地下礦山提升設(shè)備常見(jiàn)問(wèn)題與對(duì)策

賀建國(guó)

我國(guó)金屬非金屬地下礦山礦用提升設(shè)備擔(dān)負(fù)著礦山升降人員、提升礦石及運(yùn)輸材料和設(shè)備的重要任務(wù),它是聯(lián)系井上和井下的重要交通運(yùn)輸工具。提升設(shè)備能否安全可靠運(yùn)行,直接關(guān)系到職工的生命安全和生產(chǎn)任務(wù)的完成。因此,正確地選用、操作與維護(hù)提升設(shè)備,定期進(jìn)行安全性能檢驗(yàn),是實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的一項(xiàng)重要措施。

提升設(shè)備的分類(lèi)

目前,我國(guó)金屬非金屬地下礦山使用的提升設(shè)備主要有單繩纏繞式礦井提升機(jī)、礦用提升絞車(chē)、多繩摩擦式礦井提升機(jī)等3種類(lèi)型。

1.單繩纏繞式礦井提升機(jī)

卷筒直徑大于或等于2m的纏繞式提升設(shè)備,均稱為纏繞式提升機(jī)。目前,單繩纏繞式提升機(jī)在我國(guó)金屬非金屬地下礦山斜井、豎井中均大量使用。應(yīng)用最廣的卷筒直徑規(guī)格為2m、2.5m、3m、3.5m,按照卷筒數(shù)目可分為單卷筒和雙卷筒兩種。為了保證安全,纏繞式提升機(jī)用于不同場(chǎng)合、不同用途時(shí),允許其纏繞鋼絲繩的層數(shù)是不同的。

2006年,國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局發(fā)布了GB 16423-2006《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》,其中規(guī)定各種提升裝置的卷筒纏繞鋼絲繩的層數(shù)應(yīng)符合以下要求:豎井中升降人員或升降人員和物料的,宜纏繞單層;專(zhuān)用于升降物料的,可纏繞兩層;斜井中升降人員或升降人員和物料的,可纏繞2層;升降物料的,可纏繞3層;盲井(包括盲豎井、盲斜井)中專(zhuān)用于升降物料的或地面運(yùn)輸用的,可纏繞3層。

由于提升高度或運(yùn)輸長(zhǎng)度受卷筒上纏繞鋼絲繩層數(shù)的限制,纏繞式提升機(jī)一般適用于淺井及中等深度的礦井。

2.礦用提升絞車(chē)

礦用提升絞車(chē)的工作原理與纏繞式提升機(jī)相同,只是卷筒直徑比提升機(jī)小。一般卷筒直徑在0.8m以上2m以下(不含2m)的纏繞式提升設(shè)備,均稱為礦用提升絞車(chē),常用的有Φ0.8m、Φ1m、Φ1.2m、Φ1.6m幾種規(guī)格。為了保證安全,卷筒直徑在1.2m以下時(shí)禁止用于提升人員。

根據(jù)采用的制動(dòng)裝置不同,礦用提升絞車(chē)可分為3種,分別是帶式制動(dòng)提升絞車(chē)(JT型)、塊式制動(dòng)提升絞車(chē)(JTK型)及盤(pán)式制動(dòng)提升絞車(chē)(JTP型)。

帶式制動(dòng)礦用提升絞車(chē)由于其結(jié)構(gòu)和原理的局限性,目前已歸入“礦用輔助絞車(chē)”,不能用于提升人員,只用于輔助提升。盤(pán)式制動(dòng)礦用提升絞車(chē)因采用了液壓盤(pán)形制動(dòng)閘,安全性能好,可用于斜井或小型豎井,既可用于提物,也可用于升降人員。

無(wú)論是單繩纏繞式礦井提升機(jī)還是礦用提升絞車(chē),只要采用罐籠升降人員或升降人員和物料,就必須安裝可靠的斷繩防墜器。防墜器安裝在罐籠上,其作用是當(dāng)鋼絲繩或連接裝置萬(wàn)一發(fā)生斷裂時(shí),防墜器可使罐籠卡在罐道上,以保證所運(yùn)送人員的安全?！督饘俜墙饘俚V山安全規(guī)程》規(guī)定,在用豎井罐籠的防墜器,每半年應(yīng)進(jìn)行一次清洗和不脫鉤試驗(yàn),每年進(jìn)行一次脫鉤試驗(yàn)。

3.多繩摩擦式礦井提升機(jī)

