煤礦輔助乘人裝置的常見故障及性能提升分析

張建靜

（同煤集團安全監(jiān)管五人小組管理部， 山西 大同 037000）

引言

當前主要井下輸送人員裝置為軌道機車、單軌吊車、鋼絲繩牽引卡軌車、架空乘人裝置等[1]。部分老舊礦井仍以小電瓶車、小絞車為主。本文著重研究架空乘人裝置的發(fā)展，探討架空乘人裝置常見故障以及預防措施。

1 煤礦輔助乘人裝置的常見故障分析

1.1 鋼絲繩斷絲

原因：架空乘人裝置長期運行得不到及時更換，導致鋼絲繩超出疲勞極限產(chǎn)生斷絲，或運輸過程負載過重超出鋼絲繩超載限度發(fā)生斷絲，也有可能因固定抱索器長期與鋼絲繩非正常接觸導致鋼絲繩局部應力過大。

采取措施：定期檢查定期更換，及時更正固定抱索器的安裝位置，控制線路負荷，禁止超負荷運行。

1.2 鋼絲繩自旋

原因：鋼絲繩所受扭力不均衡，鋼絲繩打滑等因素，會引發(fā)鋼絲繩運行方向變化產(chǎn)生自旋，影響吊椅平穩(wěn)，增加掉繩發(fā)生幾率。

采取措施：注意托繩輪重心與鋼絲繩是否重合，保證軸心位置與鋼絲繩垂直。安裝抱索器及吊椅應注意安裝順序，抱索器調平后安裝吊椅，將吊椅重心與繩索重心調平[2]。

1.3 鋼絲繩脫落

原因：出現(xiàn)鋼絲繩脫落的原因為托繩輪軸安裝位置傾斜導致鋼絲繩從傾斜的輪襯出脫出；托繩輪松動導致偏離鋼絲繩中心位置；壓繩輪與鋼絲繩間隙過大，導致沒有起到阻攔作用；驅動輪磨損等因素導致輪襯缺少易打滑、脫出。

采取措施：及時調整托繩輪和壓繩輪，及時更換損耗輪襯，安裝專用的防脫繩裝置。

1.4 抱索器打滑

原因：抱索器故障松動導致打滑，抱索器松動導致無法提高足夠的抱緊力固定吊椅，吊椅可能滑動，導致間距減小甚至多個吊椅直接擠壓在一起；松動另一方面可能導致吊椅的脫落。

采取措施：及時擰緊松動預緊螺絲，更換失效彈性頂桿，抱索器整體失效需要及時更換整個抱索器。

1.5 變坡點掉繩

原因：變坡點掉繩事故發(fā)生會導致吊椅拖地、掉座、座椅積聚等，這類情況上下坡點都有可能發(fā)生。通常掉繩后鋼絲繩會脫離托繩輪卡在托輪與外支架之間，也有可能鋼絲繩打到托梁處。

采取措施：托梁下安裝壓輥或壓輪，以及防掉繩保護。

1.6 欠速或過速

原因：欠速多數(shù)由于驅動輪襯與鋼絲繩間的摩擦打滑導致鋼絲繩運行速率減慢；過速同樣與驅動輪摩擦力相關，張緊力不足或摩擦力不足導致鋼絲繩運行速率增大。鋼絲繩轉動速率突然變化導致抱索器失穩(wěn)，吊椅偏擺，嚴重導致飛車事故。

采取措施：合理配置鋼絲繩、驅動輪、驅動輪襯塊尺寸，科學選擇鋼絲繩配種。

1.7 吊椅擺動

原因：乘人裝置中吊椅受到震動會產(chǎn)生擺動，擺動方向由于受力作用影響前后、左右都擺動，通常傳動過程突然加速、減速以及可能出現(xiàn)托輪不合格，這種擺幅就會很大，嚴重時可能出現(xiàn)傷人事故。

采取措施：定期更換不合格托輪等配件，加裝過擺保護裝置，同時乘坐人員加強安全意識，及時借助兩腳與地面接觸，通過地面摩擦減少擺幅。

1.8 制動器鎖不緊

原因：制動裝置中閘塊與鋼絲繩間距過大，導致制動過程中設備無法鎖緊，可能由于彈簧失效或閘塊過多磨損，平時可能影響正常停車的平穩(wěn)性，緊急停車設備無法鎖死，易導致飛車事故。

