架空乘人裝置綜合安全保護系統研究與應用

薛德強 徐希鵬 張慶 田永生

摘要：文章介紹了協莊煤礦各地點架空乘人裝置的使用現狀，針對現場運行中存在各類安全保護問題進行探索實踐，解決架空乘人裝置運行中存在問題，確保其安全、可靠、穩定運行。

關鍵詞：架空乘人裝置；安全保護；試驗技術

1 概述

協莊煤礦現有4部架空乘人裝置，該裝置在煤礦井下輔助運輸工作中發揮重要作用，它主要用于運送人員上下井，是現代化礦井必不可少的運人系統。主要將鋼絲繩安裝在驅動輪、托繩輪、壓繩輪、迂回輪上并經張緊拉緊裝置后，由驅動裝置輸出動力帶動驅動輪和鋼絲繩運行，實現運送人員。用架空乘人裝置來運送，其目的是縮短人員上下井時間，減少人員勞動強度。因此，必須完善架空乘人裝置各類保護，實現架空乘人裝置安全高效運行。

2 問題提出

根據《煤礦安全規程》及AQ標準要求，結合協莊煤礦實際運行情況以及現場所出現問題，加強對架空乘人裝置的研究與應用，解決實際存在問題，使架空乘人裝置更加安全、可靠、高效運行。特對架空乘人裝置減速箱油溫、油位裝置，液壓站溫度檢測、防飛裝置自動保護系統、超欠速保護，人員間距控制裝置進行技術改造，提高架空乘人裝置安全性能，保障乘人安全。

3 研究實施

3.1猴車減速箱油溫、油位保護

在架空乘人裝置減速箱內部鉆孔安裝溫度檢測傳感器、油位檢測標等設備并將該信號連接入PLC控制箱內，當減速箱內溫度超過35度或者當減速箱內齒輪油油位低于設定值之后，自動將信號反饋給PLC，猴車自動停止運行并進行語音提示報警。

3.2液壓站溫度檢測保護

在架空乘人裝置液壓站上安裝溫度檢測探頭、溫度檢測傳感器等設備并將該信號連接入PLC控制箱內，當液壓站最高溫度超過70度以后，自動將信號反饋給PLC，保證猴車能夠停止運行；同時具備模擬實驗功能，現場崗位人員及維修人員，按照檢修計劃定期進行模擬實驗，保證保護起到作用。

3.2油位控制系統工作原理：

3.2.1根據連通器工作原理，將減速箱泄油口接上油管，并加設截門，安裝帶有觀察窗容器。

3.2.2觀察窗容器內安裝浮子，通過浮子上下移動顯示減速箱內液位的高低。

3.2.3觀察窗外側加設傳感器，待傳感器檢測到信號后，保證猴車能夠立即停車。

3.2.4 油位控制系統實驗方法

為了保證架空乘人裝置安全實驗，必須在無人乘坐情況下進行，且保證設備正常運行。實驗時：

3.2.4.1按照正規啟動方式，將架空乘人裝置啟動，正常運轉。

3.2.4.2關閉截門，打開觀察窗下側放油孔，。

3.2.4.3眼睛觀察窗內浮子隨液位下降而下移。

3.2.4.4待觀察窗外側接近開關檢測到信號后，立即切斷電源，設備停止運行。

3.3防飛裝置自動保護裝置

3.3.1根據《集團公司提升運輸安全技術規范》要求，猴車下行測每32m安裝一組防飛車裝置，能夠在發生飛車事故時將乘坐猴車人員可靠擋住；現我礦在用的防飛裝置我礦自制，在使用中發現當擋板因突發原因下落時，猴車依然處在運行狀態中，很容易在正常運行情況下出現事故，導致人員摔傷，因此專業研究應用防飛裝置自動保護系統。

