方面出發(fā)，提出對應(yīng)的解決措施。

1）在對膠輪車駐車系統(tǒng)制動器設(shè)計過程中，需要與膠輪車整體參數(shù)、現(xiàn)場使用環(huán)境等相匹配，確保制動器有足夠的富裕系數(shù)，從源頭上增強(qiáng)膠輪車制動以及安全保障能力，確保制動后膠輪車的制動力，使得膠輪車在各種使用環(huán)境正常制動后均不會出現(xiàn)溜車情況。

2）制動器內(nèi)的彈簧選擇應(yīng)合適，彈簧復(fù)位力應(yīng)與制動系統(tǒng)相匹配；為降低液壓油流動時阻力，在滿足要求的同時選用的制動閥應(yīng)有較大通流量；駐車系統(tǒng)液壓油管路管徑應(yīng)足夠大且盡量縮短，以便降低液壓油流動時管路阻力以及壓力損失。

3）膠輪車應(yīng)按照規(guī)定對制動系統(tǒng)進(jìn)行檢修、維護(hù)，對膠輪車摩擦片等磨損情況進(jìn)行檢查，確保無失效。

4）強(qiáng)化膠輪車駕駛?cè)藛T培訓(xùn)，駕駛員停車時必須駐車制動，確保膠輪車處于制動狀態(tài)；在駕駛室增設(shè)警示標(biāo)志，時刻提醒駕駛?cè)藛T注意事項。

5）在膠輪車制動系統(tǒng)上增設(shè)安全保護(hù)裝置，具體裝置布置如圖2 所示。在原有的駐車制動系統(tǒng)上增設(shè)換向閥，該換向閥工作狀態(tài)與車門開合狀態(tài)密切相關(guān)，當(dāng)膠輪車駕駛室門開啟后駐車系統(tǒng)未正常工作時，則通過增設(shè)的安全保護(hù)裝置實現(xiàn)車輛制動，從而防止膠輪車出現(xiàn)溜車情況?？傊?，即結(jié)合冗余原則，在膠輪車原有制動系統(tǒng)上增設(shè)安全保護(hù)裝置，并與膠輪車車門閉鎖聯(lián)動，駕駛室門開啟后即實現(xiàn)駐車。

圖2 駐車系統(tǒng)安全保護(hù)裝置布置示意圖

在膠輪車制動系統(tǒng)上增設(shè)安全保護(hù)裝置，車載空壓機(jī)為安全保護(hù)裝置動力源，安全保護(hù)裝置門閉鎖閥實現(xiàn)與車門閉鎖；當(dāng)膠輪車車門關(guān)閉后，氣控?fù)Q向閥向壓縮氣體導(dǎo)向制動系統(tǒng)內(nèi)，液壓油在氣流、液壓作用下進(jìn)入到制動器，壓縮彈簧并解除制動，從而實現(xiàn)膠輪車正常行駛；車門開啟后氣源被門閉鎖閥封閉，氣控?fù)Q向閥向壓縮氣體直接排放至空氣，彈簧彈起確保膠輪車處于制動狀態(tài)[4-7]。

4 結(jié)語

本文對膠輪車制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及運行原理等進(jìn)行分析，并從制動系統(tǒng)安全系數(shù)、制動器內(nèi)摩擦片磨損、液壓油回油以及駕駛員控制等方面出發(fā)，對導(dǎo)致膠輪車溜車的原因進(jìn)行分析。依據(jù)煤礦井下膠輪車現(xiàn)場應(yīng)用實際情況，并結(jié)合膠輪車溜車原因，提出具體的防溜車技術(shù)措施，包括有膠輪車制定系統(tǒng)應(yīng)有足夠富裕量，強(qiáng)化設(shè)備檢修以及人員培訓(xùn)，增設(shè)門鎖保護(hù)系統(tǒng)等。通過采取相關(guān)應(yīng)對措施后，膠輪車在井下復(fù)雜環(huán)境運行中可有效避免溜車情況發(fā)生，從而在一定程度上提升礦井輔助運輸安全保障能力。