陳佩高,喬 輝
1.平頂山天安煤業(yè)股份有限公司八礦機電工廠,河南 平頂山 467012
2.平頂山天安煤業(yè)股份有限公司八礦設備管理中心,河南 平頂山 467012
我國煤礦井下輔助運輸人員的設備主要有人車、斜巷人車、架空乘人裝置、乘人皮帶等。斜巷人車的弊端是管理難度大,安全風險高。乘人皮帶有一定的局限性,在我國煤礦井下很少采用。架空乘人裝置具有安全系數(shù)高、運行可靠、人員上下方便、設備投資低等優(yōu)點。在煤礦井下應用呈上升趨勢。煤礦架空乘人裝置(俗稱猴車)是一種新型的礦井斜巷或平巷人員運輸設備,主要由驅動部分、乘人部分、托繩部分、尾輪部分、張緊部分及電控系統(tǒng)組成。它是將鋼絲繩安裝在驅動輪、托繩輪、壓繩輪、迂回輪上并經張緊裝置拉緊后,通過驅動輪帶動鋼絲繩運行,鋼絲繩上的載物裝置裝入人員或者物料,來實現(xiàn)運輸。復雜巷道架空乘人裝置的使用大大減輕了井下人員的勞動強度,對實現(xiàn)人性化管理有著重要的意義。
1)架空乘人裝置設備投資小,其投資只占斜井人車投資的50、左右,且占地面積又少,工作成本小,只需要進行簡單的維護保養(yǎng);2)架空乘人裝置的輸送能力強、輸送效率高、運量可達到200人/h~1000人/h,索道是往復循環(huán)運行,始終保持在運行狀態(tài),沒有等待時間;3)架空乘人裝置的安全性有保證,通過驅動輪調節(jié)鋼絲運行速度,可以在較低速度下長時間連續(xù)運行,吊椅設置一般距離地面較低,不會對人產生不良生理反應,在這樣的環(huán)境下人員搭載方便,能夠保證人員的安全;4)架空乘人裝置廣泛適用于各個行業(yè),100m~4000m的范圍都能夠有效建設,技術成熟,方便快捷,運行最大傾角能夠達到40°左右,能夠安全適應轉彎、連續(xù)坡道等地形。5)架空乘人裝置安裝方便快捷,可以是乘人裝置的專用巷道,也可以與其它設備共用。
斜長:L=3140m,最大坡度:α=17°,平均坡度:α=7°。預選電動機:YB2-315L2-6功率為110kw轉速為Ne=989轉/分。預選驅動輪:直徑D=1.4m。預選減速機:TPS400-63-4Fi=63。鋼絲繩運行速度:V=K×(πd/60)×Ne/i=1.2m/s。K-鋼絲繩運行時蠕動系數(shù),取K=0.98。預選鋼絲繩:6×19S-φ24-1670(q0=2.12kg/m,抗拉強度σ=1670MPa)。最小鋼絲破斷拉力總和:Fk=462kN。設定乘坐間距為λ1=10m則運輸效率:Qr=3600×V/λ1=432人次/h。托輪間距:λ2=9m。驅動輪繩槽與牽引鋼絲繩的摩擦系數(shù)μ=0.25,鋼絲繩與托輪間阻力系數(shù)ω,動力運行時取ω=0.02。牽引繩在驅動輪上的圍包角α=1820kW。我國《煤礦安全規(guī)程》(2005年)中對架空乘人裝置有如下規(guī)定:蹬座中心至巷道一側的距離不得小于0.7m;井下提升絞車和鑿井提升絞車的滾筒、井下架空乘人裝置的主導輪及尾導輪和圍抱角大于90°的天輪,其直徑不得小于鋼絲繩直徑的60倍,圍抱角小于90°的天輪,其直徑不得小于40倍;第400條要求:鋼絲繩的安全系數(shù)為6倍。由計算可知選用6×19-Φ24-1570-右同向捻且且表面無油油的鋼絲繩,其抗拉強度為1570MPa,安全系數(shù)為6。用于G型和H型抱索器,當線路在1000m左右,傾角≤350時,較為適用,但只有G型和HJ型可繞駛驅動輪。
1)首先是工字橫梁的施工,工字橫梁的位置要按照施工圖選址,工字衡量的地梁應當和巷道底面平行,施工質量應當能夠滿足裝置的設計需求,高度適中,固定可靠。按照工程設計尺寸和強度在固定點澆注驅動設備固定臺,表面用水平儀嚴格標定水平,做到平整規(guī)范,大小合適。在施工過程中,對驅動設備混凝土固定臺標記中心線,并測量整個衡量中線和豎直角度,測出鋼絲繩轉動輪的中心線,并在明顯的位置做出標記;
