新三礦副暗斜井架空乘人裝置改造可行性研究

文/張俊波，冀中能源峰峰集團(tuán)有限公司新三礦

1 改造的必要性

現(xiàn)有的斜井人車系統(tǒng)采用老式的XRC型斜井人車設(shè)計(jì)久遠(yuǎn)，安全水平低下，在全國范圍內(nèi)曾發(fā)生多次群死群傷事件，被列為限期淘汰設(shè)備，必須進(jìn)行淘汰更新，故將副暗斜井人車系統(tǒng)由斜井人車改為斜井架空乘人裝置。

2 改造的可行性

2.1 改用斜井架空乘人裝置后，根據(jù)校驗(yàn)結(jié)果，現(xiàn)有提升機(jī)設(shè)備無需改變，運(yùn)行方式不變，有利于設(shè)備的維護(hù)和運(yùn)行安全。

2.2 斜井架空乘人裝置是專為煤礦設(shè)計(jì)、定型生產(chǎn)的具有入井資質(zhì)的煤礦提人設(shè)備，安全性能有保障，是推廣使用的煤礦井下運(yùn)人設(shè)施。

2.3 斜井架空乘人裝置的運(yùn)輸能力與現(xiàn)有XRC型斜井人車基本相同，能滿足我礦副暗斜井提升運(yùn)輸人員的工作量。

2.4 采用斜井架空乘人裝置后，斜坡還同時(shí)能滿足普通等礦車的運(yùn)行要求，物料在該斜坡的運(yùn)行方式不變。

2.5 副暗斜井的巷道空間基本滿足斜井架空乘人裝置的安裝要求，所需改造工作量不大。

3 架空乘人裝置（下稱架空人車）方案的確定

3.1 現(xiàn)場條件：

3.1.1 坡長1300m，坡度20度，半圓拱巷道。巷道最高處3.3m，最低2.65m，平均高度2.8m；巷道平均寬度3.7m；巷內(nèi)鋪設(shè)軌距為600mm 43kg/m單軌軌道，軌道中心較巷道中心偏400mm；斜坡安裝有四臺ZDC302.2型跑車防護(hù)裝置。斜坡運(yùn)行方式為串車提升兼斜井人車提升（二者不同時(shí)運(yùn)行）。

3.1.2 斜坡為甩車場運(yùn)行方式，無平坡頭；坡頭、坡底均設(shè)一個(gè)侯車室。坡底有足夠的空間安裝架空人車驅(qū)動裝置或迂回漲緊裝置。

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3.1.3 坡頭候車室向下55m、向上34m范圍內(nèi)的巷道均采用砌圈方式支護(hù)；坡頭候車室向上34m至120m為砼支護(hù)，120m處為副暗斜井車房。坡底均為砼噴漿支護(hù)。

3.1.4 坡頭候車室對面的乘人區(qū)間巷道高度3.1m。

3.2 架空人車型式確定：

根據(jù)廠家（湘潭恒欣及湖南華陽公司）提供的四套方案，經(jīng)礦組織兩次會審，確定以湘潭恒欣公司的機(jī)械式倒拉方案為基礎(chǔ)，提出新三礦架空人車的總體方案。方案的主要內(nèi)容為：

3.2.1 架空人車型號：RJKY55-32/1800(A)型礦用大坡度可摘掛抱索器架空乘人裝置.

3.2.2 采用機(jī)械驅(qū)動，變頻控制，架空人車控制系統(tǒng)與副暗斜井提升機(jī)互相閉鎖。

3.2.3 迂回輪安裝在坡頭斜井人車道岔下方；驅(qū)動裝置及漲緊裝置安裝在副暗坡底平巷段，鋼絲繩圍包角大于360度，漲緊輪向坡頭方向漲緊。

3.2.4 副暗斜井現(xiàn)有的ZDC30-2.0型跑車防護(hù)裝置更新為滿足架空人車安裝要求的新型跑車防護(hù)裝置。

3.2.5 人員上下車地點(diǎn)位于斜坡上。

4 副暗斜井安裝架空人車存在的問題及解決方案

4.1 坡頭迂回輪安裝

問題：設(shè)備安裝與坡頭地質(zhì)條件相矛盾。副暗坡頭巷道不充許進(jìn)行挑頂、擴(kuò)幫等大的工程項(xiàng)目，而安裝迂回輪鋼梁需做鋼梁窩，必須進(jìn)行工程作業(yè)；同時(shí)，受巷道高度限制，目前的巷道安裝架空人車迂回輪后，巷道頂部沒有檢修空間，必須進(jìn)行挑頂以解決檢修空間問題。

