架空乘人裝置存在的問題及對策措施

沃 磊

（安標國家礦用產品安全標志中心，北京市朝陽區，100013）

架空乘人裝置作為一種重要的輔助運輸設備，近年來得到了高度重視和廣泛應用，據統計，目前全國煤礦約有2000處礦井使用架空乘人裝置，總量在4200套左右，每天大約有40萬礦工乘坐架空乘人裝置。

隨著技術的發展，架空乘人裝置也暴露出了一些問題，因架空乘人裝置造成的傷亡事故也時有發生。2010年11月28日發生在山東省泰安市蓮花山煤礦和2011年1月23日發生在山西省晉中市黃巖匯煤礦的架空乘人裝置飛車事故，均導致多人傷亡。架空乘人裝置存在的問題已危及到礦工生命安全并嚴重制約著產品的應用和發展。

1 架空乘人裝置存在的問題

通過對產品制造商、煤礦用戶以及監管部門的調查分析發現，架空乘人裝置從產品自身的安全性、設計選型、安裝、使用和維護以及現行標準和法規等方面存在的著比較突出的問題。

1.1 產品自身安全性方面存在的問題

1.1.1 關鍵零部件質量不高

架空乘人裝置的關鍵零部件主要包括主軸、抱索器、鋼絲繩、托壓繩輪組和座椅，但目前現有的標準對這些關鍵零部件的材質、加工制造工藝以及檢驗標準并沒有明確要求，而生產單位的生產能力又良莠不齊，導致關鍵零部件的質量缺乏保證，嚴重制約著產品的安全性。

1.1.2 產品配套性較差

產品配套性較差容易導致設備出現運行故障甚至發生事故，產品配套性較差主要體現在3個方面，一是產品本身的配套性不高，有些架空乘人裝置選用的鋼絲繩直徑與驅動輪直徑不匹配，變坡點托輪組和壓輪組使用不合理，鋼絲繩張緊裝置的張緊力不匹配，易發生掉繩等故障；二是驅動輪襯選型不正確，摩擦系數低，導致摩擦力不足，容易出現打滑、飛車和制動失效等問題；三是配件原廠率低，由于市場競爭的因素，用戶使用原廠配件的比率較低，導致設備經常出現運行故障。

1.1.3 安全保護裝置亟待完善和提高

目前，架空乘人裝置的安全保護普遍存在著一些問題，一是安全保護裝置不全，大多數產品缺乏全線掉繩保護、斷軸保護、鋼絲繩抓捕和滑繩保護；二是安全保護設置存在欠缺，如對緊急停車開關的設置，標準規定急停開關的布置須控制在50 m一組，但在實際生產過程中，由于巷道情況復雜，特別是多彎道和多起伏巷道存在一定盲區，僅按標準規定設置急停開關不能滿足現場的實際需要；三是指示信號設置不全或設置要求過低，目前的標準僅規定應有的聲光信號裝置，對安裝位置和距離未予明確，部分產品僅在上、下人員的地點設置聲光信號裝置，對于長距離運輸的架空乘人裝置滿足不了安全警示的需要；四是安全保護裝置可靠性較低，一些架空乘人裝置的保護裝置在使用一定時間后誤動作次數逐年增加，部分使用單位為避免影響設備正常運行而拆除了安全保護裝置的現象時有發生。

1.2 設計選型方面存在的問題

1.2.1 設計資質沒有管控

架空乘人裝置類似地面架空客運索道，國家將地面架空客運索道納入特種設備管理，從索道設計、安裝、驗收、使用和維護等諸方面均建立了嚴格的管理審批制度，并實現全面的資質管理。而架空乘人裝置使用環境更為惡劣，卻對設計資質沒有管控。

1.2.2 設計方法存在問題

目前，架空乘人裝置的主要設計方法比較簡單，僅根據運輸距離、坡度、運行速度以及乘坐最大載荷等因素計算出所需牽引力，從而對驅動裝置、張緊裝置和制動器進行選型，基本不考慮鋼絲繩的撓度、各托壓繩輪組受力以及關鍵部件（如軸等部位）應力特性等因素，更未對線路及牽引進行逐點設計，與地面架空客運索道的相關要求相比相差甚遠。隨著架空乘人裝置運輸距離越來越長、坡度越來越大以及運行速度越來越高，由此帶來的安全隱患也越來越嚴重。

1.3 安裝方面存在的問題

架空乘人裝置的安裝施工沒有相關的資質要求，主要由設備生產單位和煤礦用戶進行安裝，沒有統一指導性的安裝規范及要求，作業人員的專業性不強，安裝的可靠性和準確性得不到保障。此外對于架空乘人裝置缺乏相應的驗收標準、規范和驗收制度，對產品安裝質量的考核嚴重不足。

1.4 使用和維護方面存在的問題

缺乏使用和維護管理規范，維護方法不正確、維護不及時以及措施不到位等現象普遍存在。由于未規定統一的報廢年限，部分配套設備使用年限過長，摩擦輪襯、托壓繩輪襯、減速器、制動閘瓦、吊椅、抱索器和張緊裝置等關鍵零部件損壞后才予以更換的現象屢見不鮮。

