保障金屬非金屬地下礦山無軌運人安全

文/李廣

2019年8月12日，應(yīng)急管理部發(fā)布了安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準AQ 2070-2019《金屬非金屬地下礦山無軌運人車輛安全技術(shù)要求》，自2020年2月1日起實施。本文邀請該標(biāo)準主要起草人，對標(biāo)準出臺的背景、重要意義與主要內(nèi)容進行解讀。

近年來，隨著采礦工藝的進步，采用斜坡道開拓的金屬非金屬地下礦山越來越多，礦山使用無軌運人車輛運輸作業(yè)人員越來越普遍，無軌運輸?shù)陌踩珕栴}也越來越引起關(guān)注。

2019 年8 月12 日，應(yīng) 急 管 理部發(fā)布了安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準AQ 2070-2019《金屬非金屬地下礦山無軌運人車輛安全技術(shù)要求》（以下簡稱《安全技術(shù)要求》），自2020 年2月1 日起實施。

標(biāo)準出臺背景及無軌運人車的使用現(xiàn)狀

與地面車輛的行駛環(huán)境和路面情況顯著不同，井下斜坡道環(huán)境和路面狀況普遍較惡劣，其特點為長距離大坡度、急彎、泥濘、凹凸不平等情況的復(fù)雜巷道路面，高塵、視野差的運行工況和可能出現(xiàn)片幫、冒頂?shù)耐话l(fā)狀況。因此，對這類無軌運人車輛應(yīng)該提出與地面行駛車輛不同的特殊安全技術(shù)要求。

此前，交通部門對地面公路上行駛的車輛制定了一系列安全技術(shù)要求，并要求定期進行強制性安全檢驗。而對于地下礦山斜坡道使用的無軌運人車輛，由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準，沒有明確的安全技術(shù)要求，導(dǎo)致各礦山企業(yè)使用的人員運輸車輛五花八門（如拖拉機、農(nóng)用車、改裝車、皮卡、吉普車等），各行其是。由于缺乏統(tǒng)一的安全技術(shù)標(biāo)準，各制造企業(yè)生產(chǎn)的無軌運人車輛結(jié)構(gòu)、原理各異，價格懸殊較大，企業(yè)無所適從。

地下礦山濕式制動專用運人車

2015 年2 月13 日，原 國 家 安全監(jiān)管總局發(fā)布《金屬非金屬礦山禁止使用的設(shè)備及工藝目錄（第二批）》，該目錄明確規(guī)定：禁止專門用于運輸人員、炸藥、油料的無軌膠輪車使用干式制動器。禁止的原因是干式制動器的結(jié)構(gòu)決定了其制動力穩(wěn)定性差，在不同類型路面行駛時變化較大，特別是在地下礦山斜坡道持續(xù)上下坡時，制動器持續(xù)作用易發(fā)熱，制動效能降低，容易造成制動失效。此外，干式制動器的開放式結(jié)構(gòu)易導(dǎo)致泥沙、碎石進入，造成制動失效，容易引發(fā)運輸安全事故。

2019 年2 月23 日，內(nèi)蒙古自治區(qū)西烏珠穆沁旗銀漫礦業(yè)有限責(zé)任公司發(fā)生井下車輛傷害重大生產(chǎn)安全事故，造成22 人死亡，28 人受傷。根據(jù)事故調(diào)查報告分析，事故直接原因是外包工程承包單位溫建西烏分公司違規(guī)使用未取得金屬非金屬礦山礦用產(chǎn)品安全標(biāo)識、采用干式制動器的報廢車輛向井下運送作業(yè)人員。事故車輛駕駛?cè)瞬痪邆浯笮涂瓦\車輛駕駛資質(zhì)，駕駛事故車輛在措施斜坡道向下行駛過程中，制動系統(tǒng)發(fā)生機械故障，制動時促動管路漏氣，導(dǎo)致車輛制動性能顯著下降。駕駛?cè)擞鲋苿硬涣纪话l(fā)狀況處置不當(dāng)，誤操作將檔位掛入三檔，車輛失控引發(fā)事故。事故車輛私自改裝車廂內(nèi)座椅、未設(shè)置扶手及安全帶，超員運輸，加重了事故的損害后果。