多繩摩擦式提升機(jī)適用于深井提升,一般用于大型礦山,提升高度可達(dá)1000多m,其工作原理是提升鋼絲繩搭掛在摩擦輪(主導(dǎo)輪)上,提升繩的兩端各連接一個(gè)提升容器,或一端連接提升容器,另一端連接平衡重。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),借助于安裝在摩擦輪上的摩擦襯墊與鋼絲繩間的摩擦力,帶動(dòng)鋼絲繩完成容器的升降。根據(jù)其安裝方式的不同,可分為落地式和井塔式兩種。

為了保證各鋼絲繩具有相同的工作條件,多繩摩擦式提升機(jī)的首繩,在使用中有一根不合格的,應(yīng)全部予以更換。

由于繩數(shù)多,目前國(guó)內(nèi)外尚未發(fā)生幾根鋼絲繩同時(shí)被拉斷的情況,因此提高了提升設(shè)備的安全性,采用多繩摩擦式礦井提升機(jī)升降人員時(shí),可以不設(shè)防墜器(斷繩保險(xiǎn)器)。

提升設(shè)備的安全技術(shù)現(xiàn)狀

為改變長(zhǎng)期以來(lái)金屬非金屬礦山在用提升設(shè)備的安全使用、安全檢驗(yàn)和監(jiān)管執(zhí)法“無(wú)法可依”的現(xiàn)狀,明確統(tǒng)一的檢驗(yàn)項(xiàng)目、要求和方法,在國(guó)家安全監(jiān)管總局的指導(dǎo)下,國(guó)家安全生產(chǎn)長(zhǎng)沙礦山機(jī)電檢測(cè)檢驗(yàn)中心于2008年起草了4個(gè)礦山在用提升設(shè)備安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),分別是AQ 2019-2008《金屬非金屬礦山豎井提升系統(tǒng)防墜器安全性能檢測(cè)檢驗(yàn)規(guī)范》、AQ 2020-2008《金屬非金屬礦山在用纏繞式提升機(jī)安全檢測(cè)檢驗(yàn)規(guī)范》、AQ 2021-2008《金屬非金屬礦山在用摩擦式提升機(jī)安全檢測(cè)檢驗(yàn)規(guī)范》、AQ 2022-2008《金屬非金屬礦山在用提升絞車(chē)安全檢測(cè)檢驗(yàn)規(guī)范》,4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),已于2009年1月1日實(shí)施。

近年來(lái),為配合各省市礦山安全生產(chǎn)許可證的發(fā)放,長(zhǎng)沙礦山機(jī)電中心對(duì)湖南、廣東、廣西、甘肅、陜西、貴州等地的地下礦山使用的提升設(shè)備進(jìn)行了安全性能檢測(cè)檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果表明,在用提升設(shè)備的現(xiàn)狀不容樂(lè)觀,大量小型企業(yè)使用的提升設(shè)備存在較多安全隱患。檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的共性問(wèn)題主要有:

1.提升設(shè)備的安全保護(hù)裝置不全

目前礦山使用的提升設(shè)備,其安全保護(hù)裝置普遍不全,其主要原因包括:一是礦山企業(yè)的機(jī)電管理人員不知道需要安裝哪些安全保護(hù)裝置;二是部分提升設(shè)備購(gòu)置時(shí)未配全保護(hù)裝置(例如:普遍缺少深度指示器失效保護(hù)裝置);三是部分礦山在保護(hù)裝置出現(xiàn)故障后未及時(shí)修復(fù),或由于維護(hù)不當(dāng)造成保護(hù)裝置誤動(dòng)作后,有意甩開(kāi)保護(hù)裝置(拆除或斷線),導(dǎo)致該項(xiàng)保護(hù)裝置不起作用。

2.帶式制動(dòng)礦用提升絞車(chē)廣泛用于小型礦山的主提升

小型金屬非金屬地下礦山企業(yè)普遍采用帶式制動(dòng)礦用提升絞車(chē)用于礦山的主提升。此外,有部分企業(yè)采用卷筒直徑小于或等于0.8m的小絞車(chē)用于礦山主提升,使用的設(shè)備種類(lèi)五花八門(mén),有調(diào)度絞車(chē)、建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)、電控卷?yè)P(yáng)機(jī)、運(yùn)輸絞車(chē)等。這些設(shè)備的共同點(diǎn)是工作制動(dòng)器(常用閘)采用手動(dòng)帶式閘,因無(wú)深度指示器,也就沒(méi)有深度指示器失效保護(hù)、過(guò)卷保護(hù)和開(kāi)始減速時(shí)能自動(dòng)示警的警鈴。由于卷筒直徑小,實(shí)際使用時(shí),卷筒上纏繞鋼絲繩的層數(shù)難以符合標(biāo)準(zhǔn)要求?，F(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),有些礦山還將這樣的設(shè)備用于豎井提升,存在極大的安全隱患。由于這些小礦山技術(shù)力量薄弱,設(shè)備的選購(gòu)、安裝、管理等往往參照周邊同類(lèi)礦山,因此同類(lèi)問(wèn)題體現(xiàn)出很強(qiáng)的地域性。

