架空乘人裝置集控的分析探討與吊椅存儲的安全改造

暴宇鵬

（山西潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司漳村煤礦，山西長治 046032）

圖1展示的是井下礦用架空乘人設備，該設備的主要功能是實現(xiàn)煤礦井下作業(yè)工人的輸送，也被稱為猴車。運用這種裝置運輸煤礦工人，可以將工人上下井過程的體力損耗降到較小值，將上下井的交通時間進行縮減。它的關(guān)鍵部件包括驅(qū)動裝置、鋼絲繩、張緊裝置等。具體而言，托（壓）繩輪、驅(qū)動輪、變向輪、托繩輪上首先應配備鋼絲繩，這些輪子上的鋼絲繩需固定在張緊裝置上并由其牢固化。驅(qū)動裝置主要是提供傳送動力，該動力為鋼絲繩以及驅(qū)動輪提供能量，最后完成礦工的傳輸。

1 潞安集團漳村煤礦架空人車應用情況

1.1 潞安集團漳村礦現(xiàn)有架空人車系統(tǒng)

潞安集團漳村礦已形成了六部架空人車系統(tǒng)：主要負擔全礦上下井人員的運輸，六部人車均屬活吊椅架空運人系統(tǒng)，運行速度0～2m/s，一部至六部速度全部可調(diào)，一部機頭至六部機尾累計運距10850m。

一部架空人車2003年3月投入運行，鋪設長度1600m，型號RJHY-110，運行速度2.0m/s，中紡磁阻開關(guān)控制，沿行人斜井巷中布置，同時布置有單軌吊線路，驅(qū)動部與運輸線路成135°夾角布置，機頭處鋼絲繩135°變向。

二部架空人車1997年安裝并投入運行，鋪設長度2600m，型號RJHY-132，運行速度1.9m/s，采用上海申地BPJ-132軟起動開關(guān)控制沿西翼運人巷中布置，2017年8月更換驅(qū)動部。

三部架空人車2001年安裝并投入運行，鋪設長度1000m，型號RJHY-90，運行速度2.0m/s，采用上海申地BPJ-132軟起動開關(guān)控制，沿二水平運人巷中布置。2018年6月更換驅(qū)動部。

四部架空人車2004年安裝并投入運行，鋪設長度3550m，型號RJHY-132，運行速度2.2m/s，上海申地BPJ-132軟起動開關(guān)控制，沿西下山運人巷中布置。2010年更換驅(qū)動部。

五部架空人車2015年2月安裝并投入運行，鋪設長度600m，型號RJHY-132，運行速度1.6m/s，沿五部猴車巷中布置。

六部架空人車2014年5月安裝并投入運行，鋪設長度1450m，型號RJHY-132，運行速度1.6m/s，沿480運人巷中布置。五部猴車、六部猴車共用一臺驅(qū)動部，采用上海申地BPJ-132軟起動開關(guān)控制。

1.2 現(xiàn)場分析

現(xiàn)有的架空乘人裝置（猴車）存在耗費電能且損壞裝置的問題，有時猴車沒有人卻也在持續(xù)運轉(zhuǎn)，這是因為它是經(jīng)由各自機頭配備的作業(yè)臺實現(xiàn)開關(guān)管控。

在建設智能化礦山的背景下，隨著潞安集團漳村礦采掘作業(yè)全部集中在+480水平區(qū)域和邕子風井運輸比重的逐漸提高，為避免猴車無人時不停運轉(zhuǎn)問題的出現(xiàn)，并能夠在地面進行遠程操控，本文計劃完善目前的管控體系，針對當前的控制系統(tǒng)和作業(yè)模式進行改進。

2 改造技術(shù)方案

2.1 實現(xiàn)無人值守

為監(jiān)測到煤礦職工，將熱釋紅外傳感器配備在每個乘車上人點的位置，同時在機頭機尾處也安裝上該傳感器，這一過程應當保證原來的巷道途中保護措施以及控制箱線路不做任何的更改。

為保證猴車在煤礦人員乘車之前達到充分預警的效果，應對主控PLC程序進行針對性的修改，并在預警完成后自動運行。此外，為符合員工機頭機尾全過程運輸?shù)囊?，應設置適宜的運轉(zhuǎn)時間，在既定運轉(zhuǎn)時間達到后，猴車能夠自動鎖車，終止運轉(zhuǎn)，以在無人乘車時減少電能消耗以及設備損毀[1]。

