架空乘人裝置斜巷運(yùn)人的安全隱患及應(yīng)對(duì)措施

何 苗 張麗霞

（山西省大同市同煤集團(tuán)馬脊梁礦，山西 大同 037000）

同煤集團(tuán)馬脊梁礦架空乘人裝置的應(yīng)用較為廣泛，但是該裝置在一些大坡度斜巷運(yùn)用時(shí)常發(fā)生纜車傷人事故，導(dǎo)致重大人員傷亡。煤礦井下使用架空乘人裝置的機(jī)械運(yùn)人技術(shù)雖趨于成熟，但是在運(yùn)行過(guò)程中具有復(fù)雜環(huán)節(jié)，存在著嚴(yán)重的安全隱患。本文針對(duì)馬脊梁礦架空乘人裝置的安全問(wèn)題，進(jìn)行了架空乘人裝置斜巷運(yùn)人的安全隱患及應(yīng)對(duì)措施的研究。

1 工程概況

煤礦架空乘人裝置是根據(jù)煤礦井下巷道特點(diǎn)研制、開(kāi)發(fā)的輔助運(yùn)輸設(shè)備，主要用于井下平巷、斜井的人員運(yùn)送。設(shè)備由驅(qū)動(dòng)裝置、托繩裝置、乘人吊椅、尾輪裝置、張緊裝置、安全保護(hù)裝置及電控裝置等組成。具有安全保護(hù)齊全、運(yùn)行安全可靠、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)量小、人員上下方便、輸送效率高等特點(diǎn)。該裝置解決了礦山井下長(zhǎng)距離、大垂度運(yùn)送人員的問(wèn)題，適用于傾角0～40°、距離100～4000m、可多點(diǎn)變坡的各類巷道。該裝置通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)上的摩擦輪作為驅(qū)動(dòng)裝置，采用架空的無(wú)極循環(huán)鋼絲繩作為牽引承載。鋼絲繩靠尾部張緊裝置張緊，沿途依托繩輪支撐，以維持鋼絲繩在托輪間的饒度和張力，抱索器將乘人吊椅與鋼絲繩連接并隨之做循環(huán)運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)送人員的目的。

該礦的架空乘人裝置采用K9型大坡度摘掛抱索器，能夠滿足傾角35°斜巷乘人吊椅可靠抱索運(yùn)行。架空乘人裝置的應(yīng)用為礦工上下井提供了方便，減少了體能消耗，但該裝置制動(dòng)可靠性、上下車座椅摘掛點(diǎn)、人員乘坐集中期等環(huán)節(jié)存在許多隱患。

2 架空乘人裝置運(yùn)行環(huán)節(jié)存在的隱患分析

2.1 制動(dòng)系統(tǒng)存在的安全隱患

馬脊梁礦使用的架空乘人裝置的制動(dòng)系統(tǒng)，在原設(shè)置聯(lián)軸器工作閘的基礎(chǔ)上，增加了纏繞鋼絲繩的驅(qū)動(dòng)輪安全制動(dòng)閘。若設(shè)置在聯(lián)軸器上的工作閘失效，驅(qū)動(dòng)輪安全閘也能實(shí)現(xiàn)可靠制動(dòng)，能夠避免在鋼絲繩、吊椅和乘員自重的帶動(dòng)下飛車事故的發(fā)生。驅(qū)動(dòng)輪安全閘大多采用施加于驅(qū)動(dòng)輪輪邊的盤(pán)型抱閘制動(dòng)方式。盤(pán)型閘配液壓站蓄壓開(kāi)閘，經(jīng)電磁閥回油，碟簧制動(dòng)抱閘，盤(pán)形閘動(dòng)作迅速、開(kāi)合自如，并裝配閘位傳感器與控制系統(tǒng)閉鎖。盤(pán)形閘的制動(dòng)完全由電磁閥回油控制，只有當(dāng)電磁閥回油泄壓，碟簧才能有效施壓抱閘。電磁閥中這一決定是否可靠制動(dòng)的唯一回油通道有時(shí)因液壓油過(guò)濾不純、乳化變質(zhì)、油路狹小等原因造成回油不暢影響制動(dòng)，是大坡度斜巷乘人安全的重大隱患之一。

2.2 吊椅乘坐存在的安全隱患

大坡度活動(dòng)式吊椅配置K9型抱索器，該新型抱索器主要由鉗口的固定部分、活動(dòng)鉗口及頂桿、彈性體、緊固螺栓、防松螺帽等部件組成（如圖1所示）。區(qū)別于常規(guī)抱索器的上下瓦蓋摩擦固定方式，與鋼絲繩的連接方式更有利于大坡度斜巷的運(yùn)行穩(wěn)定性。吊椅抱索器結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了它的摘、掛，要求乘坐人員從上車前的檢查到掛索、抱索的測(cè)試，到下車摘索拿椅都必須嚴(yán)格按程序操作。若細(xì)節(jié)操作不當(dāng)，掛索后抱索不實(shí)、到位后摘索不利等原因，都可能導(dǎo)致斜巷滑索、吊椅翻轉(zhuǎn)傷人事故的發(fā)生，是大坡度斜巷運(yùn)人安全的又一隱患。