2009年3月9日,《國(guó)家安全監(jiān)管總局關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)中小型金屬非金屬礦山(尾礦庫(kù))安全基礎(chǔ)工作改善安全生產(chǎn)條件的指導(dǎo)意見(jiàn)》(以下簡(jiǎn)稱《指導(dǎo)意見(jiàn)》)文件中規(guī)定:嚴(yán)禁使用帶式制動(dòng)器的提升絞車(chē)作為主提升設(shè)備。該文件的出臺(tái),為帶式制動(dòng)礦用提升絞車(chē)禁止用于礦井主提升提供了依據(jù)。

3.老設(shè)備須進(jìn)行技術(shù)改造

自20世紀(jì)70年代開(kāi)始,我國(guó)的仿蘇產(chǎn)品——KJ型單繩纏繞式提升機(jī)在使用后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)一些結(jié)構(gòu)性缺陷。如該產(chǎn)品卷筒結(jié)構(gòu)為薄壁強(qiáng)支結(jié)構(gòu)造成強(qiáng)度不夠、制動(dòng)力矩較小、制動(dòng)可靠性低等,目前,這類(lèi)提升機(jī)有一部分已報(bào)廢或進(jìn)行了改造,但仍有部分未經(jīng)任何改造,依然在礦山使用。

基于這種情況,2006年7月20日國(guó)家安全監(jiān)管總局、國(guó)家煤監(jiān)局發(fā)布的《禁止井工煤礦使用的設(shè)備及工藝目錄(第一批)》中,將KJ1600/1220單筒纏繞式礦井提升機(jī)列入強(qiáng)制淘汰目錄。2008年3月11日發(fā)布的《禁止井工煤礦使用的設(shè)備及工藝目錄(第二批)》中,又將KJ型礦井提升機(jī)、XKT型礦井提升機(jī)、JKA型礦井提升機(jī)、TKD型絞車(chē)電控列入強(qiáng)制淘汰目錄。

這些列入強(qiáng)制淘汰目錄中的提升設(shè)備具有先天的安全缺陷,如不采用新技術(shù)新結(jié)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)改造,很難滿足現(xiàn)行的安全技術(shù)要求。

4.設(shè)備選型不符合要求

部分金屬非金屬地下礦山尤其是小型礦山,由于未經(jīng)過(guò)正規(guī)的設(shè)計(jì),設(shè)備選型不符合要求,主要表現(xiàn)在:

提升設(shè)備方面,不選用獲得礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志的產(chǎn)品。由于選用設(shè)備小,導(dǎo)致實(shí)際提升荷載長(zhǎng)期超設(shè)備設(shè)計(jì)能力和鋼絲繩纏繞層數(shù)超標(biāo)。

提升鋼絲繩方面,有些企業(yè)從經(jīng)濟(jì)利益考慮,未選用重要用途鋼絲繩,而選用一般用途鋼絲繩。

斜井人車(chē)方面,有些企業(yè)由于缺少必要的人車(chē)知識(shí),使用自制的沒(méi)有任何保險(xiǎn)裝置的人車(chē)。這樣的人車(chē)與“平板車(chē)”無(wú)異,一旦出現(xiàn)斷繩,必定造成群死群傷。有些單位不了解人車(chē)的結(jié)構(gòu)和原理,不知道正確維護(hù)設(shè)備,為了解決有時(shí)插爪誤動(dòng)作,用鐵絲將人車(chē)的插爪固定在車(chē)架上,這樣做等于廢除了人車(chē)的保險(xiǎn)裝置。

