牛志恒，吳利學(xué)

（1.山西馬堡煤業(yè)有限公司；2.山西煤銷集團(tuán)長治有限公司山西長治 046000）

礦用架空乘人裝置拐直角彎的設(shè)置及應(yīng)用

牛志恒1，吳利學(xué)2

（1.山西馬堡煤業(yè)有限公司；2.山西煤銷集團(tuán)長治有限公司山西長治 046000）

本文針對煤礦開采因受地質(zhì)條件的影響在巷道九十度拐角時，介紹了礦用架空乘人裝置拐直角彎的裝置，以及應(yīng)用條件。

煤礦；架空乘人裝置；巷道；直角彎

0 前言

《煤礦安全規(guī)程》明確要求：長度超過1.5 km的主要運(yùn)輸平巷，上下班時應(yīng)采用機(jī)械運(yùn)送人員；人員上下的主要傾斜井巷，垂深超過50 m時，應(yīng)采用機(jī)械運(yùn)送人員。因此，若選擇使用無軌膠輪車運(yùn)送人員則投資成本大，且受礦井地質(zhì)條件所影響；若選用架線電機(jī)車運(yùn)送人員，則受礦井瓦斯條件所限，后期維護(hù)量大，安全系數(shù)不高；若使用防爆柴油機(jī)車運(yùn)送人員則安全系數(shù)不高，對巷道要求傾角不大，且井下空氣受污染；若使用單軌吊則投入費(fèi)用大，單條巷道使用不方便。架空乘人裝置是最佳之選，其結(jié)構(gòu)簡單，安裝使用方便，安全系數(shù)高，操作靈活，無污染等。

1 系統(tǒng)概述

巷道不但行人，而且還擔(dān)負(fù)礦井軌道輔助運(yùn)輸任務(wù)，則架空乘人裝置型號選用常用的RJKY37-32/1300

（A）型，可摘掛抱索器，適應(yīng)最大坡度25°，最大工作距離1 300 m，驅(qū)動電機(jī)功率37 kW，運(yùn)輸速度1.13 m/s，

最大運(yùn)輸效率345人/h，驅(qū)動輪、迂回輪直徑1.6 m，牽引鋼絲繩直徑24 mm，最小乘人間距10 m，電控形式采用四象限變頻調(diào)速加PLC程序控制，鋼絲繩最大牽引力18.5 kN。安全保護(hù)項(xiàng)目：機(jī)頭、機(jī)尾越位保護(hù)；欠速、過速保護(hù)；重錘下限位保護(hù)；全線緊急停車保護(hù)；上、下變坡點(diǎn)掉繩捕繩停車保護(hù)；減速機(jī)油溫、油位保護(hù)；制動器動作失效保護(hù)；乘人間距控制保護(hù)；吊椅防過擺保護(hù)；頭尾輪入繩口安全防護(hù)；機(jī)頭、機(jī)尾信號中斷保護(hù)；機(jī)尾導(dǎo)軌限位保護(hù)；鋼絲繩制動裝置（斷繩抓捕器）保護(hù)；系統(tǒng)防靜電保護(hù)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)

根據(jù)現(xiàn)場巷道走向而設(shè)置（如圖1所示）。

圖1 架空乘人裝置拐直角彎俯視示意圖

2.2 導(dǎo)向輪組設(shè)計(jì)

在拐直角彎段增設(shè)導(dǎo)向輪，排成導(dǎo)繩輪組，使?fàn)恳摻z繩沿著導(dǎo)向輪均勻的繞過拐角，在進(jìn)、出繩端安裝一組壓繩輪和托繩輪，確保鋼絲繩保持處于同一中心線位置，避免因上下擺繩而脫離導(dǎo)向輪繩槽，造成掉繩事故（如圖2所示）。同時，在進(jìn)繩端壓繩輪組和導(dǎo)向輪組之間增設(shè)吊繩保護(hù)裝置，信號接入主控制系統(tǒng)，當(dāng)鋼絲繩托槽造成掉繩時，掉繩保護(hù)裝置起作用，主機(jī)停止運(yùn)行并顯示故障報(bào)警。

圖2 拐彎點(diǎn)架設(shè)布置示意圖

2.3 上下人位置方向設(shè)計(jì)要求

由于架空乘人裝置拐直角彎設(shè)計(jì)最難點(diǎn)在于吊椅如何順利通過直角彎導(dǎo)向輪段。因此，在機(jī)頭機(jī)尾上車處要求吊椅懸掛必須只能朝一個指定方向懸掛（吊椅拐彎朝里），否則架空乘人裝置停機(jī)運(yùn)行（如圖3所示）。做法是設(shè)專人進(jìn)行摘掛，人員指定右側(cè)上車，并在上車處安裝吊椅懸掛方向保護(hù)裝置，如圖3中7所示，當(dāng)上車吊椅方向放反，則吊椅上端頂住吊椅懸掛方向保護(hù)裝置動作，系統(tǒng)停車，從而確保上下人員順利調(diào)整運(yùn)行。

圖3 架空乘人裝置架設(shè)斷面示意圖

2.4 速度調(diào)節(jié)裝置設(shè)計(jì)

