淺析礦井用架空乘人裝置存在問題及解決措施

汪 磊

（黑龍江礦安安全生產(chǎn)技術(shù)有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

架空乘人裝置是目前我國礦井中一種井巷輸送人員的重要設(shè)備，由于它具有工作效率高、性能穩(wěn)定、節(jié)省時(shí)間和資金、易于保養(yǎng)及不容易造成嚴(yán)重的安全生產(chǎn)事故等特點(diǎn)，正被我國煤炭企業(yè)廣泛采用，并且有望逐漸地取代傳統(tǒng)上利用斜井輸送機(jī)車或履帶式輸送機(jī)運(yùn)載人員[1，2]。礦井企業(yè)應(yīng)該嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)的要求來選擇架空乘人裝備，并按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝、加強(qiáng)日常維修與管理應(yīng)對措施，確保各類架空乘人裝置設(shè)施的安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)，以避免礦井生產(chǎn)中發(fā)生的安全事故。為了使我們能夠更好的使得架空乘人裝置的技術(shù)優(yōu)勢得到充分的利用和發(fā)揮，使得架空乘人裝置的可靠性能夠安全平穩(wěn)地正常運(yùn)行，就必須要深入了解架空乘人裝置在運(yùn)行中常見的問題以及其可能發(fā)生的根本原因，找到有效解決問題的辦法，在架空乘人裝置的實(shí)際應(yīng)用中不斷地進(jìn)行技術(shù)上的優(yōu)化與改進(jìn)。

1 井下架空乘人裝置的主要工作原理及其主要目標(biāo)

一般而言，目前我國礦井所需要采用的各種架空乘人裝置都被認(rèn)為是完全符合我國礦井井下開采技術(shù)特征的，此類機(jī)械裝置在進(jìn)行研制和設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)就已經(jīng)充分考慮到當(dāng)前我國各種礦井井下巷道的特殊性，用于礦井的架空乘人裝置也就是平常我們講的一種礦用索道，它的主要工作原理和我們進(jìn)行各種地面巡邏時(shí)使用的這種索道工作的原理相類似[3]，它的齒輪傳動方式其實(shí)是一種通過利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)上攜帶的減速器上摩擦齒輪來進(jìn)行驅(qū)動而產(chǎn)生的，為了更好地能夠確保這種無線循環(huán)式鋼絲繩在兩個(gè)托輪之間的張力及饒度，鋼絲繩必須先需要依賴于其尾部張緊設(shè)備，并且同時(shí)也需要依賴于沿途的兩個(gè)依托繩和兩個(gè)相鄰的依托輪提供支持，然后再加以利用抱索器把乘人的吊椅和鋼絲繩直接地連到一起，從而進(jìn)行一個(gè)循環(huán)式移動，進(jìn)而保證可以安全實(shí)現(xiàn)在礦井內(nèi)運(yùn)送礦工的工作。

2 礦井架空乘人裝置所存在的問題分析

2.1 飛車事故

所謂的飛車事故，指的是在礦井運(yùn)輸過程中的一些架空乘人裝置的機(jī)械裝置應(yīng)當(dāng)采取緊急剎車開關(guān)，利用了機(jī)械制動器的功能，使得礦井運(yùn)輸過程中的一些機(jī)械設(shè)備暫時(shí)停止正常運(yùn)行，但架空乘人裝置并沒有完全地停止正常運(yùn)行，而是繼續(xù)按相當(dāng)于之前的運(yùn)行速度繼續(xù)正常運(yùn)行，進(jìn)而可能會導(dǎo)致了乘坐人員出現(xiàn)傷亡。所以一旦架空乘人裝置發(fā)生事故，制動設(shè)備如果不能及時(shí)充分地發(fā)揮其制動作用，就會發(fā)生大型飛車事故，而導(dǎo)致事故發(fā)生的大部分原因是因?yàn)樵谄綍r(shí)沒有按時(shí)對于制動減速器系統(tǒng)進(jìn)行有效安全管理和日常維護(hù)等造成的，因?yàn)槠綍r(shí)的安全保養(yǎng)工作做得不到位，導(dǎo)致其在運(yùn)輸過程中齒輪遭受到嚴(yán)重的損傷和破壞，讓礦井架空乘人裝置能夠在慣性作用下以一個(gè)比較高的速率運(yùn)行，造成嚴(yán)重的事故。所以由此看來，減速器及其他傳遞式驅(qū)動電機(jī)之間的制動器在發(fā)生飛車事故時(shí)，是不具備起到制動功能的，只有通過在驅(qū)動繩輪上安裝了相應(yīng)的兩個(gè)輪邊制動器，才真正能夠?qū)τ诜乐癸w車事故發(fā)生起到一定的防護(hù)和控制功能。因此在礦井行業(yè)，飛車事故被認(rèn)為是礦井架空乘人裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中較為嚴(yán)重的事故問題。

