保障金屬非金屬地下礦山無軌運(yùn)人安全

文/李廣

2019年8月12日，應(yīng)急管理部發(fā)布了安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)AQ 2070-2019《金屬非金屬地下礦山無軌運(yùn)人車輛安全技術(shù)要求》，自2020年2月1日起實(shí)施。本文邀請?jiān)摌?biāo)準(zhǔn)主要起草人，對標(biāo)準(zhǔn)出臺的背景、重要意義與主要內(nèi)容進(jìn)行解讀。

近年來，隨著采礦工藝的進(jìn)步，采用斜坡道開拓的金屬非金屬地下礦山越來越多，礦山使用無軌運(yùn)人車輛運(yùn)輸作業(yè)人員越來越普遍，無軌運(yùn)輸?shù)陌踩珕栴}也越來越引起關(guān)注。

2019 年8 月12 日，應(yīng) 急 管 理部發(fā)布了安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)AQ 2070-2019《金屬非金屬地下礦山無軌運(yùn)人車輛安全技術(shù)要求》（以下簡稱《安全技術(shù)要求》），自2020 年2月1 日起實(shí)施。

標(biāo)準(zhǔn)出臺背景及無軌運(yùn)人車的使用現(xiàn)狀

與地面車輛的行駛環(huán)境和路面情況顯著不同，井下斜坡道環(huán)境和路面狀況普遍較惡劣，其特點(diǎn)為長距離大坡度、急彎、泥濘、凹凸不平等情況的復(fù)雜巷道路面，高塵、視野差的運(yùn)行工況和可能出現(xiàn)片幫、冒頂?shù)耐话l(fā)狀況。因此，對這類無軌運(yùn)人車輛應(yīng)該提出與地面行駛車輛不同的特殊安全技術(shù)要求。

此前，交通部門對地面公路上行駛的車輛制定了一系列安全技術(shù)要求，并要求定期進(jìn)行強(qiáng)制性安全檢驗(yàn)。而對于地下礦山斜坡道使用的無軌運(yùn)人車輛，由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，沒有明確的安全技術(shù)要求，導(dǎo)致各礦山企業(yè)使用的人員運(yùn)輸車輛五花八門（如拖拉機(jī)、農(nóng)用車、改裝車、皮卡、吉普車等），各行其是。由于缺乏統(tǒng)一的安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，各制造企業(yè)生產(chǎn)的無軌運(yùn)人車輛結(jié)構(gòu)、原理各異，價格懸殊較大，企業(yè)無所適從。

地下礦山濕式制動專用運(yùn)人車

2015 年2 月13 日，原 國 家 安全監(jiān)管總局發(fā)布《金屬非金屬礦山禁止使用的設(shè)備及工藝目錄（第二批）》，該目錄明確規(guī)定：禁止專門用于運(yùn)輸人員、炸藥、油料的無軌膠輪車使用干式制動器。禁止的原因是干式制動器的結(jié)構(gòu)決定了其制動力穩(wěn)定性差，在不同類型路面行駛時變化較大，特別是在地下礦山斜坡道持續(xù)上下坡時，制動器持續(xù)作用易發(fā)熱，制動效能降低，容易造成制動失效。此外，干式制動器的開放式結(jié)構(gòu)易導(dǎo)致泥沙、碎石進(jìn)入，造成制動失效，容易引發(fā)運(yùn)輸安全事故。

2019 年2 月23 日，內(nèi)蒙古自治區(qū)西烏珠穆沁旗銀漫礦業(yè)有限責(zé)任公司發(fā)生井下車輛傷害重大生產(chǎn)安全事故，造成22 人死亡，28 人受傷。根據(jù)事故調(diào)查報(bào)告分析，事故直接原因是外包工程承包單位溫建西烏分公司違規(guī)使用未取得金屬非金屬礦山礦用產(chǎn)品安全標(biāo)識、采用干式制動器的報(bào)廢車輛向井下運(yùn)送作業(yè)人員。事故車輛駕駛?cè)瞬痪邆浯笮涂瓦\(yùn)車輛駕駛資質(zhì)，駕駛事故車輛在措施斜坡道向下行駛過程中，制動系統(tǒng)發(fā)生機(jī)械故障，制動時促動管路漏氣，導(dǎo)致車輛制動性能顯著下降。駕駛?cè)擞鲋苿硬涣纪话l(fā)狀況處置不當(dāng)，誤操作將檔位掛入三檔，車輛失控引發(fā)事故。事故車輛私自改裝車廂內(nèi)座椅、未設(shè)置扶手及安全帶，超員運(yùn)輸，加重了事故的損害后果。