在巷道拐直角彎兩端前20 m處安設(shè)人體信號監(jiān)控器（如圖3中5），當(dāng)乘坐人員通過將要經(jīng)過彎道時，人體信號監(jiān)控器將接收信號傳至主機(jī)，控制系統(tǒng)將速度下降為需要的速度(初定為0.6 m/s)，同時語音提示系統(tǒng)會發(fā)出“前方彎道，注意安全”的語音和閃爍及笛聲三種提示信號，提醒乘坐人員將要過彎道，注意安全。當(dāng)乘車人員順利通過彎道后，下一個人體信號監(jiān)控器將信號傳至主機(jī)，控制系統(tǒng)將速度上升為正常運(yùn)行速度1.13 m/s。

2.5 視頻監(jiān)視裝置設(shè)計(jì)

在機(jī)頭、機(jī)尾上下車站點(diǎn)及中間拐直角彎段安裝防爆型光纖攝像儀，通過光纖、監(jiān)控PC機(jī)、顯示臺、硬盤錄像機(jī)等形成視頻監(jiān)視系統(tǒng)，實(shí)時在線監(jiān)測運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行狀況。

3 設(shè)計(jì)成果

在架空乘人裝置原有配備設(shè)施基礎(chǔ)上，精確制作導(dǎo)向輪，加工簡單、成本低廉、效果顯著。

（1）為嚴(yán)格執(zhí)行“行車不行人、行人不行車”運(yùn)輸安全管理要求，將軌道運(yùn)輸絞車和架空乘人裝置實(shí)現(xiàn)電氣閉鎖，執(zhí)行“運(yùn)輸絞車運(yùn)轉(zhuǎn)不得運(yùn)行架空人車，架空人車運(yùn)行不得運(yùn)輸絞車運(yùn)轉(zhuǎn)”制度，杜絕運(yùn)輸絞車和架空人車的同時運(yùn)行。

（2）通過拐直角彎架空乘人裝置的研究設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)兩段運(yùn)輸巷道一部拐彎架空乘人裝置運(yùn)行模式，效果十分明顯。

（3）現(xiàn)場少投入一部架空乘人裝置，節(jié)省了一部架空人車的安裝費(fèi)用，并杜絕了中間運(yùn)輸環(huán)節(jié)的不安全性。

（4）提高勞動工作效率，通過變頻調(diào)速及PLC集控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)無人值守。

（5）優(yōu)化運(yùn)輸系統(tǒng)，充分利用巷道斷面及走向空間合理布置架空乘人裝置，實(shí)現(xiàn)機(jī)械輸送人員的高效輔助運(yùn)輸。

（6）研究設(shè)計(jì)針對煤礦實(shí)際情況和架空人車控制系統(tǒng)的實(shí)際要求而設(shè)計(jì)，在應(yīng)用上得到良好的效果，采用架空乘人裝置載人，不僅減小了工人上下井的時間，而且還減輕疲勞，逐步提高礦井的人性化管理。

（7）在全線路上設(shè)有傳感器等一些保護(hù)系統(tǒng)，如遇意外情況，系統(tǒng)緊急停車，使整個系統(tǒng)斷電，制動器同時抱閘制動，使系統(tǒng)更加安全可靠。

4 結(jié)語

礦用架空乘人裝置拐直角彎的研究設(shè)計(jì)，在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部位合理設(shè)計(jì)應(yīng)用外，還采用了四象限制變頻器作為調(diào)速裝置，以及以PLC核心監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，借助PLC強(qiáng)大而靈活的控制功能和智能A/D轉(zhuǎn)換單元，實(shí)現(xiàn)了架空乘人裝置安全、高效、自動化、智能化運(yùn)行的要求，提高煤礦機(jī)械輸送人員的安全性和可靠性。

[1]周新年.架空索道理論與實(shí)踐[M].北京:中國林業(yè)出版社,1996.

[2]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2004.

[3]張立忠.我國礦山載人索道現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].中國索道,2002,2(5): 1-4.

[4]欒振輝,廖玲利.煤礦機(jī)械PLC控制技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2008.

[5]國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局.煤礦用架空乘人裝置安全檢驗(yàn)規(guī)范[S].煤炭工業(yè)出版社.2007.

Setting and application of turning elbow bend of mine overhead manned equipment

NIU Zhi-heng1;WU Li-xue2
(1.Shanxi Mabao Coal Co.,Ltd.,Changzhi Shanxi 046000,China;
2.Changzhi Co.,Ltd.of Shanxi Coal Transportation,Changzhi Shanxi 046000,China)

In view of the 90°corner of the roadway,the turning elbow bend device of the mine overhead manned equipment and its application conditions are introduced.

Coal mine;Overhead manned equipment;Roadway;Elbow bend

TD524

B

1000-4866(2016)06-0037-03

10.19413/j.cnki.14-1117.2016.06.011

2016-11-10

牛志恒，男，1978年出生，漢族，山西高平人，本科，主要從事煤礦機(jī)電供用電技術(shù)管理工作。

吳利學(xué)，男，1982年出生，侗族，廣西柳州人，本科，主要從事煤礦機(jī)電運(yùn)輸安全管理工作。