架空乘人裝置在煤礦大傾角斜井人車系統(tǒng)改造中的應(yīng)用

摘 要：介紹了礦井人車斜井采用適用技術(shù)和新型設(shè)備的技術(shù)改造，證實通過技術(shù)改造有效地解決原有系統(tǒng)存在的問題，并取得良好的安全、經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：大頃角；架空乘人裝置；節(jié)能

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.084

0 引言

在技改前，我礦人員提升系統(tǒng)主要采用提升絞車配斜井人車的方式運(yùn)送出、入井人員，此種運(yùn)輸方式效率較低，能耗過高，日常維護(hù)檢修工作量大，已不適應(yīng)礦井發(fā)展的需要，目前礦井普遍推廣采用的RJY系列煤礦固定抱索器架空乘人裝置，是一種新型的礦井斜巷或平巷人員運(yùn)送設(shè)備。該裝置主要由驅(qū)動部分、尾輪部分、張緊部分及電控系統(tǒng)組成。架空乘人裝置具有運(yùn)行安全可靠、人員上下方便、隨到隨行、不需等待、一次性投入低、動力消耗小、操作簡單、便于維護(hù)、工作人員少和運(yùn)送效率高等特點。

1 原斜井人車系統(tǒng)情況分析

硯石臺煤礦+320m水平人車斜井坡度35°，井筒斜長558m，安裝一套洛陽礦山機(jī)械廠于1971年6月1日生產(chǎn)的KJ2-2.5×1.2A型單繩纏繞式提升機(jī)，該提升機(jī)于1985年1月1日安裝投用，主要承擔(dān)礦井±0m～+320m水平出入井人員提升任務(wù)，乘人容器為XRB型斜井人車，通過對該套提升系統(tǒng)分析，主要存在以下問題：

（1）該KJ2-2.5×1.2A型單繩纏繞式提升機(jī)屬國家明令淘汰的KJ系列提升機(jī)；（2）設(shè)備使用年限過長，老化嚴(yán)重，事故頻發(fā)。絞車主滾筒與主軸配合松動，主滾筒向電機(jī)側(cè)最大串位量達(dá)8mm；絞車蓄力缸磨損，漏油嚴(yán)重，油壓系統(tǒng)不穩(wěn)定；高壓換向室絕緣老化，常發(fā)生線圈被燒或短路，造成絞車運(yùn)行途中突然抱閘事故；失壓脫扣器不靈活，司機(jī)腳踏開關(guān)不靈敏、不可靠等，嚴(yán)重影響礦井人員運(yùn)輸系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行；（3）該絞車制動方式采用角移式閘，又無二級制動，制動效果差，停車不平穩(wěn)；（4）采用斜井人車裝載人員，一次運(yùn)輸人員多，對軌道和提升設(shè)備要求較高，在發(fā)生突發(fā)性事故時，易造成人員群死、群傷；（5）井筒緊臨孝子河，巷道頂?shù)装鍧B水較大，每年用于該系統(tǒng)的維護(hù)成本過高約30萬元。其中提升鋼絲繩4根約12萬元；斜坡鋼軌、道枕、地滾等材料約10.5萬元，絞車維護(hù)用的材料、配件和油脂費(fèi)約3萬元，用于絞車、斜井人車、斜坡鐵道日常維護(hù)及整治的人工費(fèi)約4.5萬元；（6）該系統(tǒng)運(yùn)行占用人員過多，其中絞車司機(jī)7人，斜井人車跟車員7人，每年支付該部分人員工資約25.2萬元。

根據(jù)以上問題分析， 結(jié)合目前煤礦斜井人員運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展趨勢，通過對國內(nèi)現(xiàn)有架空人車生產(chǎn)廠家的調(diào)研，我礦決定重新設(shè)計新安裝一套架空乘人裝置用于±0m～+320m水平人員運(yùn)送。

2 技改后設(shè)備工作原理和技術(shù)特點

（1）架空乘人裝置通過電動機(jī)帶動減速機(jī)構(gòu)上的驅(qū)動輪，摩擦傳動架空線路上支托在托（壓）索輪上的無極鋼絲繩，由鋼絲繩帶動其上的吊椅在驅(qū)動輪和尾輪之間作循環(huán)運(yùn)動。其中鋼絲繩通過尾部張緊裝置進(jìn)行張緊，以維持鋼絲繩在托輪間的撓度和張力。

該設(shè)備主要由驅(qū)動裝置、被動尾輪裝置及張緊裝置、乘人部分、托繩部分、電控部分組成。

（2）技術(shù)特點。

1）首次在西南片區(qū)安裝如此大傾角（35°）、長距離（斜長600m）的架空乘人裝置；2）充分利用礦井原有人車斜井井筒進(jìn)行安裝，為了保證安裝質(zhì)量，只對原人車斜井下車場進(jìn)行了局部改造，即節(jié)約了改造成本，又大大減少了改造工程量；3）改變原有架空人車托繩輪安裝方式，首次采用在巷道兩幫鉆孔，鋼梁配托架的方式進(jìn)行安裝，保證了原有斜井人車正常運(yùn)行的情況下，完成新設(shè)備的安裝；4）新設(shè)備運(yùn)行保護(hù)控制智能化，系統(tǒng)的運(yùn)行控制由PLC可編程控制器實現(xiàn)自動檢測和自動控制，具有全自動開、停功能；5）安全保護(hù)控制智能化，系統(tǒng)的安全保護(hù)控制由PLC可編程控制器實現(xiàn)自動檢測和自動控制。能實現(xiàn)越位、速度、重錘下限位、鋼絲繩斷繩急停、緊急停車、掉繩、超溫、過流、過壓、制動器動作失效和機(jī)頭機(jī)尾信號中斷等保護(hù)；6）其它安全保護(hù)裝置齊全、完善，主要安裝有系統(tǒng)防靜電保護(hù)、防掉繩裝置、吊椅過擺保護(hù)裝置和頭尾輪入繩口安全防護(hù)裝置，在斜坡鋪設(shè)防止人員摔傷的砂粒以及防止墜物向下滾落的橫溝；7）高度人性化的配套系統(tǒng)，配備語音聲光提示系統(tǒng)、背景音樂系統(tǒng)、救護(hù)裝置和礦用本安型漢字滾動顯示屏；8）設(shè)備功率由原來的200KW減小至55KW，年節(jié)約電能消耗91.25萬KW·h。

3 改造前后效益分析

（1）經(jīng)濟(jì)效益分析。據(jù)統(tǒng)計，斜井人車設(shè)備費(fèi)、安裝費(fèi)以及土建費(fèi)用約需385萬元，而架空乘人裝置只需要201萬元，在日常運(yùn)行方面，斜井人車的設(shè)備更換以及系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用都相比架空乘人裝置要高，每年的運(yùn)行成本相對架空乘人裝置要高96.55萬元，因此，改造后投資回收期約為：n=201/96.55=2.08年。

（2）安全效益分析。通過技改后采用的架空乘人裝置，能徹底杜絕群傷事故的發(fā)生，能夠滿足礦井安全、生產(chǎn)的需要。

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作者簡介：昌維彬（1980-），男，藏族，四川小金縣人，中專，助理工程師，從事煤礦機(jī)電管理工作。