防爆胶轮车溜车原因分析及应对措施研究

高有泽

（山西西山煤电股份有限公司镇城底矿， 山西 太原 030203）

引言

随着矿井采掘范围以及开采深度的增加，从地面到作业点距离不断增大，作业人员若采用步行方式从地面至井下的耗时在2 h 以上，不仅制约生产效率而且浪费大量工作时间。为此，矿井采用单轨吊、架空乘人装置以及胶轮车等多种辅助运输方式，提高人员、材料等运输效率。胶轮车凭借运输效率高、使用方便等优势在煤矿井下应用逐渐广泛。现场使用过程中，受多方面因素制约，胶轮车出现一定程度的溜车现象，虽未出现人员伤亡，但存在一定的安全风险。为避免胶轮车使用过程中出现安全事故，需对胶轮车出现溜车原因进行分析并针对性地提出应对措施，以便更好地促进矿井生产工作开展。

1 胶轮车驻车系统结构

胶轮车驻车系统是确保胶轮车稳定的主要措施，胶轮车驻车系统结构由驻车制动阀、液压泵、蓄能器、溢流阀、管路以及驻车制动器等构成，具体结构组成如图1 所示。驻车系统动力来源于液压泵（柴油机带动运转），液压油存储在蓄能器中并通过液压泵提供一定能量，系统工作压力通过溢流阀调整确定。驻车制动阀工作状态分别为释放位（胶轮车正常行走）、停车位（胶轮车驻车），在驻车制动阀上集成有减压阀，可实现制动压力释放。驻车制动器为安全型湿式主动器（液压释放、弹簧制动），可确保胶轮车承受1.5 倍额定工作载荷且在规定最大坡度斜坡上保持制动，不出现溜车情况[1-3]。

图1 胶轮车驻车系统结构图

当驻车系统制动阀处于停车位时，系统内液压油通过制动阀T 出口回流至液压油箱；当车辆处于形式状态时，驻车系统制动阀处于释放位，系统内液压油进入到制动器，压缩弹簧，从而接触胶轮车制动。

2 胶轮车溜车原因分析

通过对胶轮车驻车系统及管线布置分析，并结合井下胶轮车现场使用情况，将胶轮车出现溜车原因归结为以下几点：

1）胶轮车驻车制动力不足。由于煤矿井下环境复杂，巷道难以避免会有起伏、坡度等，当胶轮车驻车系统制动器制动力不足时，胶轮车在较大坡度巷道上驻车容易出现溜车问题。为此，需要对井下使用的胶轮车制动器进行分析，确保制动器具备较大的安全富裕系数。

2）驻车系统回油滞后。胶轮车驻车系统工作时，即制动阀处于停车位状态，制动器内的液压油回油滞后时会出现驻车不及时，引发溜车；特别是胶轮车处于一定坡度的斜巷内时，更容易出现溜车现象。具体导致驻车系统液压油回油滞后的因素包括、驻车系统液压油管路阻力过大、制动器内的弹簧复位力偏小、制动阀通流流量过小。

3）制动器内摩擦片磨损严重且未能及时更换，从而导致摩擦片工作效率降低，制动效果弱化；液压系统泄漏时，导致制动系统无力，制动器无法高效工作。

4）工作人员操作失误。驾驶员下车后，未及时对胶轮车进行制动，驻车系统制动阀仍处于释放位，当胶轮车处于坡度较小或者无坡度巷道内时，虽然未制动胶轮车在地面摩擦力作用下不容易溜车，但是处于有坡度巷道内时，则在胶轮车自身重力作用下极其容易引起溜车情况。

3 胶轮车溜车问题解决措施

通过分析胶轮车溜车原因，从胶轮车驻车系统设计、装配以及司机操控等方面出发，提出对应的解决措施。

1）在对胶轮车驻车系统制动器设计过程中，需要与胶轮车整体参数、现场使用环境等相匹配，确保制动器有足够的富裕系数，从源头上增强胶轮车制动以及安全保障能力，确保制动后胶轮车的制动力，使得胶轮车在各种使用环境正常制动后均不会出现溜车情况。

2）制动器内的弹簧选择应合适，弹簧复位力应与制动系统相匹配；为降低液压油流动时阻力，在满足要求的同时选用的制动阀应有较大通流量；驻车系统液压油管路管径应足够大且尽量缩短，以便降低液压油流动时管路阻力以及压力损失。

3）胶轮车应按照规定对制动系统进行检修、维护，对胶轮车摩擦片等磨损情况进行检查，确保无失效。

4）强化胶轮车驾驶人员培训，驾驶员停车时必须驻车制动，确保胶轮车处于制动状态；在驾驶室增设警示标志，时刻提醒驾驶人员注意事项。

5）在胶轮车制动系统上增设安全保护装置，具体装置布置如图2 所示。在原有的驻车制动系统上增设换向阀，该换向阀工作状态与车门开合状态密切相关，当胶轮车驾驶室门开启后驻车系统未正常工作时，则通过增设的安全保护装置实现车辆制动，从而防止胶轮车出现溜车情况。总之，即结合冗余原则，在胶轮车原有制动系统上增设安全保护装置，并与胶轮车车门闭锁联动，驾驶室门开启后即实现驻车。

图2 驻车系统安全保护装置布置示意图

在胶轮车制动系统上增设安全保护装置，车载空压机为安全保护装置动力源，安全保护装置门闭锁阀实现与车门闭锁；当胶轮车车门关闭后，气控换向阀向压缩气体导向制动系统内，液压油在气流、液压作用下进入到制动器，压缩弹簧并解除制动，从而实现胶轮车正常行驶；车门开启后气源被门闭锁阀封闭，气控换向阀向压缩气体直接排放至空气，弹簧弹起确保胶轮车处于制动状态[4-7]。

4 结语

本文对胶轮车制动系统结构以及运行原理等进行分析，并从制动系统安全系数、制动器内摩擦片磨损、液压油回油以及驾驶员控制等方面出发，对导致胶轮车溜车的原因进行分析。依据煤矿井下胶轮车现场应用实际情况，并结合胶轮车溜车原因，提出具体的防溜车技术措施，包括有胶轮车制定系统应有足够富裕量，强化设备检修以及人员培训，增设门锁保护系统等。通过采取相关应对措施后，胶轮车在井下复杂环境运行中可有效避免溜车情况发生，从而在一定程度上提升矿井辅助运输安全保障能力。