斜巷“一坡三挡”装置的应用问题研究

赵　文

（山西圣天宝地清城煤矿有限公司， 山西　盂县　045100）

引言

最近几年，随着我国煤矿事业的逐步发展，采煤过程中的安全防护以及如何提高采煤效率便成为了煤矿企业管理人员的关注重点。但是通过科技人员的不断努力，研制出了一种能够兼顾这两方面的“一坡三挡”采煤运输装置。“一坡三挡”装置不仅解决了采煤工作人员的安全保障过低、采煤工作效率过低等多种问题，是目前我国煤矿设计广泛使用、运输的效率较高装置。随着“一坡三挡”装置被广泛地使用，其问题也开始逐渐地暴露出来。“一坡三挡”装置如何改进便又成为了当下的难题。

1　“一坡三挡”装置的基本构造及工作原理

“一坡三挡”被广泛应用于我国的煤矿企业中，保证在进行煤矿运输的过程中使运输车能够稳定的在运输轨道上行驶，而不会有跑车、溜车的现象出现。

“一坡三挡”装置的主要结构包括阻车器、挡车器、当车栏等（如图1所示）。“一坡三挡”是指在斜坡巷井中，在斜坡巷井的上端也就是平台的一端设置的一个阻车器，其目的是为保证运输车能够自动复位，也能够防止运输车在停车时由于其他因素导致滑倒坡下；接下来就是在变坡点下面约一辆运输车长度的位置安置一个跑车防护装置，保证运输车在经过坡形轨道时能够保证一个平稳的速度，使运输车不会因为重力而使速度不断加快或减慢，同时也保证了采煤运输过程中的安全；最后一个就是在斜坡巷道的末端逐级的安置跑车防护装置，但是在进行安置前，也要对斜坡的长度、倾斜角度以及运输车自身的重量来进行适宜的安置，以保证运输车能更为平稳的安全到达斜坡底端。更为细致的“一坡三挡”装置的构造如图1所示。

图1　“一坡三挡”跑车防护装置示意图

“一坡三挡”装置的基本工作原理就是通过一系列的跑车防护装置来控制采煤运输车的速度，并对采煤运输车的稳定性进行加强，最终达到运输车可以稳速行驶到达斜坡平台或底端的目的，最重要的是保证了工作人员的生命安全[1]。

2　“一坡三挡”在应用于斜巷提升的过程中出现的问题

“一坡三挡”装置在被广泛使用之后也出现了很多问题。其中主要问题有以下几点：第一，将“一坡三挡”装置作为采煤车的运输方式时，在操作的过程中，操作人员无法远距离的进行操作，如果还是以当前的近距离进行操作，在突然出现紧急情况时，工作人员就可能会处于一个较为困难的境地，无论发生意外的大与小，都会对操作人员带来生理或心理上的阴影。第二，在变坡点的上下各有一个阻车器，但是目前的阻车器没有做到联动性，也就说没有使得两个阻车器有相反的作用，如果两个阻车器同时关闭将不会产生其他后果，但是如果两个阻车器同时打开时，并且工作人员稍有不注意，就可能导致其中的一端无法将采煤运输车有效地进行阻碍，这样就可能会导致意外的发生。第三，目前挡车栏的强度还不够，挡车栏在“一坡三挡”装置中也属于一个比较重要的部分，如果运输车在行驶时，由于挡车栏的质量低下，可能就会由于质量过大的运输车刮碰到挡车栏，长期的刮碰可能会导致挡车栏的损坏，进而导致在运输过程中出现运输车偏离轨道的情况，最终也可能会因为采煤运输车脱轨而导致工作人员的伤亡。

这些问题如果不能够被及时解决，对于煤矿企业和工作人员来说，会产生很严重的安全隐患，因此，对这些问题一定要采取一定的办法对“一坡三挡”装置进行有效且合理的改装。

3　“一坡三挡”装置改进办法

针对前面提到的三点问题，我们也对此进行了研究，并提出了几点较为可靠也可施行的改进办法。第一，使“一坡三挡”装置的操作人员能够进行远距离的信号控制操作，这样不仅能使操作人员更为专心的进行操作，而且这也极大地解决了操作人员的安全问题。同时，在开关挡车装置时使用气动装置，这不仅增加了装置的安全性，也更方便于操作人员对信号的把控。第二，将分气阀控制气流的这一办法运用到阻车器的开关上，主要目的就是为了能够使两个阻车器在同一时间只有一个处于打开状态，而另一个只能为关闭状态，很好地解决了由于疏忽而导致的运输车没有被阻车器挡住而发生意外的问题。第三，我国煤矿斜巷中的挡车栏基本都是采用钢轨掉梁这种方法，这种方法很容易导致运输车脱轨和挡车栏的坠落而引发安全问题，将钢轨吊梁转成使用强度更高而且具有柔性的材质作为挡车栏就会大大减少出现事故的几率。

然而在进行改进“一坡三挡”装置时，也一定要注意工作人员的安全，煤矿矿井是一个危险程度较高的地方，如果稍有不慎，都会引发不堪设想的后果[2]。

4　结论

“一坡三挡”装置具有无法实现操作人员进行远程操作、变坡点的上下两个阻车器没有达到联动的效果、挡车栏的设计形式不够安全以及使用材料过于简单等缺陷，使用气动装置控制挡车装置更具安全性，实施远距离的操作不仅减轻了操作人员的工作量，而且在节省体力的同时还能够保证操作人员的安全。在挡车栏的材质方面，选用强度更高、柔性更大的材质会给运输过程带来不同的效果。

[1]张辉，蔡晓兰.斜巷提升“一坡三挡”装置的探索和应用[J].中国煤炭工业，2010（11）：51-52.

[2]樊福汉.斜巷“一坡三挡”技术装备的应用研究[R].中国煤炭学会碳矿运输专业委员会学术年会，2008.