煤礦井下單軌吊、架空人車交叉系統(tǒng)研究應(yīng)用

蘇彥斌

(潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司 漳村煤礦，山西 長(zhǎng)治 046032)

進(jìn)年來