基于以上現(xiàn)狀，亟需制訂符合我國實(shí)際情況的金屬非金屬地下礦山無軌運(yùn)人車輛安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，用于規(guī)范我國礦山無軌運(yùn)人車輛的設(shè)計(jì)、制造和使用，同時為安全生產(chǎn)監(jiān)管部門提供技術(shù)依據(jù)，促進(jìn)無軌運(yùn)人車輛的健康發(fā)展，《安全技術(shù)要求》應(yīng)運(yùn)而生。

標(biāo)準(zhǔn)出臺的重要意義

本次標(biāo)準(zhǔn)的出臺，在無軌運(yùn)人車輛底盤結(jié)構(gòu)、車輛駕駛室和乘人車廂的人員防護(hù)結(jié)構(gòu)、制動方式與制動效果等一系列方面提出了新的要求，填補(bǔ)了國內(nèi)金屬非金屬礦山無軌運(yùn)人車輛安全要求的空白。

標(biāo)準(zhǔn)將作為無軌運(yùn)人車輛礦用產(chǎn)品安全準(zhǔn)入的認(rèn)證依據(jù)，提升車輛的準(zhǔn)入門檻。也將作為生產(chǎn)制造單位、科研院所設(shè)計(jì)制造車輛的基本依據(jù)，并為廣大礦山企業(yè)無軌人員運(yùn)輸車輛的選購以及定期檢驗(yàn)方面提供了切實(shí)可行的參考。

在標(biāo)準(zhǔn)編制過程中，編制組既考慮了國內(nèi)礦山實(shí)際，又充分綜合了國際標(biāo)準(zhǔn)和國外礦業(yè)發(fā)達(dá)國家的相關(guān)規(guī)定，這些規(guī)定的提出，將更進(jìn)一步提升國內(nèi)金屬非金屬地下礦山無軌運(yùn)人車輛的安全技術(shù)水平和國際競爭力，推動中國裝備走向世界市場。

標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容解讀

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了金屬非金屬地下礦山無軌運(yùn)人車輛的術(shù)語和定義、安全技術(shù)要求、檢驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則，并重點(diǎn)對車輛的制動系統(tǒng)、司機(jī)室和乘人車廂人員防護(hù)裝置等進(jìn)行了規(guī)定。

關(guān)于車輛底盤的基本要求

在標(biāo)準(zhǔn)出臺以前，眾多技術(shù)力量薄弱的車輛生產(chǎn)企業(yè)，通過購置皮卡車、吉普車，對車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，并在原干式制動車橋上進(jìn)行濕式制動改裝，以掩蓋“地面車輛”的本質(zhì)，銷往金屬非金屬地下礦山。但從實(shí)際使用情況來看，改造后的車身重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了原有底盤設(shè)計(jì)載荷，并且由于改造空間的限制，改造后的濕式制動腔油液容量過小，制動系統(tǒng)的熱衰退性能依然存在問題。

因此，《安全技術(shù)要求》第4.1.4條規(guī)定“無軌運(yùn)人車輛采用外購底盤時，不應(yīng)更改原底盤的結(jié)構(gòu)，且其布置方式和最大允許總質(zhì)量、軸距、軸荷等主要參數(shù)不應(yīng)超出原底盤的規(guī)定范圍”，根本上杜絕了企業(yè)私自對車輛進(jìn)行改裝的可能。

《安全技術(shù)要求》第4.3.2.4 條和4.3.2.5 條分別對車輛連續(xù)制動衰退性和制動過程中車身穩(wěn)定性作出了規(guī)定，提出了在額定載荷條件下，車輛連續(xù)進(jìn)行5 次制動試驗(yàn)，第5 次制動時的制動距離不應(yīng)明顯增加；在進(jìn)行制動過程中，車身還應(yīng)保持穩(wěn)定，不應(yīng)明顯偏移。

