CN104260749A - 一种主动防止矿井跑车的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种主动防止矿井跑车的方法，包括：步骤一，在矿井的轨道上间隔设置多个气动控制的止动爪，所述止动爪在通气时处于允许矿车通过的平卧状态，所述止动爪在断气时处于禁止所述矿车通过的扬起防跑车状态；步骤二，通过绞车使所述矿车沿所述轨道运行；步骤三，通过所述绞车获取所述矿车的位置和行进方向，在所述矿车到达所述止动爪之前的预定距离内，使得所述止动爪处于平卧状态，在所述矿车经过所述止动爪后，使得所述止动爪处于所述扬起防跑车状态本发明的目的是能够安全有效地避免矿车跑车事故的发生。

Description

一种主动防止矿井跑车的方法

技术领域

本发明涉及矿井内的安全方法，特别是涉及一种主动防止矿井跑车的方法。

背景技术

煤矿井下采掘工作中，矿车由于设备存在缺陷或人工操作不当等原因，会发生跑车事故。跑车事故是矿井内发生频率最高的事故。跑车主要是指矿车脱离机械牵引装置，如绞车或卷扬机的牵引，在自重作用下脱离运行铁轨，冲入矿井内的现象。跑车事故的危害是相当严重的，除了撞坏井筒和沿巷的电缆、风管、水管等设施外，还会将作业人员撞伤或撞死，造成人身伤亡事故。

现有技术中避免跑车事故发生的方法是在矿井内设置防跑车装置。现有的防跑车装置中，防跑效果较好的设备往往存在结构复杂、占用巷道面积大、造价高的问题，相对结构简单的防跑车装置又起不到很好的防跑效果。

因此有必要提出一种防止矿井跑车的方法，能够安全有效地避免矿车跑车事故的发生。

发明内容

本发明的目的是提出一种主动防止矿井跑车的方法，能够安全有效地避免矿车跑车事故的发生。

为了实现上述目的，本发明提供了一种主动防止矿井跑车的方法，包括：

步骤一，在矿井的轨道上间隔设置多个气动控制的止动爪，所述止动爪在通气时处于允许矿车通过的平卧状态，所述止动爪在断气时处于禁止所述矿车通过的扬起防跑车状态；

步骤二，通过绞车使所述矿车沿所述轨道运行；

步骤三，通过所述绞车获取所述矿车的位置和行进方向，在所述矿车到达所述止动爪之前的预定距离内，使得所述止动爪处于所述平卧状态，在所述矿车经过所述止动爪后，使得所述止动爪处于所述扬起防跑车状态。

优选地，上述方法中，在所述步骤三中，通过能够与所述绞车进行信号传输的第一控制器，控制充放气阀门，通过所述充放气阀门给动力输出装置充气，所述动力输出装置在气压作用下推动所述止动爪到达所述平卧状态；

在所述步骤三中，通过所述第一控制器控制所述充放气阀门，通过所述充放气阀门给所述动力输出装置放气，所述动力输出装置依靠自身弹力带动所述止动爪到达所述扬起防跑车状态。

优选地，上述方法中，在所述步骤三中，通过紧急制动装置控制所述充放气阀门，通过所述充放气阀门给所述动力输出装置放气，所述动力输出装置依靠自身弹力带动所述止动爪到达所述扬起防跑车状态。

优选地，上述方法中，在所述步骤三中，所述动力输出装置将充入的气压以推力的形式输出，推动第一杆件向前运动，所述第一杆件推动第一轴组正向转动，所述第一轴组带动所述止动爪同轴转动，到达所述平卧状态；

在所述步骤三中，所述动力输出装置依靠自身弹力拉动所述第一杆件向后运动，所述第一杆件拉动所述第一轴组反向转动，所述第一轴组带动所述止动爪同轴转动，到达所述扬起防跑车状态。

优选地，上述方法中，所述止动爪处于所述平卧状态时，所述止动爪顶部的水平高度低于所述矿车车轴的水平高度；

所述止动爪处于所述扬起防跑车状态时，所述止动爪顶部的水平高度高于所述矿车车轴的水平高度。

优选地，上述方法中，所述止动爪处于所述扬起防跑车状态时，通过定位装置控制所述止动爪扬起角度的大小，通过缓冲装置缓冲所述矿车对所述止动爪的冲击作用。

优选地，上述方法中，在所述步骤一中，等间隔设置多个所述止动爪。

优选地，上述方法中，在所述步骤二中，通过所述绞车拉动绞线从而拉动所述矿车上行；或者，通过所述绞车释放所述绞线从而使所述矿车在重力作用下下行。

优选地，上述方法中，在所述步骤三中，通过手动控制阀使分动电磁阀断电，通过所述分动电磁阀给放气弹簧装置放气，所述放气弹簧装置依靠自身弹力带动所述止动爪到达所述扬起防跑车状态。