1.5 現行標準和法規方面存在的問題

目前架空乘人裝置有6個標準和法規，現有的標準和法規對促進架空乘人裝置的發展起到了積極的作用，但隨著產品技術的發展，現行標準和法規之間的問題也顯現出來。

1.5.1 標準和法規要求不一致

在架空乘人裝置的6個標準和法規中，各個標準和法規之間的技術要求不一致，甚至存在矛盾現象，整體安全要求明細低于地面架空客運索道。如《煤礦安全規程》規定，架空乘人裝置的運行速度不得 超 過 1.2 m／s，而 AQ1038－2007 和MT／T1117－2011中規定活動抱索器架空乘人裝置的運行速度可達3.0 m／s。關于驅動輪直徑與鋼絲繩直徑比的規定也各不相同。

1.5.2 標準需要修訂

在架空乘人裝置的6個標準和法規中，大部分標準發布的時間較早且已多年未修訂，隨著產品技術的迅速發展，標準的指導性和適應性逐步降低，而新技術和新工藝在不斷應用，標準內容已跟不上產品的發展。

1.5.3 標準沒有形成體系

現行有效的6個標準和法規雖然包含了產品設計、制造、檢驗和安全等多個環節，但規定要求不全面和不完整，存在一定的缺陷與不足，缺少設計審批、安裝、驗收、使用、維護管理以及報廢等相關標準，裝置關鍵零部件的標準也相對缺乏，沒有形成完整的標準體系。

2 對策措施

2.1 提高關鍵零部件安全要求

主軸和抱索器等關鍵零部件應采用鍛造工藝制造，并進一步明確驅動裝置和減速器的裝配精度，淘汰或限制使用蝸輪蝸桿式結構的減速器等安全性較差的零部件。完善架空乘人裝置的安全保護功能，增設全線掉繩保護、斷軸保護、鋼絲繩抓捕、滑繩保護以及停車自鎖等保護功能，安全制動必須采用盤形制動器，可摘掛式和活動式抱索器架空乘人裝置應增加乘坐間距控制裝置，當乘坐間距不符合設計要求時，應自動停車并自鎖。

2.2 規范選型設計，建立設計審批制度

（1）規范架空乘人裝置的選型設計。在礦用相關標準規范未出臺前參照地面架空索道設計規范進行設計，充分考慮使用巷道的實際坡度、運輸距離、邊坡點、橫斷面尺寸和運量等基本參數以及巷道頂板、底板和側幫等環境條件，進行具體和有針對性的選型設計。設計時對運輸距離、坡度、運行速度、座椅密度、驅動輪與鋼絲繩摩擦系數、乘坐最大載荷、驅動裝置、制動器、鋼絲繩撓度、各支撐點載荷、各支點的相互位置關系、各支點的傾角以及各托壓輪的作用情況等參數進行具體計算，線路及牽引計算應逐點進行，取得各特征點的參數。

（2）建立設計審批制度。選型設計完成后應由生產單位組織設計審查，合格后方可加工和生產。

2.3 建立安裝與驗收制度

借鑒地面架空索道的管理經驗，對架空乘人裝置的安裝實行資質管理，由具有資質的專業施工安裝隊伍進行架空乘人裝置的安裝和調試。安裝完成后進行試運行，由具備相關資質的檢測機構進行檢測，并由煤礦企業主管部門組織驗收，合格后方可投入使用，驗收相關文件應永久保存。

2.4 完善配套安全防護措施

礦井設計開拓部署要充分考慮所選用架空乘人裝置的性能特點和適用條件，為架空乘人裝置創造安全的運行條件。人員的上下車地點應進行平臺處理，保證人員的上下車安全。全線應有照明設施，必須保證上下車等關鍵地段的照明充足。全線應設置信號裝置，尤其應保證上下人員的地點有清晰的安全警示。

2.5 加強科學使用和維護管理

為了提高架空乘人裝置的科學使用，應將架空乘人裝置的使用納入日常培訓內容，加強人員培訓工作。為了進一步加強架空乘人裝置的日常維護管理，應設立專門維護管理機構和人員，建立健全崗位責任制，落實責任到人，做到架空乘人裝置全天候有人值守。切實加強架空乘人裝置的安全管理和現場管理，做好維護管理記錄，制定維護管理細則，明確鋼絲繩、工作制動器、安全制動器、減速器、張緊裝置、抱索器、安全保護系統等部件的檢查與保養要求、檢修周期以及更換和報廢規定。

2.6 加快產品標準體系化建設

（1）提高標準要求，提升產品安全技術水平。結合以往經驗及實際事故中反映出的問題，提高相關要求，從而提高產品的安全技術水平及保障程度。

（2）梳理標準，統一要求。鑒于目前架空乘人裝置產品多標準并存、要求不一致以及相互矛盾等情況，對現有標準進行梳理，結合產品實際、技術發展以及煤礦安全生產需要，系統分析，規范要求。

（3）制訂相關標準，建立健全標準體系。加快架空乘人裝置產品的選型設計、安裝、使用、維護管理以及報廢等各環節及關鍵零部件等相關標準的制訂工作，形成標準體系，用以規范和指導產品的選型設計、安裝、驗收、使用與維護等各方面工作。

3 結語

與罐籠和絞車等提升裝置相比，架空乘人裝置安全方面更可靠，且不容易造成群死群傷的重特大惡性事故。雖然目前存在著一些安全的問題，但只要政府監管部門、設備制造商以及煤礦用戶理清思路，通過法規和標準從產品設計資質管理、制造、安裝、使用、維護管理到產品報廢等方面加強管理，一定能解決好目前存在的問題。

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