關(guān)于制動系統(tǒng)的有關(guān)要求

《安全技術(shù)要求》第4.3.1.1 條規(guī)定“無軌運(yùn)人車輛應(yīng)配備行車制動系統(tǒng)、駐車制動系統(tǒng)和應(yīng)急制動系統(tǒng)，且行車制動系統(tǒng)和應(yīng)急制動系統(tǒng)至少有一個為失效安全型”，本條是對車輛制動系統(tǒng)配置的規(guī)定。

無軌運(yùn)人車輛應(yīng)配備行車制動系統(tǒng)、駐車制動系統(tǒng)和應(yīng)急制動系統(tǒng)，具備行車制動、駐車制動和應(yīng)急制動功能。由于運(yùn)人車輛屬集中運(yùn)送作業(yè)人員，出于安全考慮，要求行車制動系統(tǒng)和應(yīng)急制動系統(tǒng)至少有一個為失效安全型。所謂失效安全型，是指在車輛發(fā)生制動失效的故障情況下（如制動油管突然爆裂），至少有一個制動系統(tǒng)能自動發(fā)生制動作用（此時不需要司機(jī)操作），使車輛自動停下來，以保證車輛的安全。

該規(guī)定與國際上相關(guān)要求是一致的，歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 1889-1-2011《地下開采礦用機(jī)械 地下作業(yè)移動機(jī)械的安全性 第1 部分：橡膠輪胎車輛》中，第5.10.1.3 條規(guī)定，至少一個制動系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)失效安全原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。

《安全技術(shù)要求》第4.3.1.2 條明確提出，行車制動系統(tǒng)應(yīng)采用全封閉多盤濕式制動器。濕式制動器采用封閉式結(jié)構(gòu)，摩擦片工作在浸油的封閉環(huán)境中，制動時產(chǎn)生的熱量一部分由制動器的結(jié)構(gòu)元件吸收，大部分被冷卻液帶走，因而具有散熱好、磨損少、熱穩(wěn)定性和制動穩(wěn)定性高、維護(hù)工作量小、使用壽命長等特點(diǎn)。

較為常見的濕式制動器有濕式液壓制動器及濕式彈簧制動器，對于如何選擇的問題，經(jīng)對國內(nèi)外無軌運(yùn)人車輛的生產(chǎn)企業(yè)調(diào)研情況表明，目前裝有全封閉多盤濕式彈簧制動器的驅(qū)動橋主要應(yīng)用于礦山井下重型無軌設(shè)備，適合于低速大扭矩工況，且外形尺寸較大，無軌運(yùn)人車輛因自重和載重較輕，不太適合采用此類驅(qū)動橋。近年來，特別是2015 年《金屬非金屬礦山禁止使用的設(shè)備及工藝目錄（第二批）》發(fā)布后，國內(nèi)部分驅(qū)動橋生產(chǎn)廠家研究開發(fā)了可應(yīng)用于輕型運(yùn)輸設(shè)備的全封閉多盤濕式彈簧制動器驅(qū)動橋，但僅在部分無軌運(yùn)人車輛和無軌運(yùn)礦車上試用，使用時間短，未經(jīng)長期考驗(yàn)，且用戶普遍反映該類驅(qū)動橋操控性較差，乘坐人員體驗(yàn)欠佳，有待進(jìn)一步完善。鑒于該種現(xiàn)狀，本標(biāo)準(zhǔn)未對此作強(qiáng)制要求。

鑒于目前的技術(shù)現(xiàn)狀，《安全技術(shù)要求》第4.3.1.1 條規(guī)定“行車制動系統(tǒng)和應(yīng)急制動系統(tǒng)至少有一個為失效安全型”，其目的是在行車制動系統(tǒng)不使用彈簧制動器的情況下，也能通過應(yīng)急制動系統(tǒng)間接實(shí)現(xiàn)失效安全制動。

但為了正確引導(dǎo)相關(guān)企業(yè)研發(fā)適用于無軌運(yùn)人車輛的全封閉多盤濕式彈簧制動器，進(jìn)一步提高無軌運(yùn)人車輛的安全技術(shù)水平和設(shè)備的可靠性，《安全技術(shù)要求》第4.3.1.3條規(guī)定“設(shè)計(jì)乘人數(shù)大于10 人（含駕駛?cè)耍r，行車制動系統(tǒng)宜采用全封閉多盤濕式彈簧制動器”，提倡行車制動系統(tǒng)采用全封閉多盤濕式彈簧制動器，待條件成熟時，再強(qiáng)制執(zhí)行。