本发明至少存在以下技术效果：

1)本发明中，当矿车在绞车的牵引下运行时，通过绞车能够获取矿车的位置和行进方向，根据矿车的位置和行进方向改变止动爪的状态。当矿车达到止动爪之前的预定距离内时，将止动爪由扬起防跑车状态变为平卧状态以便矿车通过，当矿车经过止动爪后，将止动爪变回扬起防跑车状态。所以矿车在绞车的牵引下运行时，矿车前后方都存在处于防跑车状态的止动爪。如果矿车在运行过程中由于绞线断裂等原因脱离绞车的牵引，则通过绞车无法获取矿车的位置和行进方向，也就无法改变止动爪的状态，所以此时矿车前后方的止动爪处于扬起防跑车状态不变，通过这些止动爪能够安全有效地避免矿车由于脱离绞车的牵引而跑车。

2)本发明中，由于止动爪不与气源相通时为扬起防跑车状态，因此当矿井内突然断电时，轨道上所有的止动爪都会由于气源被切断而处于扬起防跑车状态，依然能够有效的防止矿车跑车事故的发生。

3)本发明中，通过紧急制动装置能够防止矿车在绞车的牵引下跑车。当矿车在绞车的牵引下跑车时，矿车前方预定距离内的止动爪会变为平卧状态允许矿车通过，这时工作人员启动紧急制动装置能够使轨道上所有的止动爪都变成扬起防跑车状态，防止矿车跑车。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是本发明提供的主动防止矿井跑车的方法流程图；

图2是本发明提供的通过气动控制止动爪的第一方法流程图；

图3是本发明提供的通过气动控制止动爪的第二方法流程图；

图4是本发明提供的具体实施例示意图。

附图标记说明如下：供气装置1，递次控制器2，手动控制阀3，气动管路4，分动三通5，分动电磁阀6，分动胶管7，缓冲器8，轴座9，放气弹簧装置10，限位器11，拉杆12，摇臂轴组13，止动爪14，矿车轴15，轴座16，总成底板17，固定板18，滑动底板19。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对具体实施例进行详细描述。

图1是本发明提供的主动防止矿井跑车的方法流程图。如图1所示，本发明实施例提供一种主动防止矿井跑车的方法，包括：

步骤101，在矿井的轨道上间隔设置多个气动控制的止动爪，止动爪在通气时处于允许矿车通过的平卧状态，止动爪在断气时处于禁止矿车通过的扬起防跑车状态；

步骤102，通过绞车使矿车沿轨道运行；

步骤103，通过绞车获取矿车的位置和行进方向，在矿车到达止动爪之前的预定距离内，使得止动爪处于平卧状态，在矿车经过止动爪后，使得止动爪处于扬起防跑车状态。

可见，在本发明实施例中，当矿车在绞车的牵引下运行时，通过绞车能够获取矿车的位置和行进方向，根据矿车的位置和行进方向改变止动爪的状态。当矿车达到止动爪之前的预定距离内时，将止动爪由扬起防跑车状态变为平卧状态以便矿车通过，当矿车经过止动爪后，将止动爪变回扬起防跑车状态。所以矿车在绞车的牵引下运行时，矿车前后方都存在处于防跑车状态的止动爪。如果矿车在运行过程中由于绞线断裂等原因脱离绞车的牵引，则通过绞车无法获取矿车的位置和行进方向，也就无法改变止动爪的状态，所以此时矿车前后方的止动爪处于扬起防跑车状态不变，通过这些止动爪能够安全有效地避免矿车由于脱离绞车的牵引而跑车。

当矿车在绞车的牵引下运行时，矿车前后方都存在处于防跑车状态的止动爪。如果矿车在绞车的牵引下向上运行，则矿车后方的止动爪能够避免矿车脱车后向下跑车；如果矿车在绞车的牵引下向下运行，则矿车前方的止动爪能够阻止矿车脱车后向下跑车。

上述发明实施例中，止动爪通过气控原理工作，止动爪与气源接通时为平卧状态，允许矿车通过，止动爪不与气源相通时为扬起防跑车状态，禁止矿车通过。当矿车正在绞车的带动下沿轨道运行时，如果出现意外断电的情况，所有的止动爪都会由于气源被切断而处于扬起防跑车状态，依然能够有效的防止矿车跑车事故的发生。

