礦用防墜器在水電施工豎井吊籃上的應(yīng)用

（1.四川煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心，四川 成都 610045；2.中國葛洲壩集團(tuán)機(jī)電建設(shè)有限公司，四川 成都 610000）

目前，國內(nèi)針對水電建設(shè)行業(yè)的豎井施工的卷揚(yáng)提升系統(tǒng)沒有成配套設(shè)備，現(xiàn)場施工所用的卷揚(yáng)提升系統(tǒng)為施工單位自行設(shè)計、制作、安裝，現(xiàn)場施工所用的自制提升系統(tǒng)五花八門，對所使用的卷揚(yáng)機(jī)提升系統(tǒng)吊籃基本都未安裝可靠的斷繩保護(hù)裝置，故一旦鋼絲繩發(fā)生斷裂，吊籃將會墜落井底，造成嚴(yán)重的事故，后果不堪設(shè)想。由此可見，為保證水電站豎井施工卷揚(yáng)機(jī)提升系統(tǒng)使用的安全，系統(tǒng)中必須安裝斷繩保護(hù)裝置。

1 斷繩保護(hù)裝置在礦井提升機(jī)上的應(yīng)用

斷繩保護(hù)裝置在礦井提升機(jī)上的應(yīng)用是很普遍的，一般都采用防墜器。當(dāng)提升鋼絲繩一旦發(fā)生斷裂后，防墜器可使吊藍(lán)（罐籠）牢固地支撐在井筒的罐道上，防止吊藍(lán)（罐籠）墜落井底造成人員傷亡事故。

如圖1所示，礦用防墜器由抓捕器、彈簧、拉桿、平衡板、杠桿等零部件組成，其工作原理如下。

卷揚(yáng)機(jī)正常運(yùn)行時，鋼絲繩通過罐籠頂面的連接裝置將其拉桿拉緊，這時抓捕器傳動裝置的兩個彈簧處于伸長狀態(tài)，拉桿通過軸與平衡板相連，平衡板又和杠桿相連，杠桿可以繞軸轉(zhuǎn)動，當(dāng)彈簧伸長時，杠桿的兩端處于最上端的位置。當(dāng)鋼絲繩斷裂后，彈簧回縮，拉桿帶動連接板使兩個閘瓦互相接近直至卡住制動鋼絲繩。

圖1 礦用防墜器結(jié)構(gòu)圖

2 防墜器在水電施工豎井吊籃上應(yīng)用設(shè)計

礦井提升機(jī)和水電施工豎井提升機(jī)除了工作環(huán)境不同，其結(jié)構(gòu)和形式基本是相似的，所以我們完全可以借鑒礦井提升機(jī)斷繩保護(hù)器的原理，將礦用防墜器的技術(shù)運(yùn)用到水電站豎井施工中。

為了保證水電站豎井施工卷揚(yáng)機(jī)提升系統(tǒng)使用的安全，消除現(xiàn)有的水電站豎井施工卷揚(yáng)機(jī)提升吊籃系統(tǒng)存在極大安全隱患，四川煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心借鑒礦井提升機(jī)斷繩保護(hù)器的原理，研究出了一種水電施工豎井吊籃防墜裝置，成功將礦用防墜器的技術(shù)運(yùn)用到水電站豎井施工中。

通過分析研究，該裝置可通過如下工作原理來實現(xiàn)斷繩保護(hù)，如圖2水電豎井施工垂直運(yùn)輸方案防墜器平面示意圖所示：在水電站豎井全斷面擴(kuò)挖支護(hù)施工階段，用一臺配主起升鋼絲繩的主卷揚(yáng)機(jī)提升小吊籃，負(fù)責(zé)人員和材料的運(yùn)輸；用兩臺副卷揚(yáng)機(jī)負(fù)責(zé)大吊盤施工平臺的運(yùn)輸，且兩臺副卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩也兼作小吊籃的穩(wěn)繩和制動繩，此制動繩同時也為罐道。在吊籃的上部增設(shè)一防墜器，如圖3所示，包括機(jī)架1、主鋼絲繩2、主拉桿3，其特征在于，主拉桿3安裝在機(jī)架1上，主拉桿3通過連接器4與連接桿5相連接；連接桿5兩端與平衡板6通過銷軸桿7連接；平衡板6中部設(shè)有轉(zhuǎn)軸安裝在支座8上，支座8固定在機(jī)架1底部；平衡板6通過銷軸安裝有彈簧拉桿9，彈簧拉桿9的另一端安裝在機(jī)架1上部；平衡板6的尾端連接有抓捕器10，抓捕器10安裝在機(jī)架1兩側(cè)，抓捕器10中穿有制動鋼繩11。

圖2 水電豎井施工垂直運(yùn)輸方案防墜器平面示意圖

圖3 水電豎井施工提升系統(tǒng)吊籃防墜器結(jié)構(gòu)圖

平衡板6可隨中部轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)場施工時，小吊籃12的主鋼絲繩2由一臺主卷揚(yáng)機(jī)13帶動，運(yùn)輸人員和材料，兩臺副卷揚(yáng)機(jī)14各配一根制動鋼繩11負(fù)責(zé)大吊籃15施工平臺的運(yùn)輸。

主卷揚(yáng)機(jī)13正常運(yùn)行時，主鋼絲繩2通過小吊籃12頂面的連接器4將其主拉桿3拉緊，這時抓捕器10傳動裝置的兩個彈簧拉桿9的彈簧處于伸長狀態(tài)，銷軸桿7通過軸與平衡板6相連，銷軸桿7可以繞軸轉(zhuǎn)動，此時，兩個銷軸桿7的處于最上端的位置。

當(dāng)主鋼絲繩2斷裂后，彈簧拉桿9的彈簧回縮，銷軸桿7帶動平衡板6轉(zhuǎn)動，使兩個抓捕器10動作，將兩根制動鋼繩11卡住后制動，阻止了吊籃的墜落。

這樣在提升過程中，由于某種原因，主起升鋼絲繩斷繩或連接裝置斷裂，防墜裝置聯(lián)動，防墜器自動抓住制動繩，使吊藍(lán)牢固地支撐在井筒的罐道上，平穩(wěn)停住，不致墜入井底，從而保證人員的安全和提升設(shè)備不致?lián)p壞。

3 實際應(yīng)用

本裝置適用于多種形式的水電施工豎（斜）井卷揚(yáng)機(jī)提升系統(tǒng)，可應(yīng)用于水電行業(yè)的各個水電站，對保證水電站安全生產(chǎn)有著十分重要的現(xiàn)實意義，應(yīng)用前景十分廣泛。

目前，我們已將此設(shè)計成功地應(yīng)用到雅礱江流域水電站開發(fā)有限公司的錦屏、官地、兩河口等多個水電站豎井卷揚(yáng)機(jī)提升系統(tǒng)中，受到業(yè)主和施工單位的一致好評，為電站豎井施工提供了重要的安全保障措施，對保證水電行業(yè)安全生產(chǎn)將發(fā)揮重大作用。該設(shè)計的應(yīng)用使水電站豎井施工中的提升吊籃系統(tǒng)具有雙重安全保障，最大限度避免施工發(fā)生墜落事故，有效地保護(hù)了施工人員的安全。