煤礦架空乘人裝置防護(hù)設(shè)施的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

尹衛(wèi)兵，程燕妮

(晉煤集團(tuán)古書院煤礦機(jī)電管理部, 山西晉城市 048000)

煤礦架空乘人裝置防護(hù)設(shè)施的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

尹衛(wèi)兵，程燕妮

(晉煤集團(tuán)古書院煤礦機(jī)電管理部, 山西晉城市 048000)

煤礦架空乘人裝置是礦山井下長(zhǎng)距離、大垂度運(yùn)送人員的主要設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)輸，具有高效、安全、易操作等特點(diǎn)，但是由于煤礦井下環(huán)境條件的不確定性，在實(shí)際安裝運(yùn)行期間存在著脫輪、打滑等不足，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑?，采取有效的保護(hù)裝置，確保乘人安全裝置和高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

架空乘人裝置；鋼絲繩脫輪；防護(hù)設(shè)施

架空乘人裝置是一種高效的運(yùn)人系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,布置方便,可以在軌道巷、帶式輸送機(jī)巷或其他巷道內(nèi)設(shè)置,且能實(shí)現(xiàn)連續(xù)提升。晉煤古書院煤礦井下現(xiàn)有架空送人裝置兩部,由于安裝地點(diǎn)均屬于變坡點(diǎn)較多、且運(yùn)距較長(zhǎng),因此原設(shè)備配套的各類保護(hù)裝置很難確保架空送人裝置的安全運(yùn)行,在運(yùn)行期間嘗多次出現(xiàn)鋼絲繩脫輪,人員乘座高峰期間運(yùn)力下降導(dǎo)致打滑等現(xiàn)象。

為了確保煤礦井下安裝運(yùn)行架空送人裝置安全運(yùn)行,進(jìn)一步提高煤礦井下架空乘人裝置的安全保障程度,促進(jìn)煤礦安全生產(chǎn),本文對(duì)目前產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行了深入研究,并采取可靠、有效的保護(hù)裝置,以及對(duì)架空送人裝置進(jìn)行改造,成功實(shí)用于礦山。

1 原理及掉道分析

架空乘人裝置的工作原理是:將鋼絲繩安裝在驅(qū)動(dòng)輪、托(壓)繩輪和尾輪上,并經(jīng)設(shè)有重錘的張緊裝置拉緊后,由驅(qū)動(dòng)裝置的電動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力帶動(dòng)減速機(jī)上的驅(qū)動(dòng)輪和鋼絲繩作循環(huán)無極運(yùn)行,乘人吊椅則通過抱索器與鋼絲繩鎖緊在運(yùn)行的鋼絲繩上,隨鋼絲繩上行或下行,從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)送員工的目的；其主要由驅(qū)動(dòng)裝置、托(壓)繩裝置、乘人器、尾輪裝置、張緊裝置、安全保護(hù)裝置及電控裝置等組成,結(jié)構(gòu)特征見圖1。

圖1 架空乘人裝置結(jié)構(gòu)特征

架空乘人裝置運(yùn)送員工,其目的是縮短員工上下班的路途時(shí)間,減輕員工上下井的體能消耗,因此裝置的安全、可靠運(yùn)行顯得尤為重要。但是在運(yùn)行的過程中,經(jīng)常會(huì)發(fā)生鋼絲繩脫離托(壓)繩輪不在軌道上運(yùn)行的現(xiàn)象,俗稱鋼絲繩掉道。分析鋼絲繩掉道的原因有:

(1)鋼絲繩插接處不標(biāo)準(zhǔn)。架空送人裝置的鋼絲繩在安裝插接后,由于工藝不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致繩芯軟硬不一,在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)碰到托繩輪會(huì)產(chǎn)生跳動(dòng),跳動(dòng)幅度過大時(shí),就會(huì)導(dǎo)致鋼絲繩掉道、脫輪。

(2)托繩輪高低不一致。煤礦井下的架空送人裝置一般在坡度巷道內(nèi)安裝運(yùn)行,在安裝過程中,由于巷道成型的原因,導(dǎo)致有些托繩輪并不在一條水平線上,當(dāng)鋼絲繩運(yùn)行至過低的托繩輪處時(shí),鋼絲繩本身由于不接觸托繩輪,近而導(dǎo)致脫輪、掉道。

(3)托繩輪位置不正。由于架空送人裝置基本上屬于長(zhǎng)時(shí)間,不間斷運(yùn)行,由于檢修時(shí)間少或檢修不到位,因此會(huì)出現(xiàn)極個(gè)別托繩輪安裝位置發(fā)生偏斜,鋼絲繩運(yùn)行至位置較偏的托繩輪時(shí),由于接觸面積發(fā)生改變,近而導(dǎo)致脫輪、掉道。

(4)托繩輪輪襯磨損嚴(yán)重。由于便用時(shí)間超期,部分托繩輪輪襯磨損嚴(yán)重,當(dāng)鋼絲繩運(yùn)行至此時(shí),有可能發(fā)生偏離近而形成掉道、脫輪。

