煤礦輔助乘人裝置的常見(jiàn)故障及性能提升分析

張建靜

（同煤集團(tuán)安全監(jiān)管五人小組管理部， 山西 大同 037000）

引言

當(dāng)前主要井下輸送人員裝置為軌道機(jī)車、單軌吊車、鋼絲繩牽引卡軌車、架空乘人裝置等[1]。部分老舊礦井仍以小電瓶車、小絞車為主。本文著重研究架空乘人裝置的發(fā)展，探討架空乘人裝置常見(jiàn)故障以及預(yù)防措施。

1 煤礦輔助乘人裝置的常見(jiàn)故障分析

1.1 鋼絲繩斷絲

原因：架空乘人裝置長(zhǎng)期運(yùn)行得不到及時(shí)更換，導(dǎo)致鋼絲繩超出疲勞極限產(chǎn)生斷絲，或運(yùn)輸過(guò)程負(fù)載過(guò)重超出鋼絲繩超載限度發(fā)生斷絲，也有可能因固定抱索器長(zhǎng)期與鋼絲繩非正常接觸導(dǎo)致鋼絲繩局部應(yīng)力過(guò)大。

采取措施：定期檢查定期更換，及時(shí)更正固定抱索器的安裝位置，控制線路負(fù)荷，禁止超負(fù)荷運(yùn)行。

1.2 鋼絲繩自旋

原因：鋼絲繩所受扭力不均衡，鋼絲繩打滑等因素，會(huì)引發(fā)鋼絲繩運(yùn)行方向變化產(chǎn)生自旋，影響吊椅平穩(wěn)，增加掉繩發(fā)生幾率。

采取措施：注意托繩輪重心與鋼絲繩是否重合，保證軸心位置與鋼絲繩垂直。安裝抱索器及吊椅應(yīng)注意安裝順序，抱索器調(diào)平后安裝吊椅，將吊椅重心與繩索重心調(diào)平[2]。

1.3 鋼絲繩脫落

原因：出現(xiàn)鋼絲繩脫落的原因?yàn)橥欣K輪軸安裝位置傾斜導(dǎo)致鋼絲繩從傾斜的輪襯出脫出；托繩輪松動(dòng)導(dǎo)致偏離鋼絲繩中心位置；壓繩輪與鋼絲繩間隙過(guò)大，導(dǎo)致沒(méi)有起到阻攔作用；驅(qū)動(dòng)輪磨損等因素導(dǎo)致輪襯缺少易打滑、脫出。

采取措施：及時(shí)調(diào)整托繩輪和壓繩輪，及時(shí)更換損耗輪襯，安裝專用的防脫繩裝置。

1.4 抱索器打滑

原因：抱索器故障松動(dòng)導(dǎo)致打滑，抱索器松動(dòng)導(dǎo)致無(wú)法提高足夠的抱緊力固定吊椅，吊椅可能滑動(dòng)，導(dǎo)致間距減小甚至多個(gè)吊椅直接擠壓在一起；松動(dòng)另一方面可能導(dǎo)致吊椅的脫落。

采取措施：及時(shí)擰緊松動(dòng)預(yù)緊螺絲，更換失效彈性頂桿，抱索器整體失效需要及時(shí)更換整個(gè)抱索器。

1.5 變坡點(diǎn)掉繩

原因：變坡點(diǎn)掉繩事故發(fā)生會(huì)導(dǎo)致吊椅拖地、掉座、座椅積聚等，這類情況上下坡點(diǎn)都有可能發(fā)生。通常掉繩后鋼絲繩會(huì)脫離托繩輪卡在托輪與外支架之間，也有可能鋼絲繩打到托梁處。

采取措施：托梁下安裝壓輥或壓輪，以及防掉繩保護(hù)。

1.6 欠速或過(guò)速

原因：欠速多數(shù)由于驅(qū)動(dòng)輪襯與鋼絲繩間的摩擦打滑導(dǎo)致鋼絲繩運(yùn)行速率減慢；過(guò)速同樣與驅(qū)動(dòng)輪摩擦力相關(guān)，張緊力不足或摩擦力不足導(dǎo)致鋼絲繩運(yùn)行速率增大。鋼絲繩轉(zhuǎn)動(dòng)速率突然變化導(dǎo)致抱索器失穩(wěn)，吊椅偏擺，嚴(yán)重導(dǎo)致飛車事故。

采取措施：合理配置鋼絲繩、驅(qū)動(dòng)輪、驅(qū)動(dòng)輪襯塊尺寸，科學(xué)選擇鋼絲繩配種。

1.7 吊椅擺動(dòng)

原因：乘人裝置中吊椅受到震動(dòng)會(huì)產(chǎn)生擺動(dòng)，擺動(dòng)方向由于受力作用影響前后、左右都擺動(dòng)，通常傳動(dòng)過(guò)程突然加速、減速以及可能出現(xiàn)托輪不合格，這種擺幅就會(huì)很大，嚴(yán)重時(shí)可能出現(xiàn)傷人事故。

采取措施：定期更換不合格托輪等配件，加裝過(guò)擺保護(hù)裝置，同時(shí)乘坐人員加強(qiáng)安全意識(shí)，及時(shí)借助兩腳與地面接觸，通過(guò)地面摩擦減少擺幅。

1.8 制動(dòng)器鎖不緊

原因：制動(dòng)裝置中閘塊與鋼絲繩間距過(guò)大，導(dǎo)致制動(dòng)過(guò)程中設(shè)備無(wú)法鎖緊，可能由于彈簧失效或閘塊過(guò)多磨損，平時(shí)可能影響正常停車的平穩(wěn)性，緊急停車設(shè)備無(wú)法鎖死，易導(dǎo)致飛車事故。

