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

摘要

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.针对斜井车辆失控时撞击能量大、巷道环境复杂的情况,面向2～8节矿车的应用场景,设计了跑车防护柔性缓冲器,建立了煤矿斜井跑车碰撞的数学模型,分析了斜井跑车高能碰撞柔性缓冲器在矿车失控时的受力状态,得出进行动力学和有限元分析的数据.采用有限元分析方法对柔性缓冲器的模型进行动力学仿真分析,当矿车为满载时,沿着轨道向下运动,其撞击挡车栏瞬间为最大撞击力,用动力学分析出的最大撞击力,对挡车栏进行了有限元分析,得出挡车栏在撞击的一瞬间的形变为1.4 mm,变形率为0.12％,金属一般会产生回弹,对挡车栏后续工作的影响不大,因此可以反复多次使用.研究对于提升煤矿斜井安全水平和减少跑车防护设施维护强度具有重要意义.