礦用架空人車多功能防掉繩保護裝置的設計及應用

王志國

【摘 要】河南能源煤化工集團下屬單位鶴壁煤電股分有限公司第九煤礦，位于鶴壁礦區北部邊界太行山下，井田面積6平方公里，設計生產能力為0.60Mt/a。煤礦井下斜坡軌道運送人員主要方式有：斜巷人車、摘掛式架空乘人裝置、固定式抱索器的架空乘人裝置、單軌吊運輸人員等，經過調查目前我國礦山以使用固定式抱索器架空乘人裝置居多。而我礦斜坡軌道人員運輸均采用固定式抱索器的架空乘人裝置運送人員。

【關鍵詞】礦用架空人；防掉繩；裝置設計

近幾年來，較大坡度的架空人車在實際運行過程中，經常出現在變坡點鋼絲繩從托繩輪上掉落現象，從而導致人員傷亡事故時而發生。為防止運行中的鋼絲繩從托繩輪上掉落，采取的方式多種多樣，各礦之間均有不同，有的礦山在變坡點托（壓）繩輪側面設一活動的吊桿來防止鋼絲繩脫出托（壓）繩輪繩槽，有的則在變坡點托（壓）繩輪正上方設一可前后擺動的厚鋼板制成的U型板來防止鋼絲繩脫出托（壓）繩輪繩槽，這些防掉繩裝置在運行中能夠起到一定的作用，但不能從根本上解決問題。

1 存在問題

（1）吊桿式防掉繩裝置，如圖1所示：

缺點：只有在靜止狀態下可防脫落，當鋼絲繩運行過程中即將脫落時，與圓鋼制成的吊桿產生摩擦，在摩擦力的作用下吊桿隨著鋼絲繩的運行一起向前擺動，達到一定角度時鋼絲繩從吊桿下端掉出托繩輪，防掉繩的效果差。

（2）U型鋼板防掉繩裝置，如圖2所示：

缺點：（a）只有在靜止狀態下可防脫落，但在鋼絲繩運行情況下，鋼絲繩與U型鋼板摩擦下一起擺動，當運行到一定角度時，鋼絲繩就會從U型槽內脫出，不能防止鋼絲繩脫掉；（b）U型鋼板易與運行中的吊椅抱索器卡阻而發生事故。

2 多功能防掉繩裝置的設計

針對上述防掉繩裝置存在的問題，結合無極繩絞車的鋼絲繩在運行過程中壓繩輪的工作原理，進行了革命性的改造設計。多功能防掉繩裝置改造部位主要有：①由原來的吊桿式、U型鋼板式改為雙輪聯體式，即由兩個改造后的托繩輪組成；②聯體式壓繩輪由一根長度為500mm型號為50mm×150mm方鋼作為連接桿、連接桿兩端各固定一個托繩輪而制成，且在連接桿正中間較寬的一面鉆一Φ50mm的孔；③雙孔立柱由12#槽鋼加工而成，上孔大小為Φ50mm，下孔為Φ55mm；④托繩輪固定在下孔，聯體式壓繩輪通過一根Φ45mm的軸固定在立柱上孔；⑤改造后的防掉繩裝置既具有防掉繩功能又具有壓繩作用，通過夾板固定在橫梁上。如圖3所示。

（1）礦用架空人車多功能防掉繩裝置設計制造所需材料及配件如下：

① 兩個改造后直徑為150mm的托繩輪；

② 10#長度為500mm的槽鋼一根；

③ 12#長度為400mm的槽鋼一根。

④ 直徑Φ45mm×120mm圓鋼一根。

工作原理：兩個壓繩輪通過連接桿固定為一體，當運行中的吊椅通過第一個壓繩輪時，抱索器梭頭進入壓繩輪下方并向上推壓繩輪，由于連接桿的的作用，第二個壓繩輪向下壓鋼絲繩，有效的防止了運行中的鋼絲繩從托繩輪的繩槽內脫落；當通過第二個壓繩輪時，同樣抱索器梭頭進入壓繩輪下方并向上推壓繩輪，第一個壓繩輪在連接桿的作用下向下壓鋼絲繩，有效的防止鋼絲繩脫落；當抱索器全部通過后，兩個壓繩輪恢復原位，輪的緣邊始終與托繩輪的緣邊無縫嚙合，保持運行中的鋼絲繩處于托繩輪與壓繩輪繩槽內，確保了鋼絲繩不從繩槽內掉出。

3 多功能防掉繩裝置的應用

多功能防掉繩裝置在礦一二部架空人車投入使用后，收到了良好效果，其優點顯著：

①在架空人車機道的上、下變坡點處可起到壓繩的作用，前后兩個壓繩輪機動靈活，吊椅的抱索器通過時前后交替壓繩，實現了無極連接。

②壓繩輪的輪邊與托繩輪的輪邊處于一條直線上實現無縫接合，當吊椅抱索器通過時前后兩個壓繩輪的輪邊前后交替允許抱索器通過，有效的實現了防脫功能。

③杜絕了抱索器在運行過程中的卡阻現象。

4 結束語

通過對架空人車防掉繩裝置的改造，從根本上杜絕了鋼絲繩在機道上、下變坡點掉繩現象，增強了架空人車的安全運行系數，確保了礦井乘坐人員的安全，并且取得了良好的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]鄒愛英；礦山輔助運輸設備技術性能比較[J]；煤礦機械；2006年05期

[2]胡素麗；架空乘人裝置的研究及應用[J]；煤礦機械；2011年06期

（作者單位：鶴壁煤電股分有限公司第九煤礦）