基于以上現(xiàn)狀，亟需制訂符合我國實際情況的金屬非金屬地下礦山無軌運人車輛安全技術(shù)標(biāo)準，用于規(guī)范我國礦山無軌運人車輛的設(shè)計、制造和使用，同時為安全生產(chǎn)監(jiān)管部門提供技術(shù)依據(jù)，促進無軌運人車輛的健康發(fā)展，《安全技術(shù)要求》應(yīng)運而生。

標(biāo)準出臺的重要意義

本次標(biāo)準的出臺，在無軌運人車輛底盤結(jié)構(gòu)、車輛駕駛室和乘人車廂的人員防護結(jié)構(gòu)、制動方式與制動效果等一系列方面提出了新的要求，填補了國內(nèi)金屬非金屬礦山無軌運人車輛安全要求的空白。

標(biāo)準將作為無軌運人車輛礦用產(chǎn)品安全準入的認證依據(jù)，提升車輛的準入門檻。也將作為生產(chǎn)制造單位、科研院所設(shè)計制造車輛的基本依據(jù)，并為廣大礦山企業(yè)無軌人員運輸車輛的選購以及定期檢驗方面提供了切實可行的參考。

在標(biāo)準編制過程中，編制組既考慮了國內(nèi)礦山實際，又充分綜合了國際標(biāo)準和國外礦業(yè)發(fā)達國家的相關(guān)規(guī)定，這些規(guī)定的提出，將更進一步提升國內(nèi)金屬非金屬地下礦山無軌運人車輛的安全技術(shù)水平和國際競爭力，推動中國裝備走向世界市場。

標(biāo)準主要內(nèi)容解讀

本標(biāo)準規(guī)定了金屬非金屬地下礦山無軌運人車輛的術(shù)語和定義、安全技術(shù)要求、檢驗方法和檢驗規(guī)則，并重點對車輛的制動系統(tǒng)、司機室和乘人車廂人員防護裝置等進行了規(guī)定。

關(guān)于車輛底盤的基本要求

在標(biāo)準出臺以前，眾多技術(shù)力量薄弱的車輛生產(chǎn)企業(yè)，通過購置皮卡車、吉普車，對車身結(jié)構(gòu)進行加固，并在原干式制動車橋上進行濕式制動改裝，以掩蓋“地面車輛”的本質(zhì)，銷往金屬非金屬地下礦山。但從實際使用情況來看，改造后的車身重量遠遠超出了原有底盤設(shè)計載荷，并且由于改造空間的限制，改造后的濕式制動腔油液容量過小，制動系統(tǒng)的熱衰退性能依然存在問題。

因此，《安全技術(shù)要求》第4.1.4條規(guī)定“無軌運人車輛采用外購底盤時，不應(yīng)更改原底盤的結(jié)構(gòu)，且其布置方式和最大允許總質(zhì)量、軸距、軸荷等主要參數(shù)不應(yīng)超出原底盤的規(guī)定范圍”，根本上杜絕了企業(yè)私自對車輛進行改裝的可能。

《安全技術(shù)要求》第4.3.2.4 條和4.3.2.5 條分別對車輛連續(xù)制動衰退性和制動過程中車身穩(wěn)定性作出了規(guī)定，提出了在額定載荷條件下，車輛連續(xù)進行5 次制動試驗，第5 次制動時的制動距離不應(yīng)明顯增加；在進行制動過程中，車身還應(yīng)保持穩(wěn)定，不應(yīng)明顯偏移。

關(guān)于制動系統(tǒng)的有關(guān)要求

《安全技術(shù)要求》第4.3.1.1 條規(guī)定“無軌運人車輛應(yīng)配備行車制動系統(tǒng)、駐車制動系統(tǒng)和應(yīng)急制動系統(tǒng)，且行車制動系統(tǒng)和應(yīng)急制動系統(tǒng)至少有一個為失效安全型”，本條是對車輛制動系統(tǒng)配置的規(guī)定。

