煤礦井下單軌吊、架空人車交叉系統研究應用

蘇彥斌

(潞安環保能源開發股份有限公司 漳村煤礦，山西 長治 046032)

進年來，隨著煤礦機械化水平的不斷提高，架空人車(猴車)因其安全可靠、人員上下方便、操作簡單、維護方便、動力消耗小、輸送效率高等優點，得到了廣泛應用。架空人車是通過電動機帶動減速機上的摩擦輪作為驅動裝置，采用架空的無極循環的鋼絲繩作為牽引承載，沿途依托繩輪支撐，以維持鋼絲繩在托輪間的饒度和張力。抱索器將乘人吊椅與鋼絲繩連接并隨之循環運行從而實現運送人員的目的。架空人車沿途的托繩輪一般通過吊桶固定在巷道頂部。同樣，單軌吊作為一種新型高效的運輸方式，因運輸效率高、吊裝物料方式靈活、軌道安裝快捷等優點在我國煤炭行業也得以廣泛的應用，單軌吊軌道(吊軌)同樣也安裝在巷道頂部。

受巷道設計影響，單軌吊運輸巷道不可避免存在與猴車運人巷道水平交叉的情況，由于這兩種運輸系統均安裝在巷道頂板上，如何解決這兩種運輸系統在交叉點的安裝布置、安全管理問題，保證架空人車與單軌吊系統安全運行，就極為重要。下面以漳村礦西下山運人巷與22采區材料巷交叉點解決方法為例，來介紹此類問題的解決辦法。

1 項目背景

漳村礦也是國內最早采用單軌吊運輸系統的礦井之一，使用單軌吊系統的時間超過30 a。22采區材料巷道內安裝有1趟I140E吊軌，巷道內單軌吊擔負22采區各作業地點的材料運輸，長度600 m，工鋼支護，工鋼梁長度3.4 m、工鋼腿長度3 m。從1997年安裝第一部活吊椅架空人車以來，漳村礦先后安裝應用了5部架空乘人系統，運輸總距離達到10 850 m。西下山運人巷為專用運人巷，長度3 600 m，工鋼支護，工鋼梁長度3.4 m、工鋼腿長度3 m，安裝有1套RJHY-132型可摘掛抱索器架空人車運人系統，鋼絲繩間距1.2 m。西下山運人巷與22采區材料巷為90°水平交叉巷道，見圖1，交叉點存在兩套系統同時運行的問題。如何解決交叉點軌道、鋼絲繩的布置及安全管理問題，保證各系統同時安全運行，將影響降到最低尤為重要。

圖1 巷道平面布置示意

2 解決方案

1) 在22采區材料巷與西下山運人巷交叉點安裝1組單軌吊旋轉道岔，道岔兩端與22材料巷吊軌系統連接，中部活動軌可沿中部轉軸進行90°旋轉。道岔結構如圖2所示，道岔頂部為18號槽鋼制作的框架，框架中部為活動軌轉軸及活動軌滑輪軌道；道岔下部中間為活動軌，其頂部中間與轉軸焊接在一起，頂部兩端通過連接鋼板與滑輪連接在一起，滑輪可在圓形軌道內圍繞轉軸運動；道岔下部活動軌兩側為連接軌，通過連接鋼板焊接在道岔框架上，連接軌外端焊接有連接法蘭和連接環，用于連接吊軌。

圖2 單軌吊旋轉道岔結構示意

2) 調整交叉點處架空人車鋼絲繩高度，使用鋼絲繩位于單軌吊道岔活動軌與道岔框架間。在西下山運人巷吊軌旋轉道岔兩側3 m處各安裝1組托繩輪，確保鋼絲繩通過單軌吊道岔時保持穩定狀態，避免鋼絲繩跳動與軌道摩擦導致軌道及鋼絲繩磨損，如圖3所示。

圖3 單軌吊與架空人車交叉系統示意(架空人車通行)

3) 在西下山運人巷單軌吊旋轉道岔兩側15 m處來人方向各安裝1組下人滑道，下人滑道可沿中部轉軸上下擺動。在交叉點處安裝1個操縱手柄，操縱手柄通過鋼絲繩及變向裝置遠距離控制下人滑道上下擺動。操縱手柄處于上位時(圖3)，下人滑道抬起，允許架空人車吊椅通行；操縱手柄處于下位時，如圖4所示，下人滑道放下，阻止架空人車吊椅通行。

圖4 單軌吊與架空人車交叉系統示意(單軌吊通行)

4) 在西下山運人巷單軌吊旋轉道岔兩側下人滑道安裝地點巷道頂部各安裝1臺語音聲光報警器，當單軌吊道岔活動軌處于與鋼絲繩90°位置時(單軌吊軌道接通時)，能發出“正在行車，禁止行人”的語音提示，見圖4。

3 作業過程

1) 架空人車正常運行時，單軌吊道岔活動軌位于與鋼絲繩平行的位置，道岔兩側架空人車下人滑道處于升起位置，架空人車吊椅正常通行，如圖5所示。

圖5 單軌吊旋轉道岔動作示意(單軌吊中斷)

2) 單軌吊需要通過交叉點時，首先停車由司機對交叉點兩側進行觀察，確認無架空人車吊椅通過時，先將操作手柄打至下位，放下下人滑道，阻止架空人車吊椅通行，再將單軌吊道岔中部活動軌旋轉90°，使之與兩端吊軌連通。此時，位于下人滑道處的語音聲光報警器發出“正在行車，禁止行人”的語音提示，單軌吊方可通過交叉點。單軌吊順利通過后按相反順序操作，重新恢復架空人車正常通行，如圖6所示。

圖6 單軌吊旋轉岔動作示意(單軌吊通行)

4 應用效果

1) 通過在漳村礦多年的應用，該方法有效解決了單軌吊運輸巷道與架空人車巷道水平交叉時，兩種運輸系統相互影響的問題，提高了運輸效率。

2) 與掘進立體交叉巷道解決這一問題的方案相比，該方法不僅施工周期短、成本低，而且也不會影響巷道層位，避免巷道的起伏，便于巷道內設備設施的安裝和使用，延長了設備的使用周期，有效降低了設備維護成本。

5 結 語

隨著架空人車、單軌吊這兩種新型輔助運輸方式的逐步推廣應用，越來越多的礦井面臨單軌吊運輸巷道與猴車運人巷道水平交叉的問題。如何破解兩種運輸系統相互制約難題，保證猴車與單軌吊系統正常運行就極為重要。單軌吊、架空人車交叉系統的應用，成功解決了這一難題，為其它礦井類似情況的處理提供了成熟的解決方案，值得推廣。