復雜巷道架空乘人裝置的安裝

陳佩高，喬 輝

1.平頂山天安煤業(yè)股份有限公司八礦機電工廠，河南 平頂山 467012

2.平頂山天安煤業(yè)股份有限公司八礦設(shè)備管理中心，河南 平頂山 467012

我國煤礦井下輔助運輸人員的設(shè)備主要有人車、斜巷人車、架空乘人裝置、乘人皮帶等。斜巷人車的弊端是管理難度大，安全風險高。乘人皮帶有一定的局限性，在我國煤礦井下很少采用。架空乘人裝置具有安全系數(shù)高、運行可靠、人員上下方便、設(shè)備投資低等優(yōu)點。在煤礦井下應(yīng)用呈上升趨勢。煤礦架空乘人裝置（俗稱猴車）是一種新型的礦井斜巷或平巷人員運輸設(shè)備，主要由驅(qū)動部分、乘人部分、托繩部分、尾輪部分、張緊部分及電控系統(tǒng)組成。它是將鋼絲繩安裝在驅(qū)動輪、托繩輪、壓繩輪、迂回輪上并經(jīng)張緊裝置拉緊后，通過驅(qū)動輪帶動鋼絲繩運行，鋼絲繩上的載物裝置裝入人員或者物料，來實現(xiàn)運輸。復雜巷道架空乘人裝置的使用大大減輕了井下人員的勞動強度，對實現(xiàn)人性化管理有著重要的意義。

1 架空乘人裝置的特點

1）架空乘人裝置設(shè)備投資小，其投資只占斜井人車投資的50、左右，且占地面積又少，工作成本小，只需要進行簡單的維護保養(yǎng)；2）架空乘人裝置的輸送能力強、輸送效率高、運量可達到200人/h～1000人/h，索道是往復循環(huán)運行，始終保持在運行狀態(tài)，沒有等待時間；3）架空乘人裝置的安全性有保證，通過驅(qū)動輪調(diào)節(jié)鋼絲運行速度，可以在較低速度下長時間連續(xù)運行，吊椅設(shè)置一般距離地面較低，不會對人產(chǎn)生不良生理反應(yīng)，在這樣的環(huán)境下人員搭載方便，能夠保證人員的安全；4）架空乘人裝置廣泛適用于各個行業(yè)，100m～4000m的范圍都能夠有效建設(shè)，技術(shù)成熟，方便快捷，運行最大傾角能夠達到40°左右，能夠安全適應(yīng)轉(zhuǎn)彎、連續(xù)坡道等地形。5）架空乘人裝置安裝方便快捷，可以是乘人裝置的專用巷道，也可以與其它設(shè)備共用。

2 己三候車的選型電機功率的確定

斜長：L=3140m，最大坡度：α=17°，平均坡度：α=7°。預選電動機：YB2-315L2-6功率為110kw轉(zhuǎn)速為Ne=989轉(zhuǎn)/分。預選驅(qū)動輪：直徑D=1.4m。預選減速機：TPS400-63-4Fi=63。鋼絲繩運行速度：V=K×（πd/60）×Ne/i=1.2m/s。K-鋼絲繩運行時蠕動系數(shù)，取K=0.98。預選鋼絲繩：6×19S-φ24-1670（q0=2.12kg/m，抗拉強度σ=1670MPa）。最小鋼絲破斷拉力總和：Fk=462kN。設(shè)定乘坐間距為λ1=10m則運輸效率：Qr=3600×V/λ1=432人次/h。托輪間距：λ2=9m。驅(qū)動輪繩槽與牽引鋼絲繩的摩擦系數(shù)μ=0.25，鋼絲繩與托輪間阻力系數(shù)ω，動力運行時取ω=0.02。牽引繩在驅(qū)動輪上的圍包角α=1820kW。我國《煤礦安全規(guī)程》（2005年）中對架空乘人裝置有如下規(guī)定：蹬座中心至巷道一側(cè)的距離不得小于0.7m；井下提升絞車和鑿井提升絞車的滾筒、井下架空乘人裝置的主導輪及尾導輪和圍抱角大于90°的天輪，其直徑不得小于鋼絲繩直徑的60倍，圍抱角小于90°的天輪，其直徑不得小于40倍；第400條要求：鋼絲繩的安全系數(shù)為6倍。由計算可知選用6×19-Φ24-1570-右同向捻且且表面無油油的鋼絲繩，其抗拉強度為1570MPa，安全系數(shù)為6。用于G型和H型抱索器，當線路在1000m左右，傾角≤350時，較為適用，但只有G型和HJ型可繞駛驅(qū)動輪。

3 關(guān)鍵部件安裝調(diào)試方法

1）首先是工字橫梁的施工，工字橫梁的位置要按照施工圖選址，工字衡量的地梁應(yīng)當和巷道底面平行，施工質(zhì)量應(yīng)當能夠滿足裝置的設(shè)計需求，高度適中，固定可靠。按照工程設(shè)計尺寸和強度在固定點澆注驅(qū)動設(shè)備固定臺，表面用水平儀嚴格標定水平，做到平整規(guī)范，大小合適。在施工過程中，對驅(qū)動設(shè)備混凝土固定臺標記中心線，并測量整個衡量中線和豎直角度，測出鋼絲繩轉(zhuǎn)動輪的中心線，并在明顯的位置做出標記；