2)橫梁安裝方式的選擇橫梁(貫通梁)安裝方式一,托輪安裝梁采用貫通梁,兩端埋入側壁0.5m以上,此方案采用的梁長度較大,不能有效地利用11,礦用工字鋼,且安裝時一側需挖1m以上的深度,施工量大,但此方式安裝牢固,外形美觀。橫梁(組合梁)安裝方式二,為克服貫通梁的長度大及施工量大的缺點,一側采用短梁,另一側采用長梁,長梁落于短梁之上,兩根梁用U形螺栓夾緊。此方式可降低11,礦用工字鋼所需長度,且兩側僅需挖0.5m。此方式安裝施工量小于貫通梁安裝方式,但兩側不對稱,外表不美觀。橫梁安裝(支座)方式三,將支座用四根錨桿固定在巷道兩側,將橫梁安裝在橫梁支座上,并用U型螺栓緊固。此方式施工難度小,便于橫梁調整和更換,但加工量大,成本高。根據(jù)本礦巷道的實際情況,采取何種安裝方式,由礦方確定,最終橫梁的具體用量根據(jù)安裝所選用的方式進行核算。然而傳統(tǒng)的預制橫梁的安裝方式只局限于巖石巷道或錨噴巷道。從安裝架空乘人裝置的實踐來看多半是開設專用巷道預制橫梁,可想而知無疑是增加了安裝成本,龐大的安裝費用對于追求經濟效益的企業(yè)是難以實現(xiàn)的。如果是在煤巷內預制橫梁這更是無法實現(xiàn)的;
3)電控系統(tǒng)的安裝要嚴格按照電氣使用說明書的要求和有關接線規(guī)范進行,安裝前需要安裝人員詳細閱讀安裝手冊,由生產廠家的技術員指導施工。對于各種電氣設備的連接,要仔細檢查接線正確,符合說明書的安裝說明,對于沿途的電線架設,其長度和弧度也要滿足要求。然后檢查設備的狀態(tài)和初始參數(shù),檢查各設備鏈接是否正確、開關知否正常、指示燈的狀態(tài)、架設電線的位置,全部合格后啟動設備試運行。再試運行階段,檢查設備的各項工作指標和運行參數(shù),檢查機械部的運行是否平穩(wěn)、檢查電力部分的運行是否正常。待電力部分試運行成功后再進行其他部分安裝,避免因電力故障產生其他設備的損壞;
4)回繩站橫梁的安裝為保證設備的安裝尺寸,安裝回繩站橫梁時,可以先固定一根橫梁,待滑道安裝完畢并調整后再安裝其余的橫梁?;蓝祟^部分由回繩站小車限位板,分別位于滑道的兩端。中間部分沒有限位板,在安裝時應注意區(qū)分。用U 型卡連接螺栓將滑道按順序固定在橫梁上,滑道限位板在下面,滑道的中心線應與事先測量好的系統(tǒng)中心線對齊,連接滑道時,應注意保證滑道的整體精度?;乩K站小車的安裝:將滑道一端的限位板拆下,將回繩站小車放入滑道,將拆下的限位板連接到原來的位置。安裝完畢的回繩站小車應該能在滑道內自由滑動。水平導向輪的安裝:水平導向輪的安裝橫梁必須按照設計圖紙準確安裝,可以先固定一根橫梁,待設備運抵現(xiàn)場并連接完畢后再固定別的橫梁。垂直導向輪的安裝:垂直導向輪是懸吊重錘的部分,受力比較大,在安裝垂直導向輪的橫梁時,應注意可靠固定。垂直導向輪的安裝橫梁必須按照設計圖紙準確安裝,可以先固定其中一根橫梁,待設備運抵現(xiàn)場并連接完畢后再固定其余的橫梁?;乩K站的調試要求:檢查回繩輪的纖繩情況,保證出入繩偏角不大于5°。
1)所有設備安裝完畢,各個部分經檢查無誤后方可進行整機調試。整機調試也要遵循先局部后整體的調試方法,對各個環(huán)節(jié)進行整體檢查,檢查合格以后,整個系統(tǒng)要空載運行一段時間,檢查起實際工作能力,如果出現(xiàn)情況及時停機,排除故障??者\行結束后,再次檢查各個部分的設備情況,主要是動力部分和制動部分。設備的制動要達到,沒有闖動、沒有異常噪聲;動力設備無漏油漏電;設備表面附屬物無脫落等;
2)乘重試運行采用模擬的方法搭載70kg重物,著重檢查鋼絲繩運行途中有無阻卡、闖動、脫繩、等現(xiàn)象發(fā)生,一旦出現(xiàn)該狀況,要及時停機,避免出現(xiàn)撞擊損壞設備,停機后進行事故檢查,排除故障。乘重試運行應當逐漸增加重物的質量,按照上述方法檢查。檢查過程中,在設備的關鍵部位和沿途要設專人看管,以便及時發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。乘重運行試驗中也要按照規(guī)定乘坐,不允許違規(guī)承載過多重量。發(fā)現(xiàn)問題后,由技術人員協(xié)商解決,問題較復雜時要及時上報,積極尋求幫助??偠灾囘\行過程要真是模擬實際工作條件,按照規(guī)定有序進行。
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