架空乘人裝置綜合安全保護系統(tǒng)研究與應(yīng)用

薛德強 徐希鵬 張慶 田永生

摘要：文章介紹了協(xié)莊煤礦各地點架空乘人裝置的使用現(xiàn)狀，針對現(xiàn)場運行中存在各類安全保護問題進行探索實踐，解決架空乘人裝置運行中存在問題，確保其安全、可靠、穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞：架空乘人裝置；安全保護；試驗技術(shù)

1 概述

協(xié)莊煤礦現(xiàn)有4部架空乘人裝置，該裝置在煤礦井下輔助運輸工作中發(fā)揮重要作用，它主要用于運送人員上下井，是現(xiàn)代化礦井必不可少的運人系統(tǒng)。主要將鋼絲繩安裝在驅(qū)動輪、托繩輪、壓繩輪、迂回輪上并經(jīng)張緊拉緊裝置后，由驅(qū)動裝置輸出動力帶動驅(qū)動輪和鋼絲繩運行，實現(xiàn)運送人員。用架空乘人裝置來運送，其目的是縮短人員上下井時間，減少人員勞動強度。因此，必須完善架空乘人裝置各類保護，實現(xiàn)架空乘人裝置安全高效運行。

2 問題提出

根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》及AQ標(biāo)準(zhǔn)要求，結(jié)合協(xié)莊煤礦實際運行情況以及現(xiàn)場所出現(xiàn)問題，加強對架空乘人裝置的研究與應(yīng)用，解決實際存在問題，使架空乘人裝置更加安全、可靠、高效運行。特對架空乘人裝置減速箱油溫、油位裝置，液壓站溫度檢測、防飛裝置自動保護系統(tǒng)、超欠速保護，人員間距控制裝置進行技術(shù)改造，提高架空乘人裝置安全性能，保障乘人安全。

3 研究實施

3.1猴車減速箱油溫、油位保護

在架空乘人裝置減速箱內(nèi)部鉆孔安裝溫度檢測傳感器、油位檢測標(biāo)等設(shè)備并將該信號連接入PLC控制箱內(nèi)，當(dāng)減速箱內(nèi)溫度超過35度或者當(dāng)減速箱內(nèi)齒輪油油位低于設(shè)定值之后，自動將信號反饋給PLC，猴車自動停止運行并進行語音提示報警。

3.2液壓站溫度檢測保護

在架空乘人裝置液壓站上安裝溫度檢測探頭、溫度檢測傳感器等設(shè)備并將該信號連接入PLC控制箱內(nèi)，當(dāng)液壓站最高溫度超過70度以后，自動將信號反饋給PLC，保證猴車能夠停止運行；同時具備模擬實驗功能，現(xiàn)場崗位人員及維修人員，按照檢修計劃定期進行模擬實驗，保證保護起到作用。

3.2油位控制系統(tǒng)工作原理：

3.2.1根據(jù)連通器工作原理，將減速箱泄油口接上油管，并加設(shè)截門，安裝帶有觀察窗容器。

3.2.2觀察窗容器內(nèi)安裝浮子，通過浮子上下移動顯示減速箱內(nèi)液位的高低。

3.2.3觀察窗外側(cè)加設(shè)傳感器，待傳感器檢測到信號后，保證猴車能夠立即停車。

3.2.4 油位控制系統(tǒng)實驗方法

為了保證架空乘人裝置安全實驗，必須在無人乘坐情況下進行，且保證設(shè)備正常運行。實驗時：

3.2.4.1按照正規(guī)啟動方式，將架空乘人裝置啟動，正常運轉(zhuǎn)。

3.2.4.2關(guān)閉截門，打開觀察窗下側(cè)放油孔，。

3.2.4.3眼睛觀察窗內(nèi)浮子隨液位下降而下移。

3.2.4.4待觀察窗外側(cè)接近開關(guān)檢測到信號后，立即切斷電源，設(shè)備停止運行。

3.3防飛裝置自動保護裝置

3.3.1根據(jù)《集團公司提升運輸安全技術(shù)規(guī)范》要求，猴車下行測每32m安裝一組防飛車裝置，能夠在發(fā)生飛車事故時將乘坐猴車人員可靠擋住；現(xiàn)我礦在用的防飛裝置我礦自制，在使用中發(fā)現(xiàn)當(dāng)擋板因突發(fā)原因下落時，猴車依然處在運行狀態(tài)中，很容易在正常運行情況下出現(xiàn)事故，導(dǎo)致人員摔傷，因此專業(yè)研究應(yīng)用防飛裝置自動保護系統(tǒng)。

3.3.2當(dāng)防飛裝置擋板意外落下時，保護系統(tǒng)動作，使猴車緊急停車，避免了因擋板下落引起的安全事故，提高了系統(tǒng)的安全系數(shù)。