無軌運人車輛應(yīng)配備行車制動系統(tǒng)、駐車制動系統(tǒng)和應(yīng)急制動系統(tǒng)，具備行車制動、駐車制動和應(yīng)急制動功能。由于運人車輛屬集中運送作業(yè)人員，出于安全考慮，要求行車制動系統(tǒng)和應(yīng)急制動系統(tǒng)至少有一個為失效安全型。所謂失效安全型，是指在車輛發(fā)生制動失效的故障情況下（如制動油管突然爆裂），至少有一個制動系統(tǒng)能自動發(fā)生制動作用（此時不需要司機操作），使車輛自動停下來，以保證車輛的安全。

該規(guī)定與國際上相關(guān)要求是一致的，歐洲標(biāo)準EN 1889-1-2011《地下開采礦用機械 地下作業(yè)移動機械的安全性 第1 部分：橡膠輪胎車輛》中，第5.10.1.3 條規(guī)定，至少一個制動系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)失效安全原則進行設(shè)計。

《安全技術(shù)要求》第4.3.1.2 條明確提出，行車制動系統(tǒng)應(yīng)采用全封閉多盤濕式制動器。濕式制動器采用封閉式結(jié)構(gòu)，摩擦片工作在浸油的封閉環(huán)境中，制動時產(chǎn)生的熱量一部分由制動器的結(jié)構(gòu)元件吸收，大部分被冷卻液帶走，因而具有散熱好、磨損少、熱穩(wěn)定性和制動穩(wěn)定性高、維護工作量小、使用壽命長等特點。

較為常見的濕式制動器有濕式液壓制動器及濕式彈簧制動器，對于如何選擇的問題，經(jīng)對國內(nèi)外無軌運人車輛的生產(chǎn)企業(yè)調(diào)研情況表明，目前裝有全封閉多盤濕式彈簧制動器的驅(qū)動橋主要應(yīng)用于礦山井下重型無軌設(shè)備，適合于低速大扭矩工況，且外形尺寸較大，無軌運人車輛因自重和載重較輕，不太適合采用此類驅(qū)動橋。近年來，特別是2015 年《金屬非金屬礦山禁止使用的設(shè)備及工藝目錄（第二批）》發(fā)布后，國內(nèi)部分驅(qū)動橋生產(chǎn)廠家研究開發(fā)了可應(yīng)用于輕型運輸設(shè)備的全封閉多盤濕式彈簧制動器驅(qū)動橋，但僅在部分無軌運人車輛和無軌運礦車上試用，使用時間短，未經(jīng)長期考驗，且用戶普遍反映該類驅(qū)動橋操控性較差，乘坐人員體驗欠佳，有待進一步完善。鑒于該種現(xiàn)狀，本標(biāo)準未對此作強制要求。

鑒于目前的技術(shù)現(xiàn)狀，《安全技術(shù)要求》第4.3.1.1 條規(guī)定“行車制動系統(tǒng)和應(yīng)急制動系統(tǒng)至少有一個為失效安全型”，其目的是在行車制動系統(tǒng)不使用彈簧制動器的情況下，也能通過應(yīng)急制動系統(tǒng)間接實現(xiàn)失效安全制動。

但為了正確引導(dǎo)相關(guān)企業(yè)研發(fā)適用于無軌運人車輛的全封閉多盤濕式彈簧制動器，進一步提高無軌運人車輛的安全技術(shù)水平和設(shè)備的可靠性，《安全技術(shù)要求》第4.3.1.3條規(guī)定“設(shè)計乘人數(shù)大于10 人（含駕駛?cè)耍r，行車制動系統(tǒng)宜采用全封閉多盤濕式彈簧制動器”，提倡行車制動系統(tǒng)采用全封閉多盤濕式彈簧制動器，待條件成熟時，再強制執(zhí)行。