圖1 新型固定式抱索器

2.3 人員行為

馬脊梁礦井下的特殊工作條件，決定了人員上、下井和交接班時(shí)間的統(tǒng)一，對(duì)于乘坐架空乘人裝置的礦工，上、下都會(huì)出現(xiàn)同一時(shí)間段內(nèi)單側(cè)人員的集中，裝置會(huì)因此產(chǎn)生順傾角坡度的下墜動(dòng)勢(shì)，一旦該動(dòng)勢(shì)累加大于裝置驅(qū)動(dòng)摩擦力，就可能導(dǎo)致飛車事故的發(fā)生。裝置單側(cè)集中乘坐、人員過(guò)于密集，同樣是大坡度斜巷架空乘人的不安全因素。

3 馬脊梁礦大坡度架空乘人裝置針對(duì)隱患的對(duì)策

3.1 裝置安全制動(dòng)對(duì)策

通過(guò)對(duì)架空乘人裝置安全閘液壓制動(dòng)系統(tǒng)原理分析，認(rèn)為安全閘回油是裝置制動(dòng)可靠與否的關(guān)鍵所在，從而確定了回油通道中的電磁閥閥芯油孔是制約油路暢通的瓶頸。針對(duì)回油油路瓶頸問(wèn)題經(jīng)多方調(diào)研，借鑒國(guó)內(nèi)提升機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)，與架空乘人裝置廠家合作，完成了單泵雙閥可靠回油制動(dòng)系統(tǒng)的研制應(yīng)用。該系統(tǒng)是在原液壓站基礎(chǔ)上，加裝一組電磁換向閥，與原裝電磁閥并聯(lián)運(yùn)行，開(kāi)閘時(shí)雙閥同時(shí)吸合開(kāi)啟增壓至盤(pán)型閘，合閘時(shí)電磁閥釋放換向接通回油油路同時(shí)回油。增加的這一閥芯通道，確保了系統(tǒng)回油油路暢通，即使出現(xiàn)任一電磁閥剩磁不釋、控制回路或閥芯堵塞等故障，另一備用通道也能夠滿足裝置安全制動(dòng)需要。同時(shí)在電磁閥電氣控制回路增設(shè)了聯(lián)動(dòng)互鎖和自動(dòng)化控制；在閥前增壓油路加裝了手動(dòng)泄壓球閥以備應(yīng)急使用。單油泵雙電磁閥液壓制動(dòng)系統(tǒng)，在裝置不增加負(fù)荷的前提下，解決了大坡度斜巷乘人安全的一大隱患。

3.2 吊椅可靠抱索的應(yīng)對(duì)對(duì)策

大坡度活動(dòng)式吊椅抱索器的上車掛索困難、鉗口卡繩不當(dāng)、變坡滑脫、摘索拿椅不利，都是制定座椅如何與繩索可靠鏈接應(yīng)對(duì)措施的研究細(xì)節(jié)。一是保證乘人在掛索失誤、未蹬座正常或到位摘索不利時(shí)將座椅停滯；二是只有乘人蹬座正常、掛索可靠狀態(tài)下方可順利行走；三是對(duì)于首次乘坐或不熟練人員上車可直接在裝置位置掛索零速度上車。以實(shí)現(xiàn)以上功能為目標(biāo)，經(jīng)多方調(diào)研，并借鑒常規(guī)抱索器上下車裝置設(shè)計(jì)，研制成功了架空乘人裝置啟停站大坡度吊椅抱索器與繩索可靠鏈接校正裝置，可實(shí)現(xiàn)零速度上下車。該裝置是通過(guò)重力、曲軌找正、卡繩入槽程序控制吊椅通過(guò)，其任一條件不具備裝置都將吊椅停滯在裝置位置，只有人員蹬座完畢、鉗口掛索正確、繩索卡口可靠后，座椅方可順利通過(guò)裝置，確保了乘坐人員安全。

3.3 特殊時(shí)間段人員密度控制對(duì)策

為避免交接班時(shí)間段因人員單側(cè)集中乘坐逆動(dòng)勢(shì)造成的飛車事故，根據(jù)架空乘人裝置設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)摩擦力，嚴(yán)格控制人員密度。依據(jù)斜巷傾角、長(zhǎng)度、驅(qū)動(dòng)摩擦力計(jì)算乘坐人數(shù)總質(zhì)量和人員乘坐間距，從而采取控制措施以排除隱患。該策略是基于架空乘人裝置在PLC控制的基礎(chǔ)上研制的，在斜巷井口、井底乘人上車區(qū)段內(nèi)裝配紅外傳感器，根據(jù)裝置運(yùn)行速度及計(jì)算得出的乘人間距，確定紅外傳感時(shí)間，利用紅外傳感信號(hào)閉鎖裝置，達(dá)到控制人員密度的目的。在控制間距內(nèi)有人進(jìn)入，紅外探測(cè)有效，閉鎖裝置停運(yùn)。自動(dòng)間距控制的應(yīng)用一次性投入低，便于維護(hù)，運(yùn)送效率高，也是一種節(jié)能運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)了崗位無(wú)人值守，適應(yīng)當(dāng)前形勢(shì)要求。

4 結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)馬脊梁礦架空乘人裝置在大坡度斜巷實(shí)際應(yīng)用中制動(dòng)系統(tǒng)、吊椅抱索、集中乘坐等薄弱環(huán)節(jié)不安全因素的分析，確定了制約裝置安全運(yùn)行的問(wèn)題所在，針對(duì)性地明確了問(wèn)題的解決思路，給出了相關(guān)的消除安全隱患的應(yīng)對(duì)措施。通過(guò)對(duì)策的實(shí)施，在提高裝置安全防護(hù)能力的同時(shí)，確保了馬脊梁礦架空乘人裝置在大坡度礦井的安全高效運(yùn)行。