井下电机车运输安全.pptx

掘进机司机、电机车司机培训 井下电机车运输安全 主讲：王志刚 华东矿业分公司 安全技术培训中心 第五章井下电机车运输安全 第一节 概 述 煤矿井下电机车运输是矿井巷道长距离运 输的一种主要运输形式，是电机车牵引一列矿 车在轨道上进行运输的一种机械设备。担负着 煤炭、矸石、材料、设备、人员等繁重的运输 任务，对确保煤矿安全生产和建设有着重要的 意义。 一、矿井电机车的分类 本书所述的电机车是指窄轨电机车（轨距小于1435mm的轨 道称为窄轨）以下简称电机车。 井下电机车一般从以下几个方面分类： （1）按供电方式分，可分为架线式、蓄电池式和复试能源式 三种。 蓄电池式电机车按安全性能可分为增安型、隔爆型、防爆特 殊型三种。 （2）按粘着质量分为1.5、2.5、3、5、7、8、10、12、14 、20t等。 （3）按轨距区分有600、762、900mm轨距三种。 （4）按电压等级可分为48、90、110、132、140、250、 和550v等。 二、矿用电机车的型号 根据煤炭行业标准MT-93规定，机车型号主 要由产品类型代号、第一特征代号、主要参 数、补充特征代号和修改代号组成。其表示方 法为： 三、电机车的技术特征 四、电机车的适用条件 架线机车是由牵引变流所供给电源。它的使 用条件为周围空气温度最高+40，最低为 25。海拔不超过1000m。空气相对湿度为 最湿月平均最大湿度不大于90，同时该月 的月平均最低温度不高于25。巷道坡度一 般限制在35之间，局部轨道坡度不超过 30。 蓄电池式电机车的使用条件为：周围环境温度20 +40，最湿月月平均最大相对湿度未95（同月 月平均最低温度不高于+25）。某些防爆特殊型蓄 电池胶套轮机车，可使用在10坡度（约5.7）巷 道中牵引列车。 （二）适用范围 因煤矿井下有瓦斯和煤尘等易燃易爆气体和 粉尘，为防止使用电机车时引起瓦斯、煤尘的 爆炸或燃烧，煤矿安全规程中第三百四十 七条对电机车的使用范围有明确规定： （一）低瓦斯矿井进风（全风压通风）的主要运输巷道内，可 使用架线电机车，但巷道必须使用不燃性材料支护。 （二）在高瓦斯矿井进风（全风压通风）的主要运输巷道内， 应使用矿用防爆特殊型蓄电池电机车或矿用防爆柴油机车。 如果使用架线电机车，必须遵守下列规定： 1沿煤层或穿过煤层的巷道必须砌碹或锚喷支护； 2有瓦斯涌出的掘进巷道的回风流，不得进入有架线的巷道中 ； 3采用炭素滑板或其他能减小火花的集电器； 4架线电机车必须装设便携式甲烷检测报警仪。 （三）掘进的岩石巷道中，可使用矿用防爆特殊型蓄电池电机 车或矿用防爆柴油机车。 （四）瓦斯矿井的主要回风巷和采区进、回风巷内，应使用矿 用防爆特殊型蓄电池电机车或矿用防爆柴油机车。 （五）煤（岩）与瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区域中，如果在全 风压通风的主要风巷内使用机车运输，必须使用矿用防爆特 殊型蓄电池电机车或矿用防爆柴油机车。 第二节矿用车辆 一、矿用车辆的分类 矿车是煤矿中最主要和用量最多的运输设备。 我国煤矿使用的矿车类型很多，一般可按下列 几种方法分类。 1.按用途分类 1）货车，可分为下面两种： （1）运输煤炭、矸石的矿车。这类矿车按卸 载方式不同可分为固定箱式，翻转车厢式、底 卸式及侧卸式矿车等。 （2）运送材料、机械设备的材料车、平板 车等。 2）人车。人车分为平巷人车和斜巷人车， 斜巷人车又分为插爪式和抱轨式两种。 3）专用车辆。包括修理车、消防车、水泥 车、火药车、饮水车和救护车等。 2.按矿车的载重量分类。 小型矿车：载重量小于1t。 中型矿车：载重量为13t. 大型矿车：载重量在3t以上。 三、矿车的结构 矿车主要由车箱、车架、轮轴、缓冲器和连接器组 成。 （1）车箱。车箱是直接容纳矿料的部分，是由两侧、 两端和底部钢板组成。煤矿用量最大的固定式车箱 多做成U型。 （2）车架。是由两个特殊槽钢做成的纵梁，在它的上 方安装车箱，下方安装轮轴，两端安装缓冲器。 （3）轮轴。