淺談架空纜車乘人裝置在煤礦中的應(yīng)用

【摘 要】煤礦架空纜車乘人裝置是結(jié)合我國(guó)煤礦井下巷道特點(diǎn)，研制、開(kāi)發(fā)適應(yīng)我國(guó)煤礦特征的系列化繩索運(yùn)人系統(tǒng)，縮短工人上下班時(shí)間，提高工作效率，具有高效、安全、易操作、維護(hù)量小等特點(diǎn)，成為煤礦井下運(yùn)送人員的可選設(shè)備。架空纜車乘人裝置在安裝方面需要考慮各種因素，本人曾作為全國(guó)第一家---義煤集團(tuán)耿村煤礦井下安裝架空纜車乘人裝置工程的項(xiàng)目經(jīng)理，在施工過(guò)程中，積累了一些安裝經(jīng)驗(yàn)并且對(duì)架空纜車乘人裝置有了自己新的認(rèn)識(shí)，下面淺談一下架空纜車乘人裝置在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用以及施工中若干通病進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】架空纜車乘人裝置;抱索器;承重梁;滑輪

一、架空索道的定義

纜車的運(yùn)行軌道是架空索道，架空索道是纜車裝置的重要組成部分。它是一種礦山井下斜巷人員的輸送設(shè)備。主要由驅(qū)動(dòng)部分、線路部分、尾輪部分、張緊部分及電控系統(tǒng)組成。它具有人員運(yùn)輸量大、運(yùn)行安全可靠、人員靜止上下方便、動(dòng)力消耗小、操作簡(jiǎn)單、便于維護(hù)等特點(diǎn)，是一種新型礦山高效運(yùn)送人員的設(shè)備。

二、礦用架空纜車乘人裝置的工作原理

架空乘人裝置其工作原理類似于地面旅游索道，屬于循環(huán)式運(yùn)行方式。它通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)上的摩擦輪作為驅(qū)動(dòng)裝置，采用架空的無(wú)極循環(huán)的鋼絲繩作為牽引承載。鋼絲繩主要靠張緊裝置進(jìn)行張緊，沿途依托繩輪支撐，以維持鋼絲繩在托輪間的饒度和張力。抱索器將乘人纜車與鋼絲繩連接并隨之做循環(huán)運(yùn)行從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)送人員的目的。

三、礦用架空纜車乘人裝置結(jié)構(gòu)組成

（一）驅(qū)動(dòng)裝置 驅(qū)動(dòng)裝置主要指絞車，包括防爆電動(dòng)機(jī)、電液推桿制動(dòng)器、減速器、驅(qū)動(dòng)繩輪、從動(dòng)繩輪、安全制動(dòng)閘、機(jī)架等。如下圖1所示。

（二）托輪裝置 包含單托輪、變坡處的雙托輪及托壓輪。托輪裝置通過(guò)橫梁定位懸掛安裝或者根據(jù)巷道具體情況采用錨桿定位懸掛安裝。每一區(qū)段必須以腰線或者中心線為基準(zhǔn)，安裝校正在同一區(qū)段的水平線上。

（三）乘人裝置 乘人裝置為吊箱，使用該裝置，在架空乘人裝置不停車的狀態(tài)下，能使人在靜止?fàn)顟B(tài)中上下車，確保礦工在上下車時(shí)人身安全。

（四）張緊裝置 能自由調(diào)節(jié)迂回輪和重錘位置，并根據(jù)索道的負(fù)荷、自動(dòng)調(diào)節(jié)鋼絲繩的拉力，確保架空乘人裝置有足夠的牽引力。

（五）電氣保護(hù)裝置 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用軟硬件接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)就地控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，完善保護(hù)功能，提高架空乘人裝置裝備現(xiàn)代化水平及科技創(chuàng)新。

四、經(jīng)驗(yàn)與交流

本人根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)及實(shí)例分析，提出礦用架空索道安裝過(guò)程中的注意事項(xiàng)以供參考：

（一）巷道中心線、腰線測(cè)量 巷道中心線、腰線測(cè)量在整個(gè)安裝過(guò)程中是纜車安全運(yùn)行的前提。由于巷道距離較長(zhǎng)，測(cè)量?jī)x器最好選用全站儀，測(cè)量的站數(shù)越多，測(cè)量出來(lái)的中心線、腰線就越精確。初次測(cè)量完成后要做好標(biāo)記，在安裝過(guò)程中還要多次進(jìn)行復(fù)測(cè)，以保證設(shè)備安裝誤差縮小到最小程度。中心線重要性：一是巷道距離較長(zhǎng)，防止鋼絲繩在運(yùn)行中出現(xiàn)跑偏、吊繩現(xiàn)象；二是機(jī)頭與機(jī)尾的安裝定位全部都要依靠于中心線。腰線重要性：一是腰線確定行人纜車的運(yùn)行高度，防止運(yùn)行時(shí)纜車碰撞頂部與底部；二是防止抱索器的伸臂碰撞巷道兩側(cè)；三是機(jī)頭與機(jī)尾的安裝高度要以腰線作為基準(zhǔn)。