關(guān)于車身人員防護(hù)結(jié)構(gòu)的有關(guān)要求

國外礦用無軌車輛相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及礦山管理機(jī)構(gòu)對無軌車輛駕駛室強(qiáng)度均有落物保護(hù)（falling objects protective structures，簡稱FOPS）性能和翻滾保護(hù)（roll-over protective structures，簡稱ROPS）性能要求?？紤]無軌運(yùn)人車輛屬礦山井下集中運(yùn)送人員特種設(shè)備，參考GB/T 17771-2010/ISO 3449-2005《土方機(jī)械 落物保護(hù)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)室試驗(yàn)和性能要求》和GB/T 17772-2018/ISO 3164-2013《土方機(jī)械 保護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)室鑒定撓曲極限量的規(guī)定》標(biāo)準(zhǔn)，在《安全技術(shù)要求》第4.7.1 和4.8.1 條，分別對駕駛室和乘人車廂的頂部落物保護(hù)（FOPS）性能作了規(guī)定，并提出了根據(jù)車身質(zhì)量，采用重物以相應(yīng)能量沖擊駕駛室和乘人車廂防護(hù)頂棚，以檢查受到?jīng)_擊后的頂棚是否侵入模擬假人（deflection-limiting volume，撓曲極限量，簡稱DLV）的驗(yàn)證方法；在《安全技術(shù)要求》第4.7.2 和4.8.2 條，分別對駕駛室和乘人車廂的翻滾保護(hù)（ROPS）性能作了規(guī)定，并提出了首先在駕駛室和乘人車廂內(nèi)預(yù)設(shè)模擬假人（DLV），再根據(jù)車身質(zhì)量，在側(cè)向、垂直等方向加載不同載荷，以驗(yàn)證變形后的防護(hù)結(jié)構(gòu)是否入侵模擬假人的實(shí)驗(yàn)方法。

這也是本次標(biāo)準(zhǔn)的重要突破，這4 條要求能有效保證車輛在受砸或翻車、擠壓、撞擊狀態(tài)下抵抗變形的能力，以保護(hù)車輛內(nèi)司機(jī)和乘員。

其他安全要求

《安全技術(shù)要求》第4.6.1 條規(guī)定“無軌運(yùn)人車輛的乘人車廂應(yīng)至少設(shè)置2 個緊急情況下供人員撤離的出口（可為乘客門、應(yīng)急門或應(yīng)急窗），出口應(yīng)設(shè)置在車廂的不同側(cè)面……”本條是對車輛安全出口設(shè)置的要求。乘人車廂應(yīng)有2 個或以上的供人員順利撤離的出口，是避免一旦發(fā)生危險(xiǎn)事故時，某一出口被障礙物阻擋不能開啟，人員可以從另一或另外多個出口緊急撤離，因此出口也不能設(shè)置在車輛同側(cè)。

《安全技術(shù)要求》第4.13.2 條對滅火器的配備提出了要求，對滅火器數(shù)量和單具滅火器配置規(guī)格、安裝要求參考了GB 34655-2017《客車滅火裝備配置要求》中4.2.1條、4.2.2 條規(guī)定，提出了應(yīng)按照車身長度等因素配備滅火器材。

標(biāo)準(zhǔn)第4.14.1 條要求，車輛的所有乘人座椅均應(yīng)設(shè)置安全帶。安全帶是乘人車輛最基本、最重要的安全配置之一，使用了安全帶的車輛在碰撞事故發(fā)生時，可以大大減少車內(nèi)人員的傷亡概率。如果內(nèi)蒙古自治區(qū)銀漫礦業(yè)有限責(zé)任公司井下事故車輛配備有安全帶，將有可能大大減少人員傷亡。

此外，標(biāo)準(zhǔn)第4.2.4 條限制車輛設(shè)計(jì)的最大行駛速度不得超過25 km/h，若設(shè)計(jì)最高行駛速度大于25 km/h，則應(yīng)具有限速功能或配備限速裝置，限速裝置應(yīng)具有防護(hù)措施，以防止非授權(quán)調(diào)整。第4.1.6 條參照了加拿大、芬蘭、澳大利亞、俄羅斯等礦業(yè)發(fā)達(dá)國家的有關(guān)規(guī)定，限定車輛設(shè)計(jì)乘人數(shù)應(yīng)小于或等于25 人（含駕駛?cè)耍?/p>