此外,在斜井提升時(shí),未安裝跑車(chē)防護(hù)裝置。

豎井防墜器方面,有自制不符合要求的防墜器情況。

易發(fā)事故原因及對(duì)策

在礦井提升設(shè)備上已發(fā)生的安全事故多種多樣,主要表現(xiàn)為:單繩纏繞提升設(shè)備的斷繩、卡罐、跑車(chē)、過(guò)卷、斷主軸,摩擦提升設(shè)備的大距離滑繩等。引起事故的主要原因包括:提升設(shè)備設(shè)施不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,存在重大安全隱患;安全保護(hù)裝置設(shè)置不齊全,如有的豎井提升系統(tǒng)沒(méi)有設(shè)過(guò)卷保護(hù)裝置,有的用作升降人員的單繩提升罐籠沒(méi)有安裝防墜器;運(yùn)行管理不嚴(yán)格,如有的乘罐人員不按規(guī)定鎖閉罐籠門(mén)等。

在提升系統(tǒng)事故中,因斷繩引發(fā)的事故較多,事故的后果也較嚴(yán)重。在中小型礦山的斜井提升運(yùn)輸中,因鋼絲繩斷繩而引發(fā)的跑車(chē)造成人員傷亡的事故時(shí)有發(fā)生。

鑒于目前金屬非金屬地下礦山提升設(shè)備的現(xiàn)狀,可以從以下幾方面進(jìn)行整治:

一是加強(qiáng)對(duì)礦山在用提升設(shè)備的強(qiáng)制性定期檢測(cè)檢驗(yàn)工作。按照國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,載人的提升設(shè)備每年至少要進(jìn)行一次常規(guī)檢驗(yàn),其他至少每3年進(jìn)行一次常規(guī)檢驗(yàn),新安裝、大修或經(jīng)過(guò)重大改造的設(shè)備在交付使用前須進(jìn)行檢驗(yàn)。

為了規(guī)范該項(xiàng)工作,《指導(dǎo)意見(jiàn)》規(guī)定:主要提升裝置、提升鋼絲繩等要由有資質(zhì)的檢測(cè)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)嚴(yán)格按規(guī)定的檢測(cè)周期進(jìn)行檢測(cè)檢驗(yàn);主要提升裝置每年檢測(cè)一次,提升鋼絲繩每半年檢測(cè)一次;檢測(cè)不達(dá)標(biāo)的,必須先整改、后使用。

二是加大礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志的宣傳力度。為進(jìn)一步加強(qiáng)金屬非金屬礦山安全生產(chǎn)工作,防止可能危及生產(chǎn)安全的礦用產(chǎn)品進(jìn)入生產(chǎn)過(guò)程,從源頭上防止礦山設(shè)備事故的發(fā)生,國(guó)家安監(jiān)總局對(duì)金屬非金屬礦山使用的涉及生命安全、危險(xiǎn)性較大的礦用產(chǎn)品實(shí)施安全標(biāo)志管理,將礦井提升設(shè)備納入金屬非金屬礦山礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志目錄。規(guī)定自2006年7月1日起,金屬非金屬礦山采購(gòu)納入安全標(biāo)志管理目錄的礦用產(chǎn)品,必須是取得安全標(biāo)志的產(chǎn)品。

有些礦山新購(gòu)置的提升設(shè)備檢驗(yàn)不合格,其原因是提升設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)沒(méi)有按礦用提升設(shè)備的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn),而礦山企業(yè)選購(gòu)時(shí)只圖價(jià)格便宜,未選用取得安全標(biāo)志的產(chǎn)品,導(dǎo)致本不該用于礦山提升的小絞車(chē)流入礦山,埋下安全隱患。因此,要加大礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志的宣傳力度,加強(qiáng)礦山企業(yè)執(zhí)行安全標(biāo)志管理制度的監(jiān)督、監(jiān)管,發(fā)揮安全標(biāo)志管理制度在礦山安全生產(chǎn)中的作用。

三是加強(qiáng)對(duì)相關(guān)人員的技術(shù)培訓(xùn)工作。檢驗(yàn)工作中發(fā)現(xiàn),由于缺少相關(guān)的設(shè)備知識(shí),導(dǎo)致礦山對(duì)提升設(shè)備的選型、使用、維護(hù)出現(xiàn)偏差,這種情況影響著礦山的安全生產(chǎn)。為了改變這種現(xiàn)狀,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)礦山相關(guān)技術(shù)人員的設(shè)備知識(shí)培訓(xùn)。此外,還應(yīng)對(duì)相關(guān)監(jiān)管人員進(jìn)行必要的設(shè)備知識(shí)培訓(xùn),以利于他們?cè)谌粘１O(jiān)管工作中履行監(jiān)管職責(zé)。

編輯楊 璇