井下斜巷气动安全吊梁阻车装置的研制应用

井下斜巷气动安全吊梁阻车装置的研制应用

《煤矿安全规程》第三百七十条第四项规定：“倾斜巷道在上部平车场接近变坡点处，安设能够阻止未连挂的车辆滑入斜巷的阻车装置”。坐落在济宁市嘉祥县的肥城矿业集团梁宝寺煤矿原先用挡车棍，后来施工上下山掘进迎头用手动吊梁装置。挡车棍使用较方便，但安装较麻烦，研制了气动吊梁装置来替代手动吊梁装置。经过井下试验，具有安全可靠、使用方便、工效较高、性能稳定等特点。重量轻，安装和维护方便，各配件标准化、通用性强，可用于各种支护方式的巷道，如架棚、锚网、锚喷等。

⑴设计方案。①优化确定。第一方案为电力驱动。由电机驱动卷筒装置带动吊梁起落；结构复杂、设备多，且涉及电器防爆问题，成本高。第二方案为液压驱动。由电机驱动液压泵，经执行元件来升降吊梁。采用水压式相对简单，水压随使用地点变化而变化，需增加1种乳化液配比装置。第三方案为气动方式。各掘进迎头均设有气源。通过比较，选择气动式系统。气动的特点：压缩空气便于远距离输送；工作压力低，结构简单，成本低；气动动作迅速，适用于一般控制；气动维修简单，管道不易堵塞；在井下使用安全可靠。②结构组成。气缸，由方向控制阀、截止阀、单向阀和管路元件组成的控制元件，由滑轮组、固定装置及准6mm钢丝绳组成的附件，吊梁。③工作过程。打开气源截止阀，操纵手动换向阀，压气经管路进入气缸的工作腔，使活塞杆伸出，活塞杆带动钢丝绳经动滑轮组件带动吊梁升起；矿车通过后，操纵换向阀，气缸工作腔与外界沟通卸压，吊梁在自重作用下回落至安全闭锁位置。

⑵控制系统及元件的确定。该装置采用单作用气缸速度控制回路。通过安装2个相反可调单向节流阀，分别控制活塞杆的伸缩速度，达到提升均匀稳定、回落快速的要求。控制元件，主阀采用23JR6型二位二通截止式手动换向阀，单向阀采用LA-L6型单向阀。

⑶气缸的固定与安装。①滑轮组设计。采用动滑轮组的原理：吊梁起落高度达到2.2～2.4m时，千斤顶工作行程较大，而设计气缸行程仅有0.9m。可增加动滑轮组，使其牵引钢丝绳的工作行程增加到原来的2倍，以解决气缸行程不足的问题。具体的办法是从气缸活塞杆前端固定1个动滑轮，气缸后端处固定1个定滑轮，并与固定气缸的卡箍焊接成一体。②气缸的安装方式。该装置结合井下架棚和锚杆巷道2种支护方式，设计了2种安装固定方式。第一种采用螺纹式卡箍与锚网巷道的M14、M16、M22等强锚杆配合固定，适用于锚网巷道。第二种采用U型卡板的方式，适用于架棚巷道。