矿车的行走部件，由两个车轮和一根轴组 成，在车轴和车轮中间安装了滚动轴承。为了防止 水和灰尘等杂物进入还加装 了密封装置，使车轮转 动灵活。 （4）缓冲器。缓冲器安装在车架的两端，其目的 是发生碰撞时，吸收冲击负荷，增加矿车的使用寿 命。 （5）连接器。是使单个矿车组成列车的连接部件 ，分为自动式（自动挂钩）和非自动式。非自动式 结构简单，制造容易，成本低，重量轻，便于维修 ，故在煤矿中广泛使用。非自动式连接器由插销和 连接链共同组成，连接链以单环、三环和万能式最 多。 四、矿车的完好标准。 1.轮对 （1）矿车运行平稳，在水平轨道上4个车轮有一 个不于轨道接触时，其间隙不大于3mm. （2）车轮不得有裂纹，轮缘磨损余厚不得小于 13mm;2t矿车不得小于7mm;3t矿车不小于8mm。 （3）车轮定期注油，转动灵活。车轮端面摆动量 ：滚动轴承不超过2mm，圆锥滚柱轴承不超过3mm 。 2.连接装置 （1）连接钩、环和插销的拉力试验的安全系数。 （2）铸钢碰头无裂缝，弹簧无断裂或永久变形。 弹性碰头的伸缩长度为1030mm。 （3）橡胶鹏图完整，固定可靠，伸出槽外长度不 小于30mm。 3.车箱与底粱 （1）车箱无破洞，各部凹凸深度不大于50mm， 裂纹长度不超过100mm,上口对角线长度不大于 50mm。 （2）底梁不得有开焊和裂纹，碰头铆钉不得松动 ，其他部分铆钉、螺栓松动数不得超过总数的10 。 4.底卸式矿车的卸载部 （1）车底于车箱结合严密。 （2）托论组平直，拖轮转动灵活，相邻两拖轮相 差不得大于2mm，相邻拖轮应有三个在一条直线 上。 5.资料 有编号及维护检查记录。 第三节矿井轨道 矿井轨道式现代化煤矿轨道运输系统中的主要设施和 电机车运输的重要组成部分，是电机车运输的动脉网络 ，是安全生产的重要环节。矿井轨道质量的好坏，关系 到轨道运输安全行车和生产任务的完成。 一、矿井轨道的作用、分类、结构 1.矿井轨道的作用 矿井轨道的作用是把车轮的集中载荷传播、分散到地 面和井下巷道的底板上，是列车沿轨道平稳、高速运 行。架线电机车的轨道不仅是机车、矿车运行的轨迹， 同时也是回电电流的导体，是架线式电机车供电牵引网 络的重要组成部分。 2.矿井轨道的分类 （1）按轨距可分为三种，即900mm轨距， 762mm轨距，600mm轨距。 （2）按运输可分为三级，见表56。 表56 轨道等级 等 级级 单线单线 重车车方向年运量/万t 762(900)mm轨距600mm轨距 100以上 5010030及以上 50以下30以下 （3）按使用地点可分为主要运输线路和一般运输线路 两种： 主要运输线路是指井下主要斜井绞车道、井底车 场、主要运输大巷、和主要运输石门的轨道；地面运 煤、运矸干线和集中装在车场的 轨道。 一般运输线路是指除主要线路的轨道和采煤、掘进 工作面的平巷轨道之外的其他所有巷道。 3.矿井轨道线路的结构 轨道线路由两大部分组成，即轨道的上部建筑和下部 建筑。 （1）上部建筑。包括道床、轨枕、钢轨、连接零件（ 鱼尾板、弹簧垫、道钉等）安全设备（拉杆、防爬器 ）、道岔等。 （2）下部建筑。路基及附属设施（排水和防护加固， 护坡、护墙等）。 1 2 二、钢轨的类型 钢轨是轨道线路主要的组成部分之一，其作用是支撑 并引导列车按一定方向运行，承受的来自车轮的压力、 冲击力和纵向惯性力、横向离心力等，并将承受的力传 导给轨枕、道床和路基，为车轮的滚动提供阻力最小的 表面。 1.钢轨的类型 钢轨是以每米长的钢轨的重量来表示不同的类型。井 下常用的有15、18、22、24、30、33、38kg/m钢轨 等。 2.钢轨类型的选择 列车在运行过程中，钢轨受到来自列车多种力的作用 ，首先要承受列车垂直方向的重力作用以及震动引起的 震动冲击力作用，特别是矿车行走机构无减震装置，其 冲击力更大；其次，机车牵引力和制动力引起的钢轨爬 行；再次由于轨道左右水平误差引起横向水平力和曲线 弯道 处的离心力，以及轨道与轮缘间的游动间隙引起的车轮 滑动力和冲击力等。由于这些力的综合作用，是钢轨被 拉伸、扭曲、折弯以及折断，这是轨道运输中常见问 题。 