串车

确定变坡点下方第一道挡车器安装位置的计算方法

唐军华

【摘要】结合挡车器的种类和影响安装距离的因素,阐述了倾斜井巷运输时斜巷变

坡点下方第一道挡车器安装距离的计算方法,认为减小倾斜井巷变坡点下方第一道

挡车器的安装距离,可以减小车挡的构件尺寸、节省材料,减小设备的损坏程度,更有

利于矿井的安全生产.

【期刊名称】《煤》

【年(卷),期】2010(019)012

【总页数】2页(P25,66)

【关键词】倾斜井巷;第一道挡车器;安装距离;计算方法

【作者】唐军华

【作者单位】中国矿业大学,江苏,徐州,221008;潞安环能股份公司,五阳煤矿,山西,

长治,046205

【正文语种】中文

【中图分类】TD55+3

倾斜井巷变坡点下方第一道挡车器是煤矿倾斜井巷轨道运输系统中的重要安全措施，

它是一种跑车防护装置,安装使用好该装置，对于防止倾斜井巷跑车事故的进一步

扩大、减少事故所造成的损失，是非常重要和必要的。如果不能正确地安装，则难

以可靠地防止跑车事故的发生。

根据有关资料统计，倾斜井巷跑车事故大多是发生在上部车场变坡点下第一道挡车

器处，这是因为编组后下放的串车组，带着未受力的牵引钢丝绳冲下变坡点时受到

的破断力最大，极易拉断牵引钢丝绳。因此，变坡点下方第一道挡车器的合理安装

和正确使用具有重要的意义。

变坡点下第一道挡车器的安装位置，是指车挡的安装点到斜巷上部变坡点间的距离。

关于这个问题，最早1986年版《煤矿安全规程》规定：“在变坡点下20m处，

必须设置挡车器或挡车栏”，这样不区别具体情况显然是不够合理的；此后1992

年版《煤矿安全规程》里只给出了安装位置的原则要求，即：“在变坡点下方略大

于一列车长度的地点，应设置挡车装置”，但是如何较准确地确定其距离也没有说

明。目前，有关挡车器的设计是按给定安装距离、构件强度、动作速度等参数设计

的。矿井现场在安装时，大多数是参照《煤矿安全规程》的规定执行，极少数是根

据现场条件安装的，其安装距离相差甚大，近的只有2～3m，远的达40多m。

有的为了坚固可靠挡车器用料过大，不仅造成了浪费而且操作困难；有的安装距离

与给定速度不对应，经常发生误动作，会造成不必要的损失；有的跑车时不能起到

阻止跑车的作用。

目前国内倾斜井巷使用的挡车器种类极多，结构形式各异，有形成系列化的定型产

品，多数是各矿自行设计研制的。挡车器按其工作状态可分为两类，即常开式和常

闭式；按动作的方式和动力类型可分为手动式、自动式、机械联动式、电机驱动式、

液气驱动式、电磁驱动式等等。车挡的结构形式也很多，有门闸式、滑闸式、羊角

式、平行栅条式等，它们的结构形式不同、动作方式不同，则开闭时间也不同。通

过分析可以知道，与挡车器安装距离关系较大的因素有工作状态、开闭时间及测速

机构给定的跑车速度等。对常闭式挡车器，当使用条件确定后，它的开启时间对安

装距离起决定作用；对常开式挡车器，则主要决定于关闭时间和给定跑车速度。

由于挡车器的类型不同、安装地点的条件不同，所以某种挡车器安装在倾斜井巷变

坡点下方的位置，必须针对具体情况采用相应的计算方法进行计算，才具有合理性

和可靠性。

确定安装距离的原则：在满足串车数量、动作指令提前量及给定动作速度的前提下，

尽可能靠近变坡点，从而减少矿车对车挡的冲击力，同时便于检查维护。

影响安装距离的因素和确定的原则已经明确，因此很容易找出计算方法，下面按工

作状态的两类分别探讨挡车器安装距离的计算方法。

3.1常闭式挡车器安装距离的计算

常闭式挡车器无测速装置，它的动作指令与跑车速度无关，因此其安装距离主要取

决于串车长度及挡车器的开启时间，这是因为车挡的开启时间决定其动作指令的提

前量。各种车挡的开启时间最好是现场实际测定，也可以采用设计给定值，如果是

自行设计的，可以根据动作形式进行理论计算，具体方法在此不再赘述。

设整列车进入变坡点后，挡车器开始启动，则它的安装距离可用下式计算：

式中：Ld为变坡点至挡车器安装地点的距离,m；S1为列车长度总和，m；v0为

下放矿车的爬行速度，m/s；t1为挡车器的开启时间，s；S0为富裕常量，一般取

1.5～2.5m；在实际计算时，v0可以取绞车的实际爬行速度或取1.5m/s。

3.2常开式挡车器安装距离的计算

常开式挡车器的动作指令是矿车的跑车速度，这种工作状态的性质决定了其安装距

离与车挡的关闭时间的关系较大。由于常开式挡车器分为测速机构与车挡集中安装

和分别安装两种方式，所以其车挡的安装距离的确定方法不同，应分别给出计算方

法。

1)当测速机构与车档集中安装时，测速机构的安装距离(Lc)与车挡的安装距离(Ld)

近似相等，车挡的关闭动作基本与测速机构的动作同时完成。其安装距离应满足的

条件是：矿车达到测速点的实际跑车速度vp大于或等于防跑车装置的给定动作速

度vg，即vp≥vg。

假定列车进入变坡点后，跑车从初速度为零开始，可根据下列算式计算安装距离:

式中：vp为矿车达到测速点的实际跑车速度；vg为使挡车器动作的给定跑车速度

(一般取比该点列车正常下放速度超速20%的速度值)；α为倾斜井巷此区段的倾角；

g为重力加速度；μ为矿车与钢轨间的滚动摩擦系数，一般取μ=0.01。

2)测速机构与车挡间隔安装时，测速机构的间隔距离Lc由(3)式确定，然后再由(2)

式计算出相应的vp值，则测速机构与车挡之间的距离L0用下式计算：

式中：t2为车挡的关闭时间,指从矿车达到测速点至车挡的关闭的时间。车挡的安

装距离用下式计算：

倾斜井巷变坡点下方第一道挡车器的安装距离过大时，发生跑车时车辆对挡车器的

冲击力必然大。目前煤矿倾斜井巷变坡点下方第一道挡车器的安装距离大多能减小，

从而可以减小车挡的构件尺寸、节省材料，减小设备的损坏程度，更有利于矿井的

安全生产。在现场工作中，只需按以上方法计算出相应类型挡车器的安装距离，再

结合倾斜井巷的现场条件，即可以确定出较为理想的安装位置。