2）橫梁安裝方式的選擇橫梁（貫通梁）安裝方式一，托輪安裝梁采用貫通梁，兩端埋入側(cè)壁0.5m以上，此方案采用的梁長度較大，不能有效地利用11，礦用工字鋼，且安裝時一側(cè)需挖1m以上的深度，施工量大，但此方式安裝牢固，外形美觀。橫梁（組合梁）安裝方式二，為克服貫通梁的長度大及施工量大的缺點，一側(cè)采用短梁，另一側(cè)采用長梁，長梁落于短梁之上，兩根梁用U形螺栓夾緊。此方式可降低11，礦用工字鋼所需長度，且兩側(cè)僅需挖0.5m。此方式安裝施工量小于貫通梁安裝方式，但兩側(cè)不對稱，外表不美觀。橫梁安裝（支座）方式三，將支座用四根錨桿固定在巷道兩側(cè)，將橫梁安裝在橫梁支座上，并用U型螺栓緊固。此方式施工難度小，便于橫梁調(diào)整和更換，但加工量大，成本高。根據(jù)本礦巷道的實際情況，采取何種安裝方式，由礦方確定，最終橫梁的具體用量根據(jù)安裝所選用的方式進行核算。然而傳統(tǒng)的預制橫梁的安裝方式只局限于巖石巷道或錨噴巷道。從安裝架空乘人裝置的實踐來看多半是開設(shè)專用巷道預制橫梁，可想而知無疑是增加了安裝成本，龐大的安裝費用對于追求經(jīng)濟效益的企業(yè)是難以實現(xiàn)的。如果是在煤巷內(nèi)預制橫梁這更是無法實現(xiàn)的；

3）電控系統(tǒng)的安裝要嚴格按照電氣使用說明書的要求和有關(guān)接線規(guī)范進行，安裝前需要安裝人員詳細閱讀安裝手冊，由生產(chǎn)廠家的技術(shù)員指導施工。對于各種電氣設(shè)備的連接，要仔細檢查接線正確，符合說明書的安裝說明，對于沿途的電線架設(shè)，其長度和弧度也要滿足要求。然后檢查設(shè)備的狀態(tài)和初始參數(shù)，檢查各設(shè)備鏈接是否正確、開關(guān)知否正常、指示燈的狀態(tài)、架設(shè)電線的位置，全部合格后啟動設(shè)備試運行。再試運行階段，檢查設(shè)備的各項工作指標和運行參數(shù)，檢查機械部的運行是否平穩(wěn)、檢查電力部分的運行是否正常。待電力部分試運行成功后再進行其他部分安裝，避免因電力故障產(chǎn)生其他設(shè)備的損壞；

4）回繩站橫梁的安裝為保證設(shè)備的安裝尺寸，安裝回繩站橫梁時，可以先固定一根橫梁，待滑道安裝完畢并調(diào)整后再安裝其余的橫梁。滑道端頭部分由回繩站小車限位板，分別位于滑道的兩端。中間部分沒有限位板，在安裝時應(yīng)注意區(qū)分。用U 型卡連接螺栓將滑道按順序固定在橫梁上，滑道限位板在下面，滑道的中心線應(yīng)與事先測量好的系統(tǒng)中心線對齊，連接滑道時，應(yīng)注意保證滑道的整體精度。回繩站小車的安裝：將滑道一端的限位板拆下，將回繩站小車放入滑道，將拆下的限位板連接到原來的位置。安裝完畢的回繩站小車應(yīng)該能在滑道內(nèi)自由滑動。水平導向輪的安裝：水平導向輪的安裝橫梁必須按照設(shè)計圖紙準確安裝，可以先固定一根橫梁，待設(shè)備運抵現(xiàn)場并連接完畢后再固定別的橫梁。垂直導向輪的安裝：垂直導向輪是懸吊重錘的部分，受力比較大，在安裝垂直導向輪的橫梁時，應(yīng)注意可靠固定。垂直導向輪的安裝橫梁必須按照設(shè)計圖紙準確安裝，可以先固定其中一根橫梁，待設(shè)備運抵現(xiàn)場并連接完畢后再固定其余的橫梁。回繩站的調(diào)試要求：檢查回繩輪的纖繩情況，保證出入繩偏角不大于5°。

4 復雜巷道架空乘人裝置的調(diào)試要求

1）所有設(shè)備安裝完畢，各個部分經(jīng)檢查無誤后方可進行整機調(diào)試。整機調(diào)試也要遵循先局部后整體的調(diào)試方法，對各個環(huán)節(jié)進行整體檢查，檢查合格以后，整個系統(tǒng)要空載運行一段時間，檢查起實際工作能力，如果出現(xiàn)情況及時停機，排除故障。空運行結(jié)束后，再次檢查各個部分的設(shè)備情況，主要是動力部分和制動部分。設(shè)備的制動要達到，沒有闖動、沒有異常噪聲；動力設(shè)備無漏油漏電；設(shè)備表面附屬物無脫落等；

2）乘重試運行采用模擬的方法搭載70kg重物，著重檢查鋼絲繩運行途中有無阻卡、闖動、脫繩、等現(xiàn)象發(fā)生，一旦出現(xiàn)該狀況，要及時停機，避免出現(xiàn)撞擊損壞設(shè)備，停機后進行事故檢查，排除故障。乘重試運行應(yīng)當逐漸增加重物的質(zhì)量，按照上述方法檢查。檢查過程中，在設(shè)備的關(guān)鍵部位和沿途要設(shè)專人看管，以便及時發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。乘重運行試驗中也要按照規(guī)定乘坐，不允許違規(guī)承載過多重量。發(fā)現(xiàn)問題后，由技術(shù)人員協(xié)商解決，問題較復雜時要及時上報，積極尋求幫助。總而言之，試運行過程要真是模擬實際工作條件，按照規(guī)定有序進行。

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[3]董海蟬.斜巷跑車防護裝置自動控制系統(tǒng)的研制與應(yīng)用[J].煤礦機械，2004(10).

[4]李劍鋒.斜巷軌道運輸安全防護系統(tǒng)有成效[J].煤礦機械，2001(2).