为此，矿井运输轨道的类型选择，要根据矿车的载重 量的粘着质量、列车的运输质量和运行速度来选择一定 的强度的钢轨。单位长度钢轨越重，它的抵抗车辆的各 种力的能力就越大，维修量就越小。随着现代化技术水 平的提高，设计使用较大粘着质量的机车和大吨位的矿 车越来越多（7t以上机车、3t以上矿车），因此，在运 输量、矿车的载重量、机车的粘着质量三者都较大并且 行车速度高的线路上，应采用大型钢轨。 规程第三百五十二条对钢轨的类型选择的规定是 ：新建或改建矿井中，对运行7t及其以上机车或3t及其 以上的矿车，应采用不低于30kg/m的钢轨。 三、规程对轨道中运输中安全距离的规定 规程第二十二条的具体规定是：运输巷两侧（ 包括管、线、电缆）与运输设备最突出的部分之间的 距离，应符合下列要求： （1）新建矿井、生产矿井新掘运输巷的一侧，从巷 道道碴面起1.6m的高度内，必须留有宽0.8m（综合机 械化采煤矿井为1m）以上的人行道，管道吊挂高度不 得低于1.8m；巷道另一侧的宽度不得小于0.3m（综合 机械化采煤矿井为0.5m）。巷道内安设输送机时，输 送机与巷帮支护的距离不得小于0.5m；输送机机头和 机尾处与巷帮支护的距离应满足设备检查和维修的需 要，并不得小于0.7m。巷道内移动变电站或平板车上 综采设备的最突出部分，与巷帮支护的距离不得小于 0.3m。 （二）生产矿井已有巷道人行道的宽度不符合 本条第一款第（一）项的要求时，必须在巷道的 一侧设置躲避硐，2个躲避硐之间的距离不得超 过40m。躲避硐宽度不得小于1.2m，深度不得小 于0.7m，高度不得小于1.8m，躲避硐内严禁堆 积物料。 （三）在人车停车地点的巷道上下人侧，从巷 道道碴面起1.6m的高度内，必须留有宽1m以上 的人行道，管道吊挂高度不得低于1.8m。 规程第二十三条规定：在双轨运输巷中， 2列列车最突出部分之间的距离，对开时不得小 于0.2m，采区装载点不得小于0.7m，矿车摘挂 钩地点不得小于1m。车辆最突出部分与巷道两侧 距离，必须符合本规程第二十二条的要求。 四、矿井轨道质量标准 矿井轨道按标准铺设是保证矿井安全运输，防止运 输事故发生和增产增效的基本途径。非标准轨道或合 格率低的轨道式造成人员伤亡和矿井运输事故的重要 因素。 规程第三百五十三条 矿井轨道必须按标准铺 设。主要运输巷道轨道的铺设质量应符合下列要求： （一）扣件必须齐全、牢固并与轨型相符。轨道接 头的间隙不得大于5mm，高低和左右错差不得大于 2mm。 （二）直线段2条钢轨顶面的高低差，以及曲线段外 轨按设计加高后与内轨顶面的高低偏差，都不得大于 5mm。 （三）直线段和加宽后的曲线段轨距上偏差 为+5mm，下偏差为-2mm。 （四）在曲线段内应设置轨距拉杆。 （五）轨枕的规格及数量应符合标准要求， 间距偏差不得超过50mm。道碴的粒度及铺设 厚度应符合标准要求，轨枕下应捣实。对道床 应经常清理，应无杂物、无浮煤、无积水。 同一线路必须使用同一型号钢轨。道岔的钢 轨型号，不得低于线路的钢轨型号。 轨道使用期间应加强维护，定期检修。 第四节列车组安全运行技术 一、列车组运行工作状态 （一）列车运行的三种状态 1.牵引状态 列车在牵引状态，受到三个力的作用：机车牵引力 F,列车运行静阻力Fc,列车运动阻力Fd。 2.惯性状态 牵引电机车断电后，列车靠惯性滑行，这种状态一 般为减速运行。 3.制动状态 列车在制动闸瓦或牵引电动机产生的制动力矩作用 下，减速运行或停车。 （二）机车的牵引力 牵引力的大小取决于两个因素 1.牵引电机的容量 2.粘着条件。 （三）机车的制动力 制动力大小取决于两个因素 1.闸瓦与车轮之间的摩擦力 2.车轮与钢轨之间的摩擦力 二、列车的制动距离 （一）规程的规定 规程第三百五十一条规定：（一）列车或单独机车 都必须前有照明，后有红灯。 （二）正常运行时，机车必须在列车前端。 （三）同一区段轨道上，不得行驶非机动车辆。如果需 要行驶时，必须经井下运输调度站同意。 （四）列车通过的风门，必须设有当列车通过时能 够发出在风门两侧都能接收到声光信号的装置。 （五）