面向煤矿斜井跑车防护的柔性缓冲动力学仿真分析与实践

宋国栋

(应急管理部信息研究院，北京 100029)

煤矿跑车现象是斜井运输中常见的事故类型，跑车防护效果关系到斜井运输安全和防护装置重复使用效率[1]。目前，国内的跑车防护制动装置多采用钢丝绳拦网式挡车[2-6]，采用压板式缓冲器进行高能碰撞吸收，调节阻力值需用公斤力板手由专业经验的人员进行操作，两侧的阻力值很难调到一致并且误差大。压力小钢丝绳容易抽出，压力大钢丝绳容易断裂造成矿车堆叠，对矿车、巷道破坏性大，容易造成重大人员伤亡；并且跑车拦截后缓冲器容易变形，不能重复使用；现有产品的误动作率高、可靠性差、无法承受高速冲击，严重威胁着煤矿的安全生产。国外技术发展呈现2个方向：①英国、美国、澳大利亚等国采用的塞尔达制动器[7-11]，即通过变形吸能器作为缓冲装置，通过辊轮在平行交错中钢带的变形吸收碰撞能量；②俄罗斯研究的柔性缓冲器防护技术，即通过柔性缓冲器变形来达到吸收能量的目的[12-14]。具有制动距离短、抗冲击能力强、装置重复利用率高等特点。

综合国内外斜井跑车智能防护技术的研究情况，柔性缓冲防护及智能识别与预警技术装置具有吸收能量高、识别速度快、误动作率低等优点，代表技术发展的最新方向。

1 高能碰撞理论分析

煤矿斜巷一般采用挡车栏作为跑车防护的措施，挡车栏通过吸收撞击过程中产生的能量进行拦截失控车辆。在拦截过程中期望在较短的缓冲距离内吸收更多的缓冲能量。……