架空乘人裝置在煤礦大傾角斜井人車系統改造中的應用

摘 要：介紹了礦井人車斜井采用適用技術和新型設備的技術改造，證實通過技術改造有效地解決原有系統存在的問題，并取得良好的安全、經濟效益。

關鍵詞：大頃角；架空乘人裝置；節能

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.084

0 引言

在技改前，我礦人員提升系統主要采用提升絞車配斜井人車的方式運送出、入井人員，此種運輸方式效率較低，能耗過高，日常維護檢修工作量大，已不適應礦井發展的需要，目前礦井普遍推廣采用的RJY系列煤礦固定抱索器架空乘人裝置，是一種新型的礦井斜巷或平巷人員運送設備。該裝置主要由驅動部分、尾輪部分、張緊部分及電控系統組成。架空乘人裝置具有運行安全可靠、人員上下方便、隨到隨行、不需等待、一次性投入低、動力消耗小、操作簡單、便于維護、工作人員少和運送效率高等特點。

1 原斜井人車系統情況分析

硯石臺煤礦+320m水平人車斜井坡度35°，井筒斜長558m，安裝一套洛陽礦山機械廠于1971年6月1日生產的KJ2-2.5×1.2A型單繩纏繞式提升機，該提升機于1985年1月1日安裝投用，主要承擔礦井±0m～+320m水平出入井人員提升任務，乘人容器為XRB型斜井人車，通過對該套提升系統分析，主要存在以下問題：

（1）該KJ2-2.5×1.2A型單繩纏繞式提升機屬國家明令淘汰的KJ系列提升機；（2）設備使用年限過長，老化嚴重，事故頻發。絞車主滾筒與主軸配合松動，主滾筒向電機側最大串位量達8mm；絞車蓄力缸磨損，漏油嚴重，油壓系統不穩定；高壓換向室絕緣老化，常發生線圈被燒或短路，造成絞車運行途中突然抱閘事故；失壓脫扣器不靈活，司機腳踏開關不靈敏、不可靠等，嚴重影響礦井人員運輸系統的安全、可靠運行；（3）該絞車制動方式采用角移式閘，又無二級制動，制動效果差，停車不平穩；（4）采用斜井人車裝載人員，一次運輸人員多，對軌道和提升設備要求較高，在發生突發性事故時，易造成人員群死、群傷；（5）井筒緊臨孝子河，巷道頂底板滲水較大，每年用于該系統的維護成本過高約30萬元。其中提升鋼絲繩4根約12萬元；斜坡鋼軌、道枕、地滾等材料約10.5萬元，絞車維護用的材料、配件和油脂費約3萬元，用于絞車、斜井人車、斜坡鐵道日常維護及整治的人工費約4.5萬元；（6）該系統運行占用人員過多，其中絞車司機7人，斜井人車跟車員7人，每年支付該部分人員工資約25.2萬元。

根據以上問題分析， 結合目前煤礦斜井人員運輸系統發展趨勢，通過對國內現有架空人車生產廠家的調研，我礦決定重新設計新安裝一套架空乘人裝置用于±0m～+320m水平人員運送。

2 技改后設備工作原理和技術特點

（1）架空乘人裝置通過電動機帶動減速機構上的驅動輪，摩擦傳動架空線路上支托在托（壓）索輪上的無極鋼絲繩，由鋼絲繩帶動其上的吊椅在驅動輪和尾輪之間作循環運動。其中鋼絲繩通過尾部張緊裝置進行張緊，以維持鋼絲繩在托輪間的撓度和張力。

該設備主要由驅動裝置、被動尾輪裝置及張緊裝置、乘人部分、托繩部分、電控部分組成。

（2）技術特點。

1）首次在西南片區安裝如此大傾角（35°）、長距離（斜長600m）的架空乘人裝置；2）充分利用礦井原有人車斜井井筒進行安裝，為了保證安裝質量，只對原人車斜井下車場進行了局部改造，即節約了改造成本，又大大減少了改造工程量；3）改變原有架空人車托繩輪安裝方式，首次采用在巷道兩幫鉆孔，鋼梁配托架的方式進行安裝，保證了原有斜井人車正常運行的情況下，完成新設備的安裝；4）新設備運行保護控制智能化，系統的運行控制由PLC可編程控制器實現自動檢測和自動控制，具有全自動開、停功能；5）安全保護控制智能化，系統的安全保護控制由PLC可編程控制器實現自動檢測和自動控制。能實現越位、速度、重錘下限位、鋼絲繩斷繩急停、緊急停車、掉繩、超溫、過流、過壓、制動器動作失效和機頭機尾信號中斷等保護；6）其它安全保護裝置齊全、完善，主要安裝有系統防靜電保護、防掉繩裝置、吊椅過擺保護裝置和頭尾輪入繩口安全防護裝置，在斜坡鋪設防止人員摔傷的砂粒以及防止墜物向下滾落的橫溝；7）高度人性化的配套系統，配備語音聲光提示系統、背景音樂系統、救護裝置和礦用本安型漢字滾動顯示屏；8）設備功率由原來的200KW減小至55KW，年節約電能消耗91.25萬KW·h。

3 改造前后效益分析

（1）經濟效益分析。據統計，斜井人車設備費、安裝費以及土建費用約需385萬元，而架空乘人裝置只需要201萬元，在日常運行方面，斜井人車的設備更換以及系統維護費用都相比架空乘人裝置要高，每年的運行成本相對架空乘人裝置要高96.55萬元，因此，改造后投資回收期約為：n=201/96.55=2.08年。

（2）安全效益分析。通過技改后采用的架空乘人裝置，能徹底杜絕群傷事故的發生，能夠滿足礦井安全、生產的需要。

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作者簡介：昌維彬（1980-），男，藏族，四川小金縣人，中專，助理工程師，從事煤礦機電管理工作。