（二）承重梁的選擇與固定方式 纜車在運(yùn)行時(shí)受力的主要部件就是承重梁，所以在選擇承重梁材料時(shí)，一定要經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確計(jì)算，根據(jù)巷道的坡度、纜車運(yùn)行速度、乘坐人數(shù)加一定安全系數(shù)來(lái)確定。承重梁的安裝間隔距離也是非常重要的一個(gè)數(shù)據(jù)，如果安裝距離過(guò)大，纜車在運(yùn)行時(shí)，承重梁與承重梁之間的鋼絲繩就會(huì)出現(xiàn)較大幅度的下垂，導(dǎo)致纜車底部碰撞地面。承重梁在巷道上的固定方式是纜車安全運(yùn)行的關(guān)鍵，有多種：直埋、預(yù)埋件焊接等，直埋式的深度和焊接式厚度都需要經(jīng)過(guò)反復(fù)的計(jì)算。就本人安裝的工程而言，采用的是預(yù)埋件焊接，在橫梁的一端用兩根Φ50圓鋼平行打入巷道巖壁內(nèi)，圓鋼埋深500mm，露頭100mm，在圓鋼上面焊接16mm厚的鋼板，最后將橫梁焊接在鋼板之上，部分連接處需要焊接加強(qiáng)筋。巷道會(huì)發(fā)生變形的地方，橫梁與鋼板應(yīng)采取螺栓連接，橫梁上鉆圓孔，鋼板上鉆長(zhǎng)空，巷道變形時(shí)，橫梁可以左右調(diào)整防止變形。

（三）機(jī)尾混凝土基礎(chǔ)規(guī)格尺寸 機(jī)尾的混凝土基礎(chǔ)的規(guī)格尺寸決定纜車系統(tǒng)的配重，所以要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙施工，不但保證不浪費(fèi)材料，而且能保證纜車運(yùn)行安全，更重要的是選擇混凝土的標(biāo)號(hào)，鋼筋的型號(hào)以及鋼筋網(wǎng)的編制工藝。

（四）鋼絲繩的選擇、敷設(shè)方式和插接 根據(jù)巷道的長(zhǎng)短和行人纜車的數(shù)量，要選擇合適的鋼絲繩。

鋼絲繩的敷設(shè)方式很重要，為了節(jié)省人工費(fèi)和機(jī)械費(fèi)，一定要選擇合理的敷設(shè)方式。本人認(rèn)為敷設(shè)方式根據(jù)敷設(shè)路徑的不同分為兩種，一種是由機(jī)尾部分（巷道的下端）向機(jī)頭部分（巷道上端）敷設(shè)，該敷設(shè)方式最大的弊端就是鋼絲繩向下運(yùn)輸難度大，就本人安裝的工程來(lái)說(shuō)巷道總長(zhǎng)1000米，坡度18°，使用的通根鋼絲繩總重量可達(dá)5T，在沒(méi)有任何運(yùn)輸設(shè)備的情況下，把鋼絲繩由機(jī)頭運(yùn)至機(jī)尾，可想而知是一件很困難的事情，需要浪費(fèi)大量的人工費(fèi)和機(jī)械費(fèi)，更重要的是作業(yè)過(guò)程中危險(xiǎn)系數(shù)極大。另外一種敷設(shè)方式就是由機(jī)頭部分向機(jī)尾部分敷設(shè)，比起第一種敷設(shè)方式，該敷設(shè)方式的安全系數(shù)以及產(chǎn)生的各種費(fèi)用都會(huì)大大減小。該敷設(shè)方式需要注意的問(wèn)題就是，放繩架在巷道頂端的固定方式，防止在敷設(shè)的過(guò)程中放繩架向前滑動(dòng)，因此在敷設(shè)之前一定要固定好放繩架。一般采用的方法是：在放繩架的四個(gè)腳打上地錨，放繩架后方用小型絞車?yán)o，以此確保放繩架的牢穩(wěn)。

鋼絲繩頭的插接，鋼絲繩敷設(shè)到位以后，首先要確定鋼絲繩的長(zhǎng)度，既不能過(guò)長(zhǎng)也不能過(guò)短，過(guò)長(zhǎng)時(shí)鋼絲繩插接好后不能夠完全張緊，過(guò)短時(shí)達(dá)不到使用條件。插接頭時(shí)必須按照國(guó)家的規(guī)范要求，達(dá)到規(guī)定的插接長(zhǎng)度，只有這樣才能保證鋼絲繩達(dá)到使用強(qiáng)度。

（五）滑輪的選擇 滑輪是直接和鋼絲繩接觸和受力的部件，滑輪的選擇也很重要。就本人安裝的工程而言，施工之初很多作業(yè)都處于摸索階段，纜車剛投入運(yùn)行不到一個(gè)月，所用滑輪出現(xiàn)不同程度的磨損，導(dǎo)致所有滑輪全部報(bào)廢。經(jīng)生產(chǎn)廠家、設(shè)計(jì)單位、施工單位開(kāi)專題會(huì)議研究后，更換了硬度小的輪襯，滑輪的使用壽命明顯增強(qiáng)。

(六)抱索器的選擇 纜車在試運(yùn)行初期，抱索器與滑輪接合面過(guò)渡不好發(fā)生碰撞，導(dǎo)致纜車震動(dòng)。經(jīng)過(guò)該工程的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)小組討論商量后進(jìn)行了三項(xiàng)改造。一是對(duì)抱索器的接觸面重新刨磨；二是滑輪輪襯的中間部分在車床上車出鋼絲繩直徑的半圓弧面，兩側(cè)車出能容下抱索器寬度的圓弧面；三是抱索器繩卡需卡到鋼絲繩直徑的1/2且超出2mm-3mm處。經(jīng)過(guò)以上三項(xiàng)改造并反復(fù)試驗(yàn)后纜車運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

五、結(jié)論

礦用架空纜車乘人裝置還沒(méi)有被廣泛采用，本人安裝的纜車已通過(guò)了兩年的正常運(yùn)行，技術(shù)上已基本成熟。工人下班后乘坐纜車時(shí)還會(huì)放松心情，減輕疲勞，得到了行內(nèi)各界人士的好評(píng)，礦用架空纜車乘人裝置一定會(huì)有一個(gè)很廣闊的前景。

參考文獻(xiàn)

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