3.3.2當防飛裝置擋板意外落下時，保護系統動作，使猴車緊急停車，避免了因擋板下落引起的安全事故，提高了系統的安全系數。

3.4.1超欠速保護工作原理：

由接近開關和支架組成，當系統運行中接近開關檢測到的運行速度低于或者超過設定的速度時，控制系統接受信號，自動將控制系統停止運行，并發出故障報警聲，同時顯示窗口顯示相應的“欠速保護”或者“過速保護”，從而避免猴車出現飛車情況，對乘坐人員造成傷害和打滑時對設備造成的損壞。

3.4.2試驗方法：

3.4.2.1超速保護，將接近開關處檢測磁鋼加倍均勻對稱放置，即原來有3組磁鋼，現在有6組磁鋼，放置于接近開關處，正常啟動猴車，猴車正常運轉1分鐘左右，出現超速停車，顯示窗口出現“超速保護”報警。

3.4.2.2欠速保護，將接近開關檢測線接入一組常閉開關，其目的是讓接近開關檢測不到信號，相當于猴車出現欠速情況，所檢測到脈沖數量不足，猴車控制系統停止運行，出現欠速停車，顯示窗口出現“欠速保護”。

3.5人員間距控制裝置

猴車道內已經敷設壓風管路，根據對現場情況研究決定使用氣控，將壓風管路引出2寸接頭接上氣動控制軟管，氣控軟管進入減壓閥，經減壓閥減壓后氣體進入氣控換向閥，然后氣體由換向閥進入氣缸，通過氣體作用于氣缸實現乘人控制裝置的打開與閉合。乘坐人員排隊等候，按照規定的乘坐地點依次乘坐。當乘坐人員在乘坐區域內看到乘人間距控制裝置打開并且語音提示可以乘坐時，有5秒的時間掛抱索器，5秒以后乘人裝置閉合，此時下一個乘坐人員在規定乘人區域內等待6秒后乘人間距控制裝置又打開，又有5秒的時間掛抱索器，依次循環進行。

4 取得效益

安全效益

4.1.1安裝完成減速機油溫、油位檢測和液壓站溫度檢測，有利于觀察減速箱、液壓站溫度和油位、便于崗位巡檢人員實時直觀獲得溫度數據，保證設備安全運行。

4.1.2、安裝完成減速機油溫、油位檢測和液壓站溫度檢測，有效保證猴車緊急停車，確保乘坐人員人身安全。

經濟效益：

4.1.3 按照廠家設計及配件要求，完善三部猴車共需要花費9.6萬元。

以“治虧創效”為思路，礦組織現場技術人員進行設計改造，共花費2.4萬元。

節約費用：9.6—2.4=7.6萬元。

4.1.4安裝完成防飛裝置自動保護系統后，大大提高設備運行穩定性，消除了因防飛擋板下落造成的安全事故，保證乘車人員人身安全。

4.1.5超、欠速保護改造完成后，人員操作簡單，試驗過程簡易，效果明顯。

4.1.6超、欠速保護改造完成后，保證設備安全運轉，避免猴車出現緊急情況對乘坐人員造成傷害和打滑時對設備造成的損壞。

4.1.7人員間距控制保護

1、安裝完成后的乘人間距控制系統，使得猴車安全性能更加可靠，穩定性增強，有利于架空乘人裝置安全運行；能夠規范乘人秩序，嚴格按照猴車設計要求乘坐，有利于運輸質量提高；能夠有效提高全員素質水平，增強了新產品、新設備的使用效能。

4.2社會效益

4.2.1經過對架空乘人裝置各類保護完善，每天減少崗位巡檢人員3人，減少崗位維修人員3人。

4.2.2經過對架空乘人裝置各類保護完善，實現綠色、節能、高效運行。

4.3經濟效益

4.3.1每年節約人工費用：

（3+3）x3000x365=65.7萬元；

4.3.2節約維護費用：10萬元；

4.3.3節約材料費用：20萬元；

因此，總計節約費用為：

7.6+65.7萬元+10+20萬元=103.3萬元

作者簡介：

薛德強，男，山東新泰人，1973年出生，研究生學歷，高級工程師，從事井下機電運輸管理工作。