2.2 牽引式鋼絲繩打滑

對于一些礦井架空乘人裝置來說，其所需要的最大驅(qū)動摩擦力往往都是隨著這些裝置設(shè)備安裝的長度、運(yùn)輸量以及傾角等變化發(fā)生改變，如果該系統(tǒng)最大的驅(qū)動摩擦力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于實(shí)際工作中所需要的最大驅(qū)動摩擦力，就很有可能導(dǎo)致該系統(tǒng)中的鋼絲繩從轉(zhuǎn)向到驅(qū)動車輪上的各個(gè)方向都出現(xiàn)了碰撞或者打滑。

而在鋼絲繩與驅(qū)動輪之間發(fā)生了一定的摩擦后，既可能會對鋼絲繩系統(tǒng)產(chǎn)生一定的損壞，同時(shí)也很有可能會直接導(dǎo)致驅(qū)動輪系統(tǒng)產(chǎn)生一定的損壞，而且還很有可能直接導(dǎo)致電力消耗大幅度增加，最重要的原因就是這樣會導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的安全和運(yùn)行都受到許多影響，還有可能直接地導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)在工作時(shí)發(fā)生了較大范圍內(nèi)脫繩等。所以在我國礦井中使用的牽引式鋼絲繩的打滑也被普遍認(rèn)為是導(dǎo)致我國礦井中的架空乘人裝置在工作環(huán)境中的一個(gè)非常常見的安全問題，一定要對它們的存在情況有一個(gè)足夠高度的認(rèn)識和嚴(yán)格地重視，避免因?yàn)樵诘V井中使用的牽引式鋼絲繩打滑所導(dǎo)致的安全事故，從而能夠保證我國礦井中的各種架空乘人裝置在正常工作環(huán)境中的安全運(yùn)行。

2.3 脫落或掉繩

所謂的掉繩，就是指的牽引式鋼絲繩不在規(guī)定的裝置車輪上行走，一旦牽引式的鋼絲繩發(fā)生了掉繩的情況，就會對乘人裝置及設(shè)備的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響，同時(shí)也非常容易造成發(fā)生損傷車輛內(nèi)部人員的事故。而且當(dāng)?shù)跻蔚谋髌靼l(fā)生了掉繩之后，十分容易就會直接造成吊椅拖地，嚴(yán)重時(shí)還很有可能會直接造成吊椅掉落。之所以我們會發(fā)生這類問題，很有可能是由于個(gè)別乘坐工作人員不按規(guī)定的要求自己進(jìn)行了乘坐，在吊椅上發(fā)生了搖擺，進(jìn)而直接造成掛繩，也很有可能是由于在一些變坡點(diǎn)沒有正確地采用托繩輪組，從而導(dǎo)致托繩輪的承載力不均衡，還有一種情況是由于局部位置的鋼絲繩相對距離較大，地面的高度不足，導(dǎo)致了吊椅載著的人員出現(xiàn)拉扯或者拖地。

2.4 斷軸

對于礦井中的架空乘人裝置來說，驅(qū)動機(jī)車主軸的設(shè)計(jì)應(yīng)該要具備一定的安全性系數(shù)，從而才能保證其設(shè)備的正確操作。但是由于井下機(jī)械工作的環(huán)境較為惡劣，裝置的齒輪負(fù)載大、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長，會直接造成驅(qū)動齒輪的主軸無法承擔(dān)較大的重量和載荷，并且還因?yàn)樗鼈儽仨氃隍?qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)過程中承受一定量的拉力和巨大扭矩，有的時(shí)候還很有可能會因遭受一些外界的影響而產(chǎn)生電磁波或者摩擦等沖擊而產(chǎn)生的載荷超載，從而影響到驅(qū)動主軸的工作性能和其使用壽命，嚴(yán)重時(shí)甚至可能會引起故障。軸線斷裂的現(xiàn)象，給乘坐人員造成了較大的危險(xiǎn)性和安全隱患。

