礦用架空乘人裝置拐直角彎的設置及應用

牛志恒，吳利學

（1.山西馬堡煤業(yè)有限公司；2.山西煤銷集團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置及應用

牛志恒1，吳利學2

（1.山西馬堡煤業(yè)有限公司；2.山西煤銷集團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的主要運輸平巷，上下班時應采用機械運送人員；人員上下的主要傾斜井巷，垂深超過50 m時，應采用機械運送人員。因此，若選擇使用無軌膠輪車運送人員則投資成本大，且受礦井地質(zhì)條件所影響；若選用架線電機車運送人員，則受礦井瓦斯條件所限，后期維護量大，安全系數(shù)不高；若使用防爆柴油機車運送人員則安全系數(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，而且還擔負礦井軌道輔助運輸任務，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，適應最大坡度25°，最大工作距離1 300 m，驅(qū)動電機功率37 kW，運輸速度1.13 m/s，

最大運輸效率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。安全保護項目：機頭、機尾越位保護；欠速、過速保護；重錘下限位保護；全線緊急停車保護；上、下變坡點掉繩捕繩停車保護；減速機油溫、油位保護；制動器動作失效保護；乘人間距控制保護；吊椅防過擺保護；頭尾輪入繩口安全防護；機頭、機尾信號中斷保護；機尾導軌限位保護；鋼絲繩制動裝置（斷繩抓捕器）保護；系統(tǒng)防靜電保護。

2 系統(tǒng)設計

2.1 系統(tǒng)布置設計

根據(jù)現(xiàn)場巷道走向而設置（如圖1所示）。

圖1 架空乘人裝置拐直角彎俯視示意圖

2.2 導向輪組設計

在拐直角彎段增設導向輪，排成導繩輪組，使牽引鋼絲繩沿著導向輪均勻的繞過拐角，在進、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向輪繩槽，造成掉繩事故（如圖2所示）。同時，在進繩端壓繩輪組和導向輪組之間增設吊繩保護裝置，信號接入主控制系統(tǒng)，當鋼絲繩托槽造成掉繩時，掉繩保護裝置起作用，主機停止運行并顯示故障報警。

圖2 拐彎點架設布置示意圖

2.3 上下人位置方向設計要求

由于架空乘人裝置拐直角彎設計最難點在于吊椅如何順利通過直角彎導向輪段。因此，在機頭機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運行（如圖3所示）。做法是設專人進行摘掛，人員指定右側(cè)上車，并在上車處安裝吊椅懸掛方向保護裝置，如圖3中7所示，當上車吊椅方向放反，則吊椅上端頂住吊椅懸掛方向保護裝置動作，系統(tǒng)停車，從而確保上下人員順利調(diào)整運行。

圖3 架空乘人裝置架設斷面示意圖

2.4 速度調(diào)節(jié)裝置設計

在巷道拐直角彎兩端前20 m處安設人體信號監(jiān)控器（如圖3中5），當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，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，控制系統(tǒng)將速度上升為正常運行速度1.13 m/s。

2.5 視頻監(jiān)視裝置設計

在機頭、機尾上下車站點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、顯示臺、硬盤錄像機等形成視頻監(jiān)視系統(tǒng)，實時在線監(jiān)測運輸系統(tǒng)運行狀況。

3 設計成果

在架空乘人裝置原有配備設施基礎上，精確制作導向輪，加工簡單、成本低廉、效果顯著。

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

（2）通過拐直角彎架空乘人裝置的研究設計，實現(xiàn)兩段運輸巷道一部拐彎架空乘人裝置運行模式，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用，并杜絕了中間運輸環(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)可實現(xiàn)無人值守。

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

（6）研究設計針對煤礦實際情況和架空人車控制系統(tǒng)的實際要求而設計，在應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）在全線路上設有傳感器等一些保護系統(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計，在機械運轉(zhuǎn)部位合理設計應用外，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)進行設計，借助PLC強大而靈活的控制功能和智能A/D轉(zhuǎn)換單元，實現(xiàn)了架空乘人裝置安全、高效、自動化、智能化運行的要求，提高煤礦機械輸送人員的安全性和可靠性。

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

[2]機械設計手冊編委會.機械設計手冊[M].機械工業(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.煤礦機械PLC控制技術(shù)[M].化學工業(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，主要從事煤礦機電供用電技術(shù)管理工作。

吳利學，男，1982年出生，侗族，廣西柳州人，本科，主要從事煤礦機電運輸安全管理工作。