煤礦生產(chǎn)中無(wú)軌膠輪車(chē)安全保護(hù)措施的研究

邱 華

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)大斗溝煤業(yè)有限公司， 山西 大同 037001）

引言

無(wú)軌膠輪車(chē)運(yùn)輸時(shí)需求的人力較少，不僅具有較強(qiáng)的靈活性和爬坡能力，并且還有運(yùn)輸速度快、運(yùn)輸量較多等優(yōu)點(diǎn)，不僅能夠快速完成一次運(yùn)輸工作，保證了工作效率，而且成本較低，節(jié)省了開(kāi)支，因此被大多數(shù)礦井所應(yīng)用。但無(wú)軌膠輪車(chē)在進(jìn)行工作時(shí)，由于制動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致剎車(chē)片過(guò)熱造成制動(dòng)失靈，發(fā)生跑車(chē)事故[1]，車(chē)輛失控的情況下，不僅會(huì)撞到巷道壁造成破壞，甚至?xí)驳絾T工造成人員傷亡。因此，需要設(shè)計(jì)好對(duì)無(wú)軌膠輪車(chē)發(fā)生跑車(chē)事故后的防范措施，保證生產(chǎn)安全進(jìn)行。

1 無(wú)軌膠輪車(chē)應(yīng)用中存在的問(wèn)題

1.1 污染問(wèn)題

目前，大多數(shù)煤礦應(yīng)用的都是以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源的無(wú)軌膠輪車(chē)，雖然保障了運(yùn)輸動(dòng)力，但是排出的有害氣體也相應(yīng)較多，對(duì)空氣污染嚴(yán)重，尤其是在礦井下空間有限，這些污染氣體不能得到有效的處理，會(huì)對(duì)工作人員的身體健康造成很大的影響。如果長(zhǎng)時(shí)間的工作，巷道中的有害氣體不斷堆積不僅對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，而且會(huì)導(dǎo)致整個(gè)礦井停工。

1.2 溫度過(guò)高問(wèn)題

無(wú)軌膠輪車(chē)在工作時(shí)，需要裝下眾多的運(yùn)輸物品，尤其是無(wú)軌膠輪車(chē)在長(zhǎng)時(shí)間爬坡的過(guò)程中，由于車(chē)輛一直處于負(fù)載的狀態(tài)，使發(fā)動(dòng)機(jī)一直處于高負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度不斷升高，加重了零件磨損，減少了發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命，嚴(yán)重的會(huì)發(fā)生爆缸[2]等故障，對(duì)整個(gè)運(yùn)輸效率造成嚴(yán)重影響，車(chē)輛的冷卻以及排氣系統(tǒng)也會(huì)帶來(lái)一些問(wèn)題，加重尾氣排放，造成更嚴(yán)重的污染問(wèn)題，車(chē)輛承載能力也會(huì)下降。

1.3 溜車(chē)問(wèn)題

無(wú)軌膠輪車(chē)大多數(shù)時(shí)間是在上下坡路段工作，下坡時(shí)要頻繁使用制動(dòng)器制動(dòng)，會(huì)發(fā)生剎車(chē)片過(guò)熱的問(wèn)題導(dǎo)致剎車(chē)失靈，從而發(fā)生溜車(chē)事故[2]。部分情況下膠輪車(chē)也要在較大坡度的地方停車(chē)，拉起駐車(chē)制動(dòng)器時(shí)，車(chē)輛因制動(dòng)不足出現(xiàn)了溜車(chē)問(wèn)題。還有因?yàn)轳{駛員在下車(chē)后沒(méi)有及時(shí)拉起駐車(chē)制動(dòng)器而導(dǎo)致溜車(chē)問(wèn)題。

2 預(yù)防措施

1）多數(shù)膠輪車(chē)大都是由于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)而產(chǎn)生的污染問(wèn)題，所以要加大對(duì)電力無(wú)軌膠輪車(chē)的使用力度。電力無(wú)軌膠輪車(chē)不僅帶來(lái)的污染小，而且噪聲方面也比柴油無(wú)軌膠輪車(chē)要小。兩種車(chē)型的廢氣產(chǎn)生對(duì)比如表1 所示[3]。

表1 電力無(wú)軌膠輪車(chē)和柴油無(wú)軌膠輪車(chē)產(chǎn)生的廢氣對(duì)比圖

通過(guò)表1 可以看出電力無(wú)軌膠輪車(chē)能夠很好地解決環(huán)境污染問(wèn)題，但電力無(wú)軌膠輪車(chē)缺點(diǎn)也較明顯，就是動(dòng)力方面不足，持續(xù)工作時(shí)間不長(zhǎng)，所以需要后續(xù)繼續(xù)加大研究力度，努力克服這些問(wèn)題。

2）在使用膠輪車(chē)的過(guò)程中，要明確無(wú)軌膠輪車(chē)的承載規(guī)定，做到科學(xué)使用，不長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷工作，工作一段時(shí)間后對(duì)車(chē)身進(jìn)行全方面的檢查，排除一切安全隱患。

3）對(duì)駕車(chē)司機(jī)進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)與考核，考核合格者方能參與工作，不合格者不予上車(chē)工作。車(chē)輛在下長(zhǎng)坡路段時(shí)不僅會(huì)對(duì)駕駛?cè)嗽斐珊艽蟮男睦砩嫌绊懀夜饩€(xiàn)不好，環(huán)境單調(diào)，導(dǎo)致駕駛員注意力不集中，進(jìn)而產(chǎn)生錯(cuò)誤操作，從而引發(fā)事故。因此，司機(jī)的心理和駕車(chē)技術(shù)需要有一定的要求。