2.2 實現(xiàn)遠程監(jiān)控

在網(wǎng)絡上輸送猴車控制參數(shù)，這些參數(shù)位于PLC的內(nèi)部；在原有PLC上增加通訊模塊、以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換接口。

為即時、清晰地分析井下裝置運轉(zhuǎn)狀況，為集控人員提供指導，應在地面控制室中引入猴車運行的視頻，以此提供關(guān)鍵的猴車運轉(zhuǎn)信息給集控室。在地面上，為遠程控制猴車開關(guān)，應配有上位機，裝上上位工程軟件，該軟件能夠呈現(xiàn)猴車的運行狀況、障礙信息以及重要參數(shù)等，以便遠程修復其故障。

3 應用情況

猴車運轉(zhuǎn)情況可以被電腦捕捉到，猴車的電抱閘開到位與否、運行時間以及速度等信息均可通過電腦監(jiān)控畫面呈現(xiàn)出來，該電腦位于行人斜井猴車操作室。為保證維修人員的人身安全，在檢修過程中，應當使得猴車啟動無法觸碰到，即關(guān)掉紅外感應器、停止紅外監(jiān)測，檢修人員便可以在在原有猴車控制臺上控制猴車開關(guān)。

“打開歷史報警”功能可以對以往故障進行查問，該功能可以記錄歷史故障問題，顯現(xiàn)故障內(nèi)容。因此，既可以監(jiān)控猴車，也可以開展每部猴車的故障復位、開停等作業(yè)。

4 可摘掛式架空乘人裝置吊椅存儲裝置

4.1 存在問題

煤礦人員在使用吊椅（摘、掛吊椅）過程中的牢固性較弱，且吊椅傾塌傷人的現(xiàn)象時有發(fā)生；員工自身也存在諸如亂放亂掛、隨意放置吊椅的問題，均是安全隱患。

4.2 改造方案

為避免導軌強度不夠，在導軌底面增添閑置的皮帶機縱梁支持導軌?；谏?、下車點的導軌，吊椅存儲循環(huán)裝置需進一步延展，構(gòu)建合攏空間。為使得存儲裝置能夠放置較多吊椅，避免吊椅輪襯摩擦中出現(xiàn)卡阻的問題，應盡量運用空間使得導軌曲率半徑變大。

4.3 改造實施步驟

（1）測算目前的存儲空間以及導軌，并繪圖。

（2）采用井下廢舊的50mm×5mm扁鋼，遵循機尾上、下人點、機頭的導軌角度完成焊合、對接，接著在導軌底部焊接廢舊皮帶機縱梁，以作支持。

4.4 解決的關(guān)鍵問題及創(chuàng)新點

（1）導軌圓滑、平坦；

（2）盡力保證焊接不變樣，制造模型確保導軌叉腳與以往相同；

（3）采用皮帶機縱梁和廢舊扁鋼制造，所花費用較低。

4.5 使用效果

該裝置在正式投入使用時能夠達到機頭、機尾各存儲數(shù)個吊椅的效果。煤礦人員十分青睞該裝置，主要因為員工不需要自己完成摘掛動作，在上下車時把吊椅推到上、下點便可完成，這使得由于吊椅較重帶來的員工受傷這一安全隱患的幾率大幅度降低，減少了員工的勞動量。該裝置制造簡捷，具有較強的適用性，能夠在全部可摘掛式架空乘人裝置得到應用，便于推行，市場前景優(yōu)良[2]。

5 結(jié)語

架空乘人裝置因其安全便捷的優(yōu)勢，已廣泛運用于現(xiàn)代化輸送礦井人員方面。目前廠商的架空乘人裝置經(jīng)過數(shù)次調(diào)動升級，基本已實現(xiàn)了較好的功能，然而基于每個礦井在使用過程中的差異化需求，仍能進一步完善改進。為進一步提升效率、減少崗位工，對架空乘人裝置實行改造措施，改造后可以達到統(tǒng)一控制、無人值守的效果。此外，該裝置的安全性能得到提升，作業(yè)過程更加便捷。