新郑煤电公司是河南省郑煤集团公司下属的骨干矿井之一，设计年产300万吨煤炭，随着井下采掘的推进，倾斜井巷物料提升、运输是煤矿安全生产工作的一个重要环节。近年来，斜坡事故占矿井事故总数的比例不断增加，导致斜坡运输事故发生的主要原因有：牵引钢丝绳断裂造成的跑车事故；阻车器未用好造成的跑车事故；串车插销跣销和连接链环断裂引起的跑车事故；绞车安全保护失效造成的跑车事故；误打信号造成跑车事故；小绞车基础不牢绞车被拉跑等。上述原因造成矿车或矿车组在失控的情况下沿倾斜坡道飞奔而下，此类斜坡运输事故危害大，除了撞翻巷道支架、撞坏斜坡和沿巷的电缆、风水管等设施外，还会引发巷道冒落、将沿巷作业人员撞伤或撞死，造成人身伤亡的恶性事故。为保证矿井斜坡提升的安全运行，各个煤矿采取了一系列行之有效的措施，其中保险杠的应用就是“三固定四保险”中卓有成效的安全措施之一。
　　根据《煤矿安全规程》第三百七十条之（五）规定：“在变坡点下方略大于1列车长度的地点，设置能够防止未连挂的车辆继续往下跑车的挡车栏”。现煤矿斜坡运输使用的挡车装置多采用重锤式保险杠，这种挡车栏装置比较落后、笨重，采用手动操作，员工操作开、关频繁，劳动强度大，跑车事故时有发生，易造成挡车装置损坏，维护困难，检修时间长，相应的造成生产成本增加，人员近距离操作，过车时容易撞上操作人员，直接威胁到员工的生命安全，对矿井安全、生产、效益都很不利。新郑煤电公司技术人员经过长期研究与比较，将重锤式保险杠进行改造，而新型气动保险杠采用了压缩空气作为动力，通过远端控制三位四通阀实现远程控制，增设了空气滤清器、汽水分离器等设施，对压缩空气进行过滤，避免了原有气动设施因压缩空气影响导致气缸升降速度不稳定的现象，降低了气动保险杠故障率，保障了斜巷气动保险杠的正常安全运行和操作人员的人身安全，提高了斜巷运输的安全系数。取得了良好的效果。
　　一、改造原因
　　该矿使用的重锤式保险杠通过重物的重力作用带动保险杠的升降，挡车装置笨重，操作时需要人员在保险杠附近进行操作，操作不方便，距离轨道近，当车辆通过时容易撞到操作人员，职工经常把挡车装置当摆设，不使用或者用铁丝吊起，导至跑车事故时有发生，给矿井运输带来安全威胁。为了杜绝和减少井下斜坡跑车，减少运输事故，方便操作人员远距离操作，实现矿井安全和可持续发展，必须对原挡车装置进行改进，提高斜巷运输效率，杜绝跑车事故。为解决这一问题，根据煤矿井下的特点，新郑煤电公司技术人员经过长期研究和改进和加工制作了一种适合井下斜坡使用的气动保险杠挡车装置，它利用现有矿井的压风系统作为动力源，在斜坡上、下变坡点处安装气动保险杠，在信号峒室内安装气动阀门，通过气动阀门的远距离操作，达到控制变坡点处气动保险杠的打开和闭合，经过新郑煤电公司在井下各斜坡的投入使用，效果非常好，现这种挡车装置已在郑煤集团其它矿井推广使用。
　　二、改造内容
　　1、斜坡气动保险杠简图
　　2、气动保险杠的工作原理：斜坡气动保险杠包括驱动装置和执行装置。驱动装置（如图二：工作原理图所示）包括汽水分离器（1）、压力表（2）、空气滤清器（3）、三位四通阀（4）、气缸（5）。压缩空气经汽水分离器、空气滤清器过滤后通过三位四通阀的控制实现气缸活塞杆的伸缩，进行向执行装置提供动力。执行装置包括（如图一所示）上保险杠（1）、下保险杠（2）、保险杠气缸（3）、滑轮组（4）、连接座（5）、钢丝绳（6）。气缸活塞带动上保险杠升降，上保险杠通过钢丝绳与下保险杠联锁，实现上、下保险杠的常闭、常开。
　　3、气动保险杆特征：所述驱动装置采用矿井压缩空气作为动力源，因井下气源含有杂质和水，在它的前方配备了汽水分离器、空气滤清器，避免杂物及空气中水汽堵塞气管，影响驱动装置的正常运行。该气动保险杠结构简单，费用低廉，操作人在斜坡上、下地点的信号峒室通过安装在巷帮的气动阀门，远距离操作，达到控制变坡点处气动保险杠的打开和闭合实现远距离操作，提高了操作人员安全系数，避免了人员近距离操作保险杠时车辆易碰伤人员事故的发生，提高矿井斜坡运输的安全系数。
　　三、工作原理
　　该装置主要运用于斜巷运输中，通过换向阀的开启或关闭操作，控制气动执行器的动作。
　　当车辆通过保险杠时，如图一、二所示，斜坡上口或下口信号工在信号硐室内操作三位四通阀，使气缸活塞杆收缩，上保险杠气缸（3）活塞杆收缩，带动上保险杠（1）上升，钢丝绳（6）松弛，下保险杠（2）受重力作用下降，实现上保险杠的打开，下保险杠的闭合，待车辆进入上下保险杠之间后，扳动控制阀，使上保险杠气缸（3）活塞杆伸出，使上保险杠下落，通过钢丝绳带动下保险杠（2）升起，使车辆顺利通过斜坡保险杠，保障了矿井斜坡运输工作的安全运行。