關(guān)于車身人員防護結(jié)構(gòu)的有關(guān)要求

國外礦用無軌車輛相關(guān)標(biāo)準及礦山管理機構(gòu)對無軌車輛駕駛室強度均有落物保護（falling objects protective structures，簡稱FOPS）性能和翻滾保護（roll-over protective structures，簡稱ROPS）性能要求。考慮無軌運人車輛屬礦山井下集中運送人員特種設(shè)備，參考GB/T 17771-2010/ISO 3449-2005《土方機械 落物保護結(jié)構(gòu)試驗室試驗和性能要求》和GB/T 17772-2018/ISO 3164-2013《土方機械 保護結(jié)構(gòu)的實驗室鑒定撓曲極限量的規(guī)定》標(biāo)準，在《安全技術(shù)要求》第4.7.1 和4.8.1 條，分別對駕駛室和乘人車廂的頂部落物保護（FOPS）性能作了規(guī)定，并提出了根據(jù)車身質(zhì)量，采用重物以相應(yīng)能量沖擊駕駛室和乘人車廂防護頂棚，以檢查受到?jīng)_擊后的頂棚是否侵入模擬假人（deflection-limiting volume，撓曲極限量，簡稱DLV）的驗證方法；在《安全技術(shù)要求》第4.7.2 和4.8.2 條，分別對駕駛室和乘人車廂的翻滾保護（ROPS）性能作了規(guī)定，并提出了首先在駕駛室和乘人車廂內(nèi)預(yù)設(shè)模擬假人（DLV），再根據(jù)車身質(zhì)量，在側(cè)向、垂直等方向加載不同載荷，以驗證變形后的防護結(jié)構(gòu)是否入侵模擬假人的實驗方法。

這也是本次標(biāo)準的重要突破，這4 條要求能有效保證車輛在受砸或翻車、擠壓、撞擊狀態(tài)下抵抗變形的能力，以保護車輛內(nèi)司機和乘員。

其他安全要求

《安全技術(shù)要求》第4.6.1 條規(guī)定“無軌運人車輛的乘人車廂應(yīng)至少設(shè)置2 個緊急情況下供人員撤離的出口（可為乘客門、應(yīng)急門或應(yīng)急窗），出口應(yīng)設(shè)置在車廂的不同側(cè)面……”本條是對車輛安全出口設(shè)置的要求。乘人車廂應(yīng)有2 個或以上的供人員順利撤離的出口，是避免一旦發(fā)生危險事故時，某一出口被障礙物阻擋不能開啟，人員可以從另一或另外多個出口緊急撤離，因此出口也不能設(shè)置在車輛同側(cè)。

《安全技術(shù)要求》第4.13.2 條對滅火器的配備提出了要求，對滅火器數(shù)量和單具滅火器配置規(guī)格、安裝要求參考了GB 34655-2017《客車滅火裝備配置要求》中4.2.1條、4.2.2 條規(guī)定，提出了應(yīng)按照車身長度等因素配備滅火器材。

標(biāo)準第4.14.1 條要求，車輛的所有乘人座椅均應(yīng)設(shè)置安全帶。安全帶是乘人車輛最基本、最重要的安全配置之一，使用了安全帶的車輛在碰撞事故發(fā)生時，可以大大減少車內(nèi)人員的傷亡概率。如果內(nèi)蒙古自治區(qū)銀漫礦業(yè)有限責(zé)任公司井下事故車輛配備有安全帶，將有可能大大減少人員傷亡。

此外，標(biāo)準第4.2.4 條限制車輛設(shè)計的最大行駛速度不得超過25 km/h，若設(shè)計最高行駛速度大于25 km/h，則應(yīng)具有限速功能或配備限速裝置，限速裝置應(yīng)具有防護措施，以防止非授權(quán)調(diào)整。第4.1.6 條參照了加拿大、芬蘭、澳大利亞、俄羅斯等礦業(yè)發(fā)達國家的有關(guān)規(guī)定，限定車輛設(shè)計乘人數(shù)應(yīng)小于或等于25 人（含駕駛?cè)耍?/p>