解決辦法：

①坡頭迂回輪改用底板砼基礎(chǔ)金屬立柱支架安裝方式，盡可能減少對巷道頂、幫的破壞。②在兼顧迂回輪檢修空間的基礎(chǔ)上，考慮副暗斜坡窩底03m，降低軌道高度，以實(shí)現(xiàn)迂回輪頂部留出檢修空間。

4.2 架空人車鋼絲繩與斜坡跑車防護(hù)裝置相干涉、鋼絲繩與軌道之間水平距離太小問題。

解決辦法：

①更換斜坡跑車防護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)架空人車鋼絲繩與跑車防護(hù)裝置共存不干涉。②斜坡軌道向左側(cè)（從坡頭向坡底看）擺0.4m，解決架空人車鋼絲繩位于軌道正上的問題；同時(shí)將副暗坡底的ZDC643/3/15型對稱道岔更換為ZDK643/5/15型右開道岔，將坡頭甩罐道岔更新，滿足坡底軌道與偏移后斜坡軌道的對中問題。

4.3 斜坡軌道偏移后在坡頭段與車回風(fēng)管路支腿相干涉。

斜坡軌道在坡頭段偏移0.4m后，軌道與副暗車房回風(fēng)管的第一個(gè)砼支柱相干涉，串車提升將不能進(jìn)行。

解決辦法：將副暗繩道內(nèi)回風(fēng)管的第一個(gè)砼支柱改為金屬吊掛固定或金屬支退支撐，滿足礦車運(yùn)行要求。

4.4 架空人車托繩輪鋼梁安裝工作量大，巷道變化嚴(yán)重；有效作業(yè)時(shí)間短。

副暗斜坡存在著砌圈支護(hù)、U鋼支護(hù)、砼噴漿支護(hù)等多種方式，造成托繩輪鋼梁安裝困難。

解決辦法：

①提前根據(jù)巷道條件確定托繩輪安裝方式，可采用梁窩安裝鋼梁、巷幫錨桿固定鋼梁座安裝鋼梁等方式，減少井巷工作量。②利用停產(chǎn)檢修時(shí)間集中施工，減少安裝時(shí)間。

4.5 斜坡底板文明生產(chǎn)問題。

斜坡地面為普通類型，存在著高低不平等現(xiàn)象，一方面外觀不雅，另一方面不利用人員應(yīng)急下車。

解決辦法：將全坡地面硬化并打設(shè)行人臺階。

5 副暗斜井安裝架空人車裝置需額外增加的工作量

5.1 軌道方面：

根據(jù)前述內(nèi)容，副暗斜坡軌道偏移0.4m并降低0.3m，涉及斜坡軌道1200m，道岔四部，木軌枕1500根，道釘9500個(gè)，軌道接頭192套（含螺栓），大石子360立方米。其中四部道岔中，拆除一部，移位一部，更換二部；木軌枕按60%更換計(jì)900根；道釘按50%更換計(jì)4750個(gè)；軌道接頭按30%更換計(jì)58套。

5.2 安全設(shè)施方面：

副暗斜坡拆除串車提升專用ZDC30-2.0型跑車防護(hù)裝置四套，更換為兼顧架空人車與串車提升的ZDC30-2.0型架空人車專用型跑車防護(hù)裝置四套。

5.3 巷道工程方面：

①坡上軌道降低0.3m，需窩底出碴1824立方米，打設(shè)斷面0.3×0.3m2水溝計(jì)1200m。②坡頭和坡底需打設(shè)鋼梁窩、局部擴(kuò)幫挑項(xiàng)；底板施工砼基礎(chǔ)計(jì)9.6立方米。副暗斜井巷道內(nèi)安裝各種鋼梁計(jì)210根（含候車室吊椅庫）。③坡上地面硬化并重新打設(shè)水溝。地面硬化按厚度8cm計(jì)算，總工作量360立方米。

6 結(jié)論

經(jīng)上述論證，本方案選擇一套RJKY55-32/1800(A)型礦用大坡度可摘掛抱索器架空乘人裝置在副暗斜坡安裝，乘車地點(diǎn)位于斜坡上，上下車采用非靜止方式。安裝時(shí)迂回輪位于副暗坡頭候車室上方約8m處，驅(qū)動及漲緊裝置位于副暗坡底中央泵房兩個(gè)入口之間。利用斜坡現(xiàn)有的兩個(gè)候車室作為座椅存放位置。相關(guān)的保護(hù)及與副暗斜井提升機(jī)的閉鎖按照《煤礦安全規(guī)程》的要求執(zhí)行。