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矿用电机车在煤矿运输中占有十分重要的地位，但其制动系统发展滞后的现状，严重制约着电机车牵引能力的发挥，同时，也对电机车的运输带来安全隐患。本文拟采用一种新型的制动方案，来提高电机车的运输效率和运输安全性。 本文以缩短制动系统响应时间、提高轮轨粘着系数利用率为切入点，通过分析矿用电机车现有制动方式的工作原理、优缺点，对5t矿用电机车原有的手轮闸瓦式制动系统进行了改进，采用液压滑动钳盘式制动器，在此基础上安装了制动防抱死系统，并合理布置了制动分路。依据该方案对制动盘、摩擦衬块进行设计计算，确定尺寸；选用串列双腔制动主缸作为该制动器的驱动系统；采用MK20防抱死系统；采用霍尔轮速传感器来获取机车速度和车轮运行状态。 通过研究轮轨粘着机理，得出轮轨间粘着系数与机车速度、蠕滑率之间的关系；根据车轮动力学方程、Oldrich Polach轮轨粘着力模型和蠕滑率方程，建立了单轮车辆制动防抱死数学模型，并利用 AMESim系统仿真软件建立了单轮车辆制动仿真模型；然后，研究了制动管路的材料、尺寸对防抱死制动系统响应的影响，并对其布置方案进行了优化；最后，对电机车在不同粘着系数、不同坡度轨道上的制动情况进行仿真，对比分析了常规制动系统和防抱死制动系统的制动性能。结果表明，优化后的防抱死制动系统布置方案提高了轮缸压力的响应速度；防抱死制动有利于提高轮轨间粘着系数利用率，进而缩短电机车的制动时间和制动距离。 针对《煤矿防爆蓄电池电机车通用技术条件》中对电机车制动器温度的要求，运用ABAQUS有限元仿真软件，针对电机车在不同粘着系数、不同坡度的轨道上实施常规制动和防抱死制动的情况，建立了制动器温度-位移耦合模型，进行纯温度场分析，研究了制动盘的温度分布规律，及所能达到的最高温度值。结果表明，满载电机车以长时制工作速度在不同粘着系数、不同坡度的轨道上实施常规制动和防抱死制动时，随着轨道摩擦系数的增大，制动盘最高温度增高，而温度场分布却越不均匀；在上述工况下，制动器最高温度值均未达到150℃，满足规定要求。