图2是本发明提供的通过气动控制止动爪的第一方法流程图。如图2所示，在本发明的另一个实施例中，提供一种通过气动控制止动爪的方法。通过能够与绞车进行信号传输的第一控制器，控制充放气阀门，通过充放气阀门给动力输出装置充气，动力输出装置在气压作用下推动止动爪到达平卧状态；通过第一控制器控制充放气阀门，通过充放气阀门给动力输出装置放气，动力输出装置依靠自身弹力带动止动爪到达扬起防跑车状态。

具体地，矿车正常运行过程中，绞车与第一控制器进行信号传输，如果第一控制器接收到绞车发出的令止动爪平卧的命令，则第一控制器给充放气阀门发出通电信号，充放气阀门通电后给动力输出装置充气，动力输出装置将充入的气压以推力的形式输出，作用在止动爪上，推动止动爪到达平卧状态。

如果第一控制器接收到绞车发出的令止动爪扬起的命令，则第一控制器给充放气阀门发出断电信号，充放气阀门断电后给动力输出装置放气，动力输出装置内气压消失，作用给止动爪的推动力也就消失，动力输出装置依靠自身弹力带动止动爪复位到扬起防跑车状态。

如图2所示，本发明实施例中还能通过紧急制动装置控制充放气阀门给动力输出装置放气，动力输出装置放气后依靠自身弹力带动止动爪回到扬起防跑车状态。

通过紧急制动装置能够防止矿车在绞车的牵引下跑车。当矿车在绞车的牵引下运行时，如果绞车出现故障导致矿车滑车，这时由于牵引矿车的绞线没有断裂，通过绞线释放的长度依然能够获取矿车的位置和行进方向，所以矿车达到止动爪之前的预定距离时，止动爪会变为平卧状态允许矿车通过。这时工作人员需要启动紧急制动装置给充放气阀门发出断电信号，使轨道上所有的止动爪都变成扬起防跑车状态，防止矿车跑车。

图3是本发明提供的通过气动控制止动爪的第二方法流程图。如图3所示，本发明实施例提供了另一种通过气动控制止动爪的方法。动力输出装置将充入的气压以推力的形式输出，推动第一杆件向前运动，第一杆件推动第一轴组正向转动，第一轴组带动止动爪同轴转动，到达平卧状态；动力输出装置依靠自身弹力拉动第一杆件向后运动，第一杆件拉动第一轴组反向转动，第一轴组带动止动爪同轴转动，到达扬起防跑车状态。

具体地，矿车正常运行过程中，如果绞车发出的令止动爪平卧的命令，则动力输出装置将被充气，动力输出装置将充入的气压以推力的形式输出，推动第一杆件向前运动，第一杆件推动第一轴组正向转动，第一轴组带动止动爪同轴转动，到达平卧状态。

如果绞车发出的令止动爪扬起的命令，则给动力输出装置放气，动力输出装置内气压消失，作用给止动爪的推动力也就消失，动力输出装置依靠自身弹力拉动第一杆件向后运动，第一杆件拉动第一轴组反向转动，第一轴组带动止动爪同轴转动，到达扬起防跑车状态。

在另一个发明实施例中，止动爪是以抓住矿车车轴的方式阻止矿车运行的。止动爪处于平卧状态时，止动爪顶部的水平高度低于矿车车轴的水平高度，令矿车正常通过，止动爪处于扬起防跑车状态时，止动爪顶部的水平高度高于矿车车轴的水平高度，以此阻止矿车通过。

在本发明的另一个实施例中，给出了一种通过绞车带动矿车沿轨道运行的方法：通过绞车拉动绞线从而拉动矿车沿轨道向上运行；或者，通过绞车释放绞线从而使矿车在重力作用下向下运行。这种运行方法可以通过收回或者放出绞线的长度确定矿车的运行距离和运行方向。

在实际应用中，止动爪可以沿矿井的轨道等间隔设置，止动爪在使用时也可以成对使用。当止动爪处于扬起防跑车状态时，可以通过定位装置控制止动爪扬起角度的大小，当矿车失控后被止动爪拦住时，可以通过缓冲装置缓冲矿车对止动爪的冲击作用。

为使本领域内的技术人员更好的理解本发明的技术方案，现结合上述所有实施方式，整理得到了一种具体实施例。图4是本发明提供的具体实施例示意图。

如图4所示，本发明实施例包括，供气装置1、递次控制器2、手动控制阀3、气动管路4、分动三通5、分动电磁阀6、分动胶管7、缓冲器8、轴座9、放气弹簧装置10、限位器11、拉杆12、摇臂轴组13、止动爪14、矿车轴15、轴座16、总成底板17、固定板18和滑动底板19。