采用措施：定期檢查制動(dòng)裝置，保證閘塊與鋼絲繩間距不超過(guò)2mm，及時(shí)調(diào)整制動(dòng)器彈簧及磨損的閘塊。

2 輔助乘人裝置性能的提高措施

2.1 嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

1）安全裝置。第一，安全制動(dòng)裝置。煤礦架空乘人裝置應(yīng)具備工作制動(dòng)器和安全制動(dòng)器，并且各制動(dòng)器的最大制動(dòng)力設(shè)置應(yīng)滿足額定承載力1.5倍以上，最大不超過(guò)2倍，兩者都可以安裝在驅(qū)動(dòng)輪上，但工作制動(dòng)器也可以安裝在高速軸上。使用過(guò)程中，工作制動(dòng)器先于安全制動(dòng)器開(kāi)啟，兩種不同時(shí)開(kāi)啟工作。乘人裝置停車前應(yīng)停止電機(jī)電源，故障型停車應(yīng)立即切斷電源[3]。第二，安全保護(hù)裝置。煤礦用架空乘人裝置按照《煤礦安全生產(chǎn)規(guī)程》中相關(guān)規(guī)定配備有相當(dāng)數(shù)量的安全保護(hù)裝置，安裝位置也應(yīng)符合規(guī)程中的要求。同時(shí)為確保裝置能夠隨時(shí)正常開(kāi)啟，設(shè)備管理人員應(yīng)在交接班時(shí)檢查和試驗(yàn)安全保護(hù)裝置的可靠性。

2）牽引鋼絲繩。架空乘人裝置的牽引鋼絲繩兩端相互插接呈封閉環(huán)狀，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪、尾輪等帶動(dòng)鋼絲繩運(yùn)轉(zhuǎn)。由于股式結(jié)構(gòu)鋼絲繩其為線接觸、同向捻、帶纖維芯的特性，所以鋼絲繩選取股式結(jié)構(gòu)鋼絲繩為主，潮濕易腐蝕環(huán)境應(yīng)選取鍍鋅鋼絲繩，鋼絲繩與驅(qū)動(dòng)輪、尾輪等的直徑比應(yīng)大于60，同時(shí)安全系數(shù)不能低于6。密封式提升鋼絲繩應(yīng)將直徑比應(yīng)高于普通牽引用鋼絲繩的20%，同時(shí)應(yīng)保證單個(gè)鋼絲最粗直徑應(yīng)與驅(qū)動(dòng)輪直徑比大于900。鋼絲繩進(jìn)行插接工作必須由專職人員負(fù)責(zé)，同時(shí)必須選用縱向插接，插接長(zhǎng)度應(yīng)大于鋼絲繩直徑1 000倍以上，避免硬性插接。插接工作完成后應(yīng)用最大張緊力張緊，對(duì)座椅施加最大載荷后查看裝置連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，確保系統(tǒng)運(yùn)行順暢，且插接處無(wú)松動(dòng)、變徑、起刺等問(wèn)題。架空乘人裝置所采用的牽引鋼絲繩由于呈封閉狀態(tài)，所以日常不做損傷式檢測(cè)，定期進(jìn)行鋼絲繩、鋼絞線的日常檢查，查看鋼絲繩結(jié)合處是否出現(xiàn)松動(dòng)、變徑、起刺等問(wèn)題，有條件情況下應(yīng)加裝鋼絲繩在線損傷檢測(cè)儀進(jìn)行非損失式檢測(cè)。新進(jìn)的鋼絲繩或存放期超出1年以上的鋼絲繩，投入使用應(yīng)進(jìn)行性能檢驗(yàn)。

2.2 加強(qiáng)安裝和驗(yàn)收制度

煤礦用架空乘人裝置安裝必須由具有專項(xiàng)資質(zhì)的企業(yè)或團(tuán)隊(duì)進(jìn)行，安裝過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格按照礦用設(shè)備安裝的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定，設(shè)備完成安裝調(diào)試后，應(yīng)委托專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，煤礦企業(yè)主管部門在檢測(cè)合格基礎(chǔ)上組織設(shè)備驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方能投入使用。同時(shí)正常投入使用的架空乘人裝置應(yīng)定期進(jìn)行設(shè)備檢測(cè)和維護(hù)，并以1年為1個(gè)周期委托具有資質(zhì)機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)設(shè)備狀況，查找設(shè)備安全隱患。

2.3 加強(qiáng)日常管理和維護(hù)

煤礦用架空乘人裝置必須有專職管理人員管理和日常維護(hù)，例如使用可摘掛和活動(dòng)抱索器的裝置必須在設(shè)備使用過(guò)程上、下位置有專職管理人員看管和監(jiān)督，確保使用人員的安全和必要的安全間距。同時(shí)井下作業(yè)人員應(yīng)完成對(duì)架空乘人裝置上安全和操作方面的相關(guān)培訓(xùn)后方能使用架空乘人裝置。

3 結(jié)語(yǔ)

煤礦架空乘人裝置是煤礦運(yùn)輸人員的一種重要機(jī)械設(shè)備，對(duì)煤礦井下輔助運(yùn)輸能力與生產(chǎn)效率及安全運(yùn)行極為重要，因此，必須保證架空乘人裝置技術(shù)的規(guī)范性，掌握架空乘人裝置的常見(jiàn)故障及其處理方法，嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)安裝和驗(yàn)收制度以及日常管理和維護(hù)，有效提高煤礦輔助乘人裝置的可靠性。