(5)抱索器或者乘人吊椅損壞。當(dāng)抱索器或者乘人吊椅損壞時(shí),由于吊椅的重心發(fā)生偏移,導(dǎo)致鋼絲繩運(yùn)行軌跡發(fā)生偏差,近而形成掉道、脫輪。

(6)人員乘坐不規(guī)范。人員在乘坐吊椅時(shí)雙腳點(diǎn)地、用腳蹬巷幫、擺動(dòng)幅度過大、上下時(shí)用力甩吊椅等也有可能造成鋼絲繩掉道、脫輪。

通過以上分析,首先要加強(qiáng)對(duì)員工的培訓(xùn)和教育,提高檢修質(zhì)量、加強(qiáng)工藝達(dá)標(biāo)；其次是要即時(shí)更換損壞的各類零部件,確保設(shè)備本身完好；再次是要提升裝置的各類保護(hù)和防護(hù)效果。

2 裝置優(yōu)化及應(yīng)用

架空送人裝置作為運(yùn)送人員的特殊設(shè)備,保護(hù)本身配套的過卷、防松繩、沿線急停等保護(hù),在使用過程中起到了很好的作用。但是在一些特殊情況下如何進(jìn)一步完善保護(hù)設(shè)施,確保安全、可靠運(yùn)行,保護(hù)裝置就顯得尤為重要。

(1)通過實(shí)際測(cè)量,將原固定抱索器長(zhǎng)度減小了15 mm,進(jìn)而滿足鋼絲繩在驅(qū)動(dòng)輪與尾輪處的曲率半徑需求,最大程度確保鋼絲繩的安全運(yùn)行。改造后的抱索器見圖2。

圖2 改造后的抱索器

(2)架空送人裝置正常運(yùn)行期間,鋼絲繩在尾輪處是沿著尾輪的繩槽進(jìn)行沿轉(zhuǎn),在鋼絲繩受外力或張緊力下降時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)突然抖動(dòng)現(xiàn)象,由于尾輪下方?jīng)]有能防止鋼絲繩脫繩的防護(hù)裝置,因此極易出現(xiàn)脫繩事故,通過現(xiàn)場(chǎng)分析,在尾輪附近加工并安裝了一套能防止鋼絲繩在尾輪處脫繩的保護(hù)裝置(見圖3),確保架空送人裝置的安全運(yùn)行。

圖3 防止脫繩的保護(hù)裝置

(3)正常運(yùn)行期間,鋼絲繩在單輪上方平穩(wěn)過渡,但是由于人員的上下座椅,都會(huì)導(dǎo)致鋼絲繩在運(yùn)行期間出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致鋼絲繩從單輪的上方脫出繩槽,通過實(shí)際測(cè)量,設(shè)計(jì)并加安了單托繩輪防止脫繩的機(jī)械保護(hù)裝置。

(4)鑒于鋼絲繩受力后會(huì)出現(xiàn)不間斷的、無規(guī)律性延伸,此時(shí)對(duì)鋼絲繩的及時(shí)張緊是保證架空乘人裝置安全運(yùn)行的關(guān)鍵。為此,通過在機(jī)尾張緊導(dǎo)向輪處增設(shè)雙向調(diào)控行程開關(guān),完善了鋼絲繩松繩的機(jī)械保護(hù)裝置(見圖4),確保了鋼絲繩運(yùn)行期間松緊適度并可控。

圖4 防松繩保護(hù)裝置

(5)為滿足特定條件下,由于人員受傷等特殊要求,經(jīng)過多次測(cè)量,重新設(shè)計(jì)并加安了一種特殊的專用座椅,座椅能滿足人員平躺的需求,更有利于搶險(xiǎn)救災(zāi)時(shí)的高效運(yùn)轉(zhuǎn),見圖5。

圖5 專用座椅

(6)重新修訂并完善《架空乘人裝置安全操作規(guī)程》、《架空乘人裝置檢修標(biāo)準(zhǔn)》、《架空乘人裝置乘座規(guī)范》等相關(guān)管理制度,規(guī)范員工的操作、檢修及乘座作為。

3 結(jié) 論

改進(jìn)后的防脫繩保護(hù)及安全防護(hù)設(shè)施,提升了架空乘人裝置鋼絲繩的安全系數(shù)；減少了在運(yùn)行期間因抖動(dòng)而脫單輪、過變坡點(diǎn)時(shí)掉雙輪、鋼絲繩跳動(dòng)脫壓繩輪的現(xiàn)象,更有利于架空送人裝置的安全運(yùn)行,同時(shí)由于設(shè)計(jì)了特殊的乘人座椅,能滿足特定條件下人員需平躺的要求,更有利于裝置的高效、安全、可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。

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2015-05-26)

尹衛(wèi)兵(1974-)，男，山西晉城人，中級(jí)工程師，研究方向?yàn)槊旱V機(jī)電安全，Email:liuyiqun999＠163.com。