其中，递次控制器2是能够与绞车进行信号传输的第一控制器，手动控制阀3是用于紧急操作的紧急制动装置，分动电磁阀6是用于充放气的充放气阀门，缓冲器8是能够缓冲矿车对止动爪的冲击作用的缓冲装置，放气弹簧装置10是用于控制止动爪14的动力输出装置，限位器11是能够控制止动爪14扬起角度大小的定位装置，拉杆12相当于第一杆件，摇臂轴组13相当于第一轴组。

放气弹簧装置10与充气分动胶管7相连接，分动胶管7与分动电磁阀6相连接，分动电磁阀6通过气动管路4与供气装置1相连接，气动管路4上串接有递次控制器2、手动控制阀3和分动三通5。递次控制器2的旋轴由绞车减速器驱动，供气装置1由空压机供气或井下生产压风系统驱动。

放气弹簧装置10的拉杆12通过轴销与摇臂轴组13的摇臂连接，止动爪14安装在摇臂轴组13的轴上，限位器11后端缓冲杆与缓冲器8内的缓冲弹簧接触。

限位器11、放气弹簧装置10、摇臂轴组13都安装在滑动底板19上，滑动底板19、缓冲器8安装在总成底板17上，总成底板17安装在固定板18上，固定板18通过夹板顺枕木安装在铁轨底面上。

本发明实施例中，止动爪14是以抓住矿车车轴15的方式阻止矿车运行的。因此止动爪14处于平卧状态时，止动爪14顶部的水平高度低于矿车车轴15的水平高度，令矿车正常通过，止动爪14处于扬起防跑车状态时，止动爪14顶部的水平高度高于矿车车轴15的水平高度，以此阻止矿车通过。

在具体使用时，止动爪14沿矿井的轨道等间隔设置，如有需要可以等间隔成对使用。绞车通过绞线牵引矿车向上或者向下运行，绞车拉动绞线从而拉动矿车沿轨道向上运行，或者绞车释放绞线从而使矿车在重力作用下向下运行。绞车在控制矿车运行的同时通过收回或者放出绞线的长度能够确定矿车的运行距离和运行方向，根据矿车的位置和行进方向改变止动爪14的状态。当矿车与止动爪14距离较远时，止动爪14为扬起防跑车状态；当矿车到达止动爪14之前的预定距离内时，递次控制器2接收到绞车发出的令止动爪14平卧的命令，递次控制器2发送给分动电磁阀6通电信号，气流由供气装置1开始，经过递次控制器2、手动控制阀3，通过管路4与分动三通5和分动电磁阀6，经由分动胶管7为放气弹簧装置10充气，在气压作用下放气弹簧装置10的拉杆12前推，带动摇臂轴组13转动相应角度，使止动爪14处在平卧状态，这时矿车轴15与止动爪14之间有一定间隙，矿车可以正常运行。

当矿车通过止动爪14后，递次控制器2接收到绞车发出的令止动爪14扬起的命令，递次控制器2给分动电磁阀6发出断电信号使放气弹簧装置10内气压消失，拉杆12在放气弹簧装置10内的弹簧作用下被拉回，从而拉动摇臂轴组13转动，止动爪14也就随之扬起，通过限位器11控制止动爪14扬起角度的大小，使止动爪14处在阻挡矿车轴15不能通过的位置。所以矿车在绞车的牵引下运行时，矿车前后方都存在处于防跑车状态的止动爪。

如果矿车在运行过程中由于绞线断裂等原因脱离绞车的牵引，则通过绞车无法获取矿车的位置和行进方向，也就无法改变止动爪的状态，所以此时矿车前后方的止动爪处于扬起防跑车状态不变，通过这些止动爪能够安全有效地避免矿车由于脱离绞车的牵引而跑车。

如果矿车在绞车的牵引下向上运行，绞线断裂导致矿车脱车时，矿车后方的止动爪能够避免矿车脱车后向下跑车；同样地，如果矿车在绞车的牵引下向下运行，则矿车前方的止动爪能够阻止矿车脱车后向下跑车。通过缓冲器8能够缓冲矿车对止动爪14的冲击作用。

本发明实施例中，当矿车正在绞车的带动下沿轨道运行时，如果出现意外断电的情况，所有的止动爪都会由于气源被切断而处于扬起防跑车状态，依然能够有效的防止矿车跑车事故的发生。