采用措施：定期檢查制動裝置，保證閘塊與鋼絲繩間距不超過2mm，及時調整制動器彈簧及磨損的閘塊。

2 輔助乘人裝置性能的提高措施

2.1 嚴格遵守設計標準

1）安全裝置。第一，安全制動裝置。煤礦架空乘人裝置應具備工作制動器和安全制動器，并且各制動器的最大制動力設置應滿足額定承載力1.5倍以上，最大不超過2倍，兩者都可以安裝在驅動輪上，但工作制動器也可以安裝在高速軸上。使用過程中，工作制動器先于安全制動器開啟，兩種不同時開啟工作。乘人裝置停車前應停止電機電源，故障型停車應立即切斷電源[3]。第二，安全保護裝置。煤礦用架空乘人裝置按照《煤礦安全生產(chǎn)規(guī)程》中相關規(guī)定配備有相當數(shù)量的安全保護裝置，安裝位置也應符合規(guī)程中的要求。同時為確保裝置能夠隨時正常開啟，設備管理人員應在交接班時檢查和試驗安全保護裝置的可靠性。

2）牽引鋼絲繩。架空乘人裝置的牽引鋼絲繩兩端相互插接呈封閉環(huán)狀，由電機驅動驅動輪、尾輪等帶動鋼絲繩運轉。由于股式結構鋼絲繩其為線接觸、同向捻、帶纖維芯的特性，所以鋼絲繩選取股式結構鋼絲繩為主，潮濕易腐蝕環(huán)境應選取鍍鋅鋼絲繩，鋼絲繩與驅動輪、尾輪等的直徑比應大于60，同時安全系數(shù)不能低于6。密封式提升鋼絲繩應將直徑比應高于普通牽引用鋼絲繩的20%，同時應保證單個鋼絲最粗直徑應與驅動輪直徑比大于900。鋼絲繩進行插接工作必須由專職人員負責，同時必須選用縱向插接，插接長度應大于鋼絲繩直徑1 000倍以上，避免硬性插接。插接工作完成后應用最大張緊力張緊，對座椅施加最大載荷后查看裝置連續(xù)運行狀態(tài)，確保系統(tǒng)運行順暢，且插接處無松動、變徑、起刺等問題。架空乘人裝置所采用的牽引鋼絲繩由于呈封閉狀態(tài)，所以日常不做損傷式檢測，定期進行鋼絲繩、鋼絞線的日常檢查，查看鋼絲繩結合處是否出現(xiàn)松動、變徑、起刺等問題，有條件情況下應加裝鋼絲繩在線損傷檢測儀進行非損失式檢測。新進的鋼絲繩或存放期超出1年以上的鋼絲繩，投入使用應進行性能檢驗。

2.2 加強安裝和驗收制度

煤礦用架空乘人裝置安裝必須由具有專項資質的企業(yè)或團隊進行，安裝過程應嚴格按照礦用設備安裝的相關標準、規(guī)定，設備完成安裝調試后，應委托專業(yè)檢測機構對設備進行檢測，煤礦企業(yè)主管部門在檢測合格基礎上組織設備驗收，驗收合格后方能投入使用。同時正常投入使用的架空乘人裝置應定期進行設備檢測和維護，并以1年為1個周期委托具有資質機構檢驗設備狀況，查找設備安全隱患。

2.3 加強日常管理和維護

煤礦用架空乘人裝置必須有專職管理人員管理和日常維護，例如使用可摘掛和活動抱索器的裝置必須在設備使用過程上、下位置有專職管理人員看管和監(jiān)督，確保使用人員的安全和必要的安全間距。同時井下作業(yè)人員應完成對架空乘人裝置上安全和操作方面的相關培訓后方能使用架空乘人裝置。

3 結語

煤礦架空乘人裝置是煤礦運輸人員的一種重要機械設備，對煤礦井下輔助運輸能力與生產(chǎn)效率及安全運行極為重要，因此，必須保證架空乘人裝置技術的規(guī)范性，掌握架空乘人裝置的常見故障及其處理方法，嚴格遵守設計標準，加強安裝和驗收制度以及日常管理和維護，有效提高煤礦輔助乘人裝置的可靠性。