新三礦副暗斜井架空乘人裝置改造可行性研究

文/張俊波，冀中能源峰峰集團有限公司新三礦

1 改造的必要性

現有的斜井人車系統采用老式的XRC型斜井人車設計久遠，安全水平低下，在全國范圍內曾發生多次群死群傷事件，被列為限期淘汰設備，必須進行淘汰更新，故將副暗斜井人車系統由斜井人車改為斜井架空乘人裝置。

2 改造的可行性

2.1 改用斜井架空乘人裝置后，根據校驗結果，現有提升機設備無需改變，運行方式不變，有利于設備的維護和運行安全。

2.2 斜井架空乘人裝置是專為煤礦設計、定型生產的具有入井資質的煤礦提人設備，安全性能有保障，是推廣使用的煤礦井下運人設施。

2.3 斜井架空乘人裝置的運輸能力與現有XRC型斜井人車基本相同，能滿足我礦副暗斜井提升運輸人員的工作量。

2.4 采用斜井架空乘人裝置后，斜坡還同時能滿足普通等礦車的運行要求，物料在該斜坡的運行方式不變。

2.5 副暗斜井的巷道空間基本滿足斜井架空乘人裝置的安裝要求，所需改造工作量不大。

3 架空乘人裝置（下稱架空人車）方案的確定

3.1 現場條件：

3.1.1 坡長1300m，坡度20度，半圓拱巷道。巷道最高處3.3m，最低2.65m，平均高度2.8m；巷道平均寬度3.7m；巷內鋪設軌距為600mm 43kg/m單軌軌道，軌道中心較巷道中心偏400mm；斜坡安裝有四臺ZDC302.2型跑車防護裝置。斜坡運行方式為串車提升兼斜井人車提升（二者不同時運行）。

3.1.2 斜坡為甩車場運行方式，無平坡頭；坡頭、坡底均設一個侯車室。坡底有足夠的空間安裝架空人車驅動裝置或迂回漲緊裝置。

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3.1.3 坡頭候車室向下55m、向上34m范圍內的巷道均采用砌圈方式支護；坡頭候車室向上34m至120m為砼支護，120m處為副暗斜井車房。坡底均為砼噴漿支護。

3.1.4 坡頭候車室對面的乘人區間巷道高度3.1m。

3.2 架空人車型式確定：

根據廠家（湘潭恒欣及湖南華陽公司）提供的四套方案，經礦組織兩次會審，確定以湘潭恒欣公司的機械式倒拉方案為基礎，提出新三礦架空人車的總體方案。方案的主要內容為：

3.2.1 架空人車型號：RJKY55-32/1800(A)型礦用大坡度可摘掛抱索器架空乘人裝置.

3.2.2 采用機械驅動，變頻控制，架空人車控制系統與副暗斜井提升機互相閉鎖。

3.2.3 迂回輪安裝在坡頭斜井人車道岔下方；驅動裝置及漲緊裝置安裝在副暗坡底平巷段，鋼絲繩圍包角大于360度，漲緊輪向坡頭方向漲緊。

3.2.4 副暗斜井現有的ZDC30-2.0型跑車防護裝置更新為滿足架空人車安裝要求的新型跑車防護裝置。

3.2.5 人員上下車地點位于斜坡上。

4 副暗斜井安裝架空人車存在的問題及解決方案

4.1 坡頭迂回輪安裝

問題：設備安裝與坡頭地質條件相矛盾。副暗坡頭巷道不充許進行挑頂、擴幫等大的工程項目，而安裝迂回輪鋼梁需做鋼梁窩，必須進行工程作業；同時，受巷道高度限制，目前的巷道安裝架空人車迂回輪后，巷道頂部沒有檢修空間，必須進行挑頂以解決檢修空間問題。

解決辦法：

①坡頭迂回輪改用底板砼基礎金屬立柱支架安裝方式，盡可能減少對巷道頂、幫的破壞。②在兼顧迂回輪檢修空間的基礎上，考慮副暗斜坡窩底03m，降低軌道高度，以實現迂回輪頂部留出檢修空間。

4.2 架空人車鋼絲繩與斜坡跑車防護裝置相干涉、鋼絲繩與軌道之間水平距離太小問題。

解決辦法：

①更換斜坡跑車防護裝置，實現架空人車鋼絲繩與跑車防護裝置共存不干涉。②斜坡軌道向左側（從坡頭向坡底看）擺0.4m，解決架空人車鋼絲繩位于軌道正上的問題；同時將副暗坡底的ZDC643/3/15型對稱道岔更換為ZDK643/5/15型右開道岔，將坡頭甩罐道岔更新，滿足坡底軌道與偏移后斜坡軌道的對中問題。

4.3 斜坡軌道偏移后在坡頭段與車回風管路支腿相干涉。

斜坡軌道在坡頭段偏移0.4m后，軌道與副暗車房回風管的第一個砼支柱相干涉，串車提升將不能進行。

解決辦法：將副暗繩道內回風管的第一個砼支柱改為金屬吊掛固定或金屬支退支撐，滿足礦車運行要求。

4.4 架空人車托繩輪鋼梁安裝工作量大，巷道變化嚴重；有效作業時間短。

副暗斜坡存在著砌圈支護、U鋼支護、砼噴漿支護等多種方式，造成托繩輪鋼梁安裝困難。

解決辦法：

①提前根據巷道條件確定托繩輪安裝方式，可采用梁窩安裝鋼梁、巷幫錨桿固定鋼梁座安裝鋼梁等方式，減少井巷工作量。②利用停產檢修時間集中施工，減少安裝時間。

4.5 斜坡底板文明生產問題。

斜坡地面為普通類型，存在著高低不平等現象，一方面外觀不雅，另一方面不利用人員應急下車。

解決辦法：將全坡地面硬化并打設行人臺階。

5 副暗斜井安裝架空人車裝置需額外增加的工作量

5.1 軌道方面：

根據前述內容，副暗斜坡軌道偏移0.4m并降低0.3m，涉及斜坡軌道1200m，道岔四部，木軌枕1500根，道釘9500個，軌道接頭192套（含螺栓），大石子360立方米。其中四部道岔中，拆除一部，移位一部，更換二部；木軌枕按60%更換計900根；道釘按50%更換計4750個；軌道接頭按30%更換計58套。

5.2 安全設施方面：

副暗斜坡拆除串車提升專用ZDC30-2.0型跑車防護裝置四套，更換為兼顧架空人車與串車提升的ZDC30-2.0型架空人車專用型跑車防護裝置四套。

5.3 巷道工程方面：

①坡上軌道降低0.3m，需窩底出碴1824立方米，打設斷面0.3×0.3m2水溝計1200m。②坡頭和坡底需打設鋼梁窩、局部擴幫挑項；底板施工砼基礎計9.6立方米。副暗斜井巷道內安裝各種鋼梁計210根（含候車室吊椅庫）。③坡上地面硬化并重新打設水溝。地面硬化按厚度8cm計算，總工作量360立方米。

6 結論

經上述論證，本方案選擇一套RJKY55-32/1800(A)型礦用大坡度可摘掛抱索器架空乘人裝置在副暗斜坡安裝，乘車地點位于斜坡上，上下車采用非靜止方式。安裝時迂回輪位于副暗坡頭候車室上方約8m處，驅動及漲緊裝置位于副暗坡底中央泵房兩個入口之間。利用斜坡現有的兩個候車室作為座椅存放位置。相關的保護及與副暗斜井提升機的閉鎖按照《煤礦安全規程》的要求執行。