本发明实施例中，如果绞车发生故障导致矿车在绞车的牵引下跑车，由于牵引矿车的绞线没有断裂，通过绞线释放的长度依然能够获取矿车的位置和行进方向，所以矿车达到止动爪之前的预定距离时，止动爪会变为平卧状态允许矿车通过。

这时工作人员可以通过操作手动控制阀3给分动电磁阀6发出断电信号，分动电磁阀6断电后使放气弹簧装置10放气，从而使使轨道上所有的止动爪都变成扬起防跑车状态，防止矿车跑车。

由上可知，本发明实施例具有以下优势：

1)本发明中，当矿车在绞车的牵引下运行时，通过绞车能够获取矿车的位置和行进方向，根据矿车的位置和行进方向改变止动爪的状态。当矿车达到止动爪之前的预定距离内时，将止动爪由扬起防跑车状态变为平卧状态以便矿车通过，当矿车经过止动爪后，将止动爪变回扬起防跑车状态。所以矿车在绞车的牵引下运行时，矿车前后方都存在处于防跑车状态的止动爪。如果矿车在运行过程中由于绞线断裂等原因脱离绞车的牵引，则通过绞车无法获取矿车的位置和行进方向，也就无法改变止动爪的状态，所以此时矿车前后方的止动爪处于扬起防跑车状态不变，通过这些止动爪能够安全有效地避免矿车由于脱离绞车的牵引而跑车。

2)本发明中，由于止动爪不与气源相通时为扬起防跑车状态，因此当矿井内突然断电时，轨道上所有的止动爪都会由于气源被切断而处于扬起防跑车状态，依然能够有效的防止矿车跑车事故的发生。

3)本发明中，通过紧急制动装置能够防止矿车在绞车的牵引下跑车。当矿车在绞车的牵引下跑车时，矿车前方预定距离内的止动爪会变为平卧状态允许矿车通过，这时工作人员启动紧急制动装置能够使轨道上所有的止动爪都变成扬起防跑车状态，防止矿车跑车。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (9)

1.一种主动防止矿井跑车的方法，其特征在于，包括：

步骤一，在矿井的轨道上间隔设置多个气动控制的止动爪，所述止动爪在通气时处于允许矿车通过的平卧状态，所述止动爪在断气时处于禁止所述矿车通过的扬起防跑车状态；

步骤二，通过绞车使所述矿车沿所述轨道运行；

步骤三，通过所述绞车获取所述矿车的位置和行进方向，在所述矿车到达所述止动爪之前的预定距离内，使得所述止动爪处于所述平卧状态，在所述矿车经过所述止动爪后，使得所述止动爪处于所述扬起防跑车状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

在所述步骤三中，通过能够与所述绞车进行信号传输的第一控制器，控制充放气阀门，通过所述充放气阀门给动力输出装置充气，所述动力输出装置在气压作用下推动所述止动爪到达所述平卧状态；

在所述步骤三中，通过所述第一控制器控制所述充放气阀门，通过所述充放气阀门给所述动力输出装置放气，所述动力输出装置依靠自身弹力带动所述止动爪到达所述扬起防跑车状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

在所述步骤三中，通过紧急制动装置控制所述充放气阀门，通过所述充放气阀门给所述动力输出装置放气，所述动力输出装置依靠自身弹力带动所述止动爪到达所述扬起防跑车状态。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

在所述步骤三中，所述动力输出装置将充入的气压以推力的形式输出，推动第一杆件向前运动，所述第一杆件推动第一轴组正向转动，所述第一轴组带动所述止动爪同轴转动，到达所述平卧状态；

在所述步骤三中，所述动力输出装置依靠自身弹力拉动所述第一杆件向后运动，所述第一杆件拉动所述第一轴组反向转动，所述第一轴组带动所述止动爪同轴转动，到达所述扬起防跑车状态。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述止动爪处于所述平卧状态时，所述止动爪顶部的水平高度低于所述矿车车轴的水平高度；

所述止动爪处于所述扬起防跑车状态时，所述止动爪顶部的水平高度高于所述矿车车轴的水平高度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述止动爪处于所述扬起防跑车状态时，通过定位装置控制所述止动爪扬起角度的大小，通过缓冲装置缓冲所述矿车对所述止动爪的冲击作用。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤一中，等间隔设置多个所述止动爪。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述步骤二中，通过所述绞车拉动绞线从而拉动所述矿车上行；或者，通过所述绞车释放所述绞线从而使所述矿车在重力作用下下行。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤三中，通过手动控制阀使分动电磁阀断电，通过所述分动电磁阀给放气弹簧装置放气，所述放气弹簧装置依靠自身弹力带动所述止动爪到达所述扬起防跑车状态。