4）使用的車(chē)輛需要制動(dòng)效果可靠，運(yùn)行穩(wěn)定。不能出現(xiàn)任何使用方面的問(wèn)題。因?yàn)樾枰L(zhǎng)時(shí)間的使用制動(dòng)器，所以勢(shì)必會(huì)對(duì)剎車(chē)片造成影響。所以要合理的購(gòu)買(mǎi)車(chē)輛，還需要有備用車(chē)輛進(jìn)行換班。

5）創(chuàng)建合理的制度。加裝對(duì)車(chē)輛運(yùn)行的定位與檢測(cè)。及時(shí)清理路面障礙。所有車(chē)輛須有配有無(wú)線(xiàn)電裝備，保障通訊功能。時(shí)刻服從總體調(diào)度，保證運(yùn)輸效率。

6）搭建良好的運(yùn)行環(huán)境。必要的引導(dǎo)、警示、禁止標(biāo)志要存在，這樣可以使駕駛員相對(duì)注意力集中。還可以在道路中涂抹一些黃色涂料，保證駕駛員視野不會(huì)過(guò)于單調(diào)，預(yù)防駕駛疲勞導(dǎo)致的交通事故。

3 針對(duì)膠輪車(chē)溜車(chē)后的防護(hù)措施

對(duì)于溜車(chē)問(wèn)題，除了正確的操作方式可以避免外，還是會(huì)有意外情況導(dǎo)致事故的發(fā)生，因此，需要有避險(xiǎn)車(chē)道來(lái)預(yù)防溜車(chē)后可能出現(xiàn)的意外。

3.1 避險(xiǎn)車(chē)道的設(shè)計(jì)

無(wú)軌膠輪車(chē)在巷道中避險(xiǎn)車(chē)道的設(shè)置方法有兩種，一種是在巷道轉(zhuǎn)彎出設(shè)計(jì)，如圖1 所示。此設(shè)計(jì)方法可以車(chē)輛無(wú)操作時(shí)直接溜下駛?cè)氡茈U(xiǎn)車(chē)道，避免二次事故的發(fā)生。

圖1 避險(xiǎn)車(chē)道設(shè)計(jì)方式一

另一種是在直線(xiàn)下坡路段設(shè)計(jì)的道路，如圖2所示。此設(shè)計(jì)方案一般放在道路右側(cè)，溜車(chē)時(shí)司機(jī)只要操縱好方向盤(pán)即可駛?cè)氡茈U(xiǎn)車(chē)道，防止事故的發(fā)生。

避險(xiǎn)車(chē)道設(shè)計(jì)的剖面如圖3 所示。

圖3 避險(xiǎn)車(chē)道設(shè)計(jì)剖面圖

3.2 避險(xiǎn)車(chē)道長(zhǎng)度確定

避險(xiǎn)車(chē)道的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)車(chē)輛下坡時(shí)的速度、坡道材料類(lèi)型以及避險(xiǎn)車(chē)道所設(shè)置的坡度而定。一般情況下失控車(chē)輛的停車(chē)距離和路面滾動(dòng)阻尼系數(shù)、坡道的坡度有重大關(guān)系。失控車(chē)輛的停車(chē)距離可按下式計(jì)算[4]：

式中：L 為停車(chē)距離，m；V 為車(chē)輛行駛速度，km/h；R為避險(xiǎn)車(chē)道阻尼系數(shù)；G 為車(chē)道縱坡坡度，%。

4 實(shí)際應(yīng)用效果

表2 不同材料的避險(xiǎn)車(chē)道阻尼系數(shù)

為驗(yàn)證該避險(xiǎn)車(chē)道的使用效果，對(duì)礦井中進(jìn)行了為期一個(gè)月的測(cè)試，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)大量的現(xiàn)場(chǎng)模擬，不斷對(duì)避險(xiǎn)車(chē)道的長(zhǎng)度和坡度做調(diào)整，得出的數(shù)據(jù)顯示，車(chē)輛速度越大，避險(xiǎn)車(chē)道的距離越長(zhǎng)，坡度不大，溜車(chē)距離不長(zhǎng)，車(chē)道長(zhǎng)度控制在6 m 左右并且配有防撞輪胎，坡度為10°左右時(shí)，如果車(chē)輛在120 km/h 以?xún)?nèi)，車(chē)道距離就要設(shè)計(jì)到500 m 以上。

5 結(jié)論

通過(guò)車(chē)輛自身，人為以及環(huán)境原因分析了無(wú)軌膠輪車(chē)出現(xiàn)的問(wèn)題，并結(jié)合大量的模擬數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示如下：

1）無(wú)軌膠輪車(chē)的合理應(yīng)用，能減少很多不必要的安全問(wèn)題，提高運(yùn)輸安全和效率。

2）避險(xiǎn)車(chē)道能有效防止溜車(chē)事故發(fā)生的意外傷害，但坡度達(dá)到10°以上，速度達(dá)到120 km/h，避險(xiǎn)車(chē)道需要的距離就會(huì)更長(zhǎng)，還是有意外發(fā)生的可能性，所以要安全操作車(chē)輛盡量避免溜車(chē)事故的發(fā)生。