3.4.1超欠速保護工作原理：

由接近開關(guān)和支架組成，當(dāng)系統(tǒng)運行中接近開關(guān)檢測到的運行速度低于或者超過設(shè)定的速度時，控制系統(tǒng)接受信號，自動將控制系統(tǒng)停止運行，并發(fā)出故障報警聲，同時顯示窗口顯示相應(yīng)的“欠速保護”或者“過速保護”，從而避免猴車出現(xiàn)飛車情況，對乘坐人員造成傷害和打滑時對設(shè)備造成的損壞。

3.4.2試驗方法：

3.4.2.1超速保護，將接近開關(guān)處檢測磁鋼加倍均勻?qū)ΨQ放置，即原來有3組磁鋼，現(xiàn)在有6組磁鋼，放置于接近開關(guān)處，正常啟動猴車，猴車正常運轉(zhuǎn)1分鐘左右，出現(xiàn)超速停車，顯示窗口出現(xiàn)“超速保護”報警。

3.4.2.2欠速保護，將接近開關(guān)檢測線接入一組常閉開關(guān)，其目的是讓接近開關(guān)檢測不到信號，相當(dāng)于猴車出現(xiàn)欠速情況，所檢測到脈沖數(shù)量不足，猴車控制系統(tǒng)停止運行，出現(xiàn)欠速停車，顯示窗口出現(xiàn)“欠速保護”。

3.5人員間距控制裝置

猴車道內(nèi)已經(jīng)敷設(shè)壓風(fēng)管路，根據(jù)對現(xiàn)場情況研究決定使用氣控，將壓風(fēng)管路引出2寸接頭接上氣動控制軟管，氣控軟管進入減壓閥，經(jīng)減壓閥減壓后氣體進入氣控?fù)Q向閥，然后氣體由換向閥進入氣缸，通過氣體作用于氣缸實現(xiàn)乘人控制裝置的打開與閉合。乘坐人員排隊等候，按照規(guī)定的乘坐地點依次乘坐。當(dāng)乘坐人員在乘坐區(qū)域內(nèi)看到乘人間距控制裝置打開并且語音提示可以乘坐時，有5秒的時間掛抱索器，5秒以后乘人裝置閉合，此時下一個乘坐人員在規(guī)定乘人區(qū)域內(nèi)等待6秒后乘人間距控制裝置又打開，又有5秒的時間掛抱索器，依次循環(huán)進行。

4 取得效益

安全效益

4.1.1安裝完成減速機油溫、油位檢測和液壓站溫度檢測，有利于觀察減速箱、液壓站溫度和油位、便于崗位巡檢人員實時直觀獲得溫度數(shù)據(jù)，保證設(shè)備安全運行。

4.1.2、安裝完成減速機油溫、油位檢測和液壓站溫度檢測，有效保證猴車緊急停車，確保乘坐人員人身安全。

經(jīng)濟效益：

4.1.3 按照廠家設(shè)計及配件要求，完善三部猴車共需要花費9.6萬元。

以“治虧創(chuàng)效”為思路，礦組織現(xiàn)場技術(shù)人員進行設(shè)計改造，共花費2.4萬元。

節(jié)約費用：9.6—2.4=7.6萬元。

4.1.4安裝完成防飛裝置自動保護系統(tǒng)后，大大提高設(shè)備運行穩(wěn)定性，消除了因防飛擋板下落造成的安全事故，保證乘車人員人身安全。

4.1.5超、欠速保護改造完成后，人員操作簡單，試驗過程簡易，效果明顯。

4.1.6超、欠速保護改造完成后，保證設(shè)備安全運轉(zhuǎn)，避免猴車出現(xiàn)緊急情況對乘坐人員造成傷害和打滑時對設(shè)備造成的損壞。

4.1.7人員間距控制保護

1、安裝完成后的乘人間距控制系統(tǒng)，使得猴車安全性能更加可靠，穩(wěn)定性增強，有利于架空乘人裝置安全運行；能夠規(guī)范乘人秩序，嚴(yán)格按照猴車設(shè)計要求乘坐，有利于運輸質(zhì)量提高；能夠有效提高全員素質(zhì)水平，增強了新產(chǎn)品、新設(shè)備的使用效能。

4.2社會效益

4.2.1經(jīng)過對架空乘人裝置各類保護完善，每天減少崗位巡檢人員3人，減少崗位維修人員3人。

4.2.2經(jīng)過對架空乘人裝置各類保護完善，實現(xiàn)綠色、節(jié)能、高效運行。

4.3經(jīng)濟效益

4.3.1每年節(jié)約人工費用：

（3+3）x3000x365=65.7萬元；

4.3.2節(jié)約維護費用：10萬元；

4.3.3節(jié)約材料費用：20萬元；

因此，總計節(jié)約費用為：

7.6+65.7萬元+10+20萬元=103.3萬元

作者簡介：

薛德強，男，山東新泰人，1973年出生，研究生學(xué)歷，高級工程師，從事井下機電運輸管理工作。