　　四、气动保险杠的优点
　　1、利用井下压缩空气作为动力源，气压稳定，经济实用，力量大完全能满足保险杠的升降需求；
　　2、可实现远距离操作，信号工在信号峒室内远距离操作，避免了因人员在轨道附近工作时，车辆装车不正或掉道时撞伤人员；
　　3、因操作机构在信号峒室内，降低了操作工的劳动强度，且使其操作时更加安全。同时避免了上下班人员通过保险杠时，误撞重锤而导至人员受伤；
　　4、安装方便，只需在上、下变坡点处巷顶合适位置安装一根11#矿工钢，该斜坡气动保险杠利用铰接连板与之固定牢固，上、下连锁保险杠用钢丝钢进行联锁后，即可使用；
　　5、原来重锤式保险杠，工人的劳动强度较大且不安全，采用斜坡气动保险杠实现了保险杠的远程控制，降低了操作工的劳动强度，保证了操作人员的人身安全，避免掉道、跑车等一系列的运输事故发生，极大的提高了斜巷运输的安全性、可靠性；
　　6、降低了保险设施的故障率和日常检修维护工作量，减轻了职工劳动强度，实现半自动化控制， 提高矿井斜坡运输的安全系数。 　　五、操作与维护
　　1、保证设备完好。按照设备检修与保养制度，落实人员，明确责任，保证设备经常处于完好状态。每次操作设备前都要认真检查所有设备是否完好，设备上有无杂物。
　　2、挡车安全保护装置的周围应随时保持畅通，定期清扫，不地有杂物，松动和变形。
　　3、钢丝绳和机械活动部位要定期涂以润滑脂，防止生锈。
　　4、检查各部位活塞是否灵活，有无卡阻现象，设备润滑状况是否良好。
　　5、每天对挡车器的功能至少进行一次综合检查，及时处理存在的问题，保证设备的可靠性。
　　6、送电前要检查电控箱电器设备及电缆是否完好，检查电器线路，控制按钮接地是否良好，安全可靠，确认无误后方可送电。
　　7、操作前应与周围工作人员联系好，确认安全后方可启动按钮。
　　8、操作过程中，注意观察设备运行及工作人员操作情况，发现问题及时停机处理。
　　9、工作完成后，停掉电源，清理和打扫设备及周边场地卫生。
　　六、保险设施安装管理规定
　　1、斜巷上平台车场，必须在变坡点处安装气动保险杠和气动阻车器，。2、（1）斜巷上平台车场变坡点下方气动保险杠至下车场起坡点跑车防护装置之间，根据斜巷长度、甩车场数等，安装若干道常闭式跑车防护装置。跑车防护装置必须达到矿车、材料车正常行车时自动打开，通过后自动关闭。对行驶斜巷人车的斜巷中的挡车装置和跑车防护装置行驶人车时必须处于常开状态，并可靠地锁住；行驶架空乘人装置的斜巷中的跑车防护装置，必须不能影响吊椅的正常安全行驶。（2）下车场和中部各车场跑车防护装置必须采用气动式动力源。3、保险杠上端不准用锚杆钢丝绳固定在锚喷巷道的顶端，保险杠与其上端横梁必须采用有足够强度的轴座式固定，并保证开启、下放灵活，无卡阻现象。 4、气动保险杠、气动阻车器应动作灵活，转动轴中心线应与轨道中心线垂直，另一中心线应与轨道中心线重合。5、气动阻车器固定要牢固，最高点高于轨道面以上不得小于320mm，阻车器的倾角应在750～850之间；坑内无积水、杂物、积煤。6、下车场起坡点外3～5m 处必须设躲避硐室（信号峒室），尺寸深×宽×高：1.5m×2m×1.9m。7、上、下车场保险杠及各中部车场防跑车装置的操控装置如开关按钮、气动操作阀、组合信号装置（取消信号电铃）等必须设在躲避硐（信号峒室）内。车辆在运行期间下车场及中部各车场的把钩工、信号工或其它人员必须躲避在躲避硐（信号峒室）内。8、下车场保险杠以上约20m处必须安装语音、声光信号装置，矿车运行到此处时，能向绞车司机和下车场把钩工发出语音、声光提示警号。提示绞车司机减速运行，下车场把钩工在躲避硐（信号峒室）内开启下车场保险杠。9、行人斜巷要安设行人监测装置，以随时监控斜巷行人情况，确保行人安全。
　　七、气动保险杠在新郑煤电公司的应用
　　新型气动保险杠研制成功后，分别在新郑煤电公司井下11轨道一斜坡、二斜坡等地点投入使用。该装置投用后，降低了保险设施的故障率，提高矿井斜坡运输的安全系数，并且减少了人力投入，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。该气动保险杠为矿井运输杜绝跑车事故的发生，确保企业员工生命财产安全，节约资金，减轻工人的劳动强度均有良好的效果。现在气动保险杠已在郑煤集团其它矿井井下的斜坡普遍推广使用。
　　（作者单位：新郑煤电公司）