3 有效防止礦井架空乘人裝置事故對策

3.1 按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)安裝安全制動裝置

我們首先應(yīng)當(dāng)在架空乘人裝置上安裝兩個(gè)獨(dú)立的高速運(yùn)行工作和安全性的制動器，第一個(gè)制動器需要被設(shè)置在高速軸上，第二個(gè)制動器安裝在驅(qū)動輪上。同時(shí)，二者要注意切忌不能同時(shí)進(jìn)行工作，一般情況下,工作制動器會首先進(jìn)行制動，但當(dāng)延時(shí)現(xiàn)象發(fā)生時(shí),安全制動器就會再次制動,會導(dǎo)致緊急停車，電機(jī)電源會自動切斷。

3.2 按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)安裝牽引鋼絲繩

首先，架空乘人裝置鋼絲繩兩頭要插接一起，盡量避免使用硬性接頭,連接的時(shí)候一定要進(jìn)行縱向的插接,并且連接的長度不應(yīng)該超過鋼絲繩直徑的1000倍,進(jìn)而確保所有連接的位置都能夠通過引導(dǎo)系統(tǒng)運(yùn)行順暢。插接的工作需要由一個(gè)很專業(yè)且技術(shù)經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師來負(fù)責(zé)完成，另外還需要座椅上施加最大的載荷，在此基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行運(yùn)動,然后再對鋼絲繩進(jìn)行檢查，看其座椅是否有松動或者起刺等異常情況。其次，鋼絲繩的選用要符合條件，要盡量選用帶有纖維芯、鋼絲盡量朝同一方向扭動的股型結(jié)構(gòu)鋼絲繩。再次,鋼絲繩在運(yùn)輸時(shí)到貨前需要認(rèn)真進(jìn)行檢查,審核合格后方可投入使用,而對于存放時(shí)間超過一年以上未用鋼絲繩亦需要對其進(jìn)行嚴(yán)密的檢查,而且,設(shè)備所用的鋼絲繩應(yīng)該盡量能夠做到每周至少檢查一次,做到防患于未然。

3.3 按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)安裝安全保護(hù)裝置

礦井需要根據(jù)不同的架空乘人裝置和工作類型需要來選擇自己相應(yīng)的安全保護(hù)設(shè)備,確保其運(yùn)行的穩(wěn)定可靠,在進(jìn)行安裝時(shí)，還需要專業(yè)技術(shù)人員對其進(jìn)行測試和檢測。

3.4 進(jìn)一步完善檢修保養(yǎng)維護(hù)體系并嚴(yán)格遵守

進(jìn)一步健全與架空乘人裝置相關(guān)的制度法律規(guī)程(包括管理體系、安全測試制度等)，特別重要的是我們需要有效地落實(shí)日常檢修保養(yǎng)制度，同時(shí)嚴(yán)格把各項(xiàng)法律制度落到實(shí)處[4]。充分地保證專業(yè)的技術(shù)人員來負(fù)責(zé)管理和日常維護(hù);而且操作技術(shù)工作人員一定是經(jīng)過了培訓(xùn)考核合格后才得以上崗。一定要做到每日下班后都對整個(gè)裝置做詳細(xì)的檢查，認(rèn)真地做好記錄，以便確保架空乘人裝置安全可靠運(yùn)行。

4 結(jié)語

井下的機(jī)械架空乘人裝置的廣泛應(yīng)用有效地解決了入井工作人員的安全性問題，和其他一些機(jī)械式乘人裝置相比較，井下的機(jī)械式架空乘人裝置不但具有良好的安全性，容易操作和日常維護(hù)[5]，而且還能夠很好地完成礦井的連續(xù)運(yùn)輸，縮短了大部分礦井機(jī)械式乘人的工作量和礦井進(jìn)入的時(shí)間，提高了各種礦井生產(chǎn)勞動力的工作效率，這對于大大增強(qiáng)各種礦井社會經(jīng)濟(jì)效益的提高來說是非常具有意義。因此我們需要特別注意，要及時(shí)地對架空乘人裝置在實(shí)際使用中可能會出現(xiàn)的各種安全問題做好相應(yīng)的處理和控制措施，這樣我們才能夠確保安全，讓架空乘人裝置能夠在實(shí)際使用的過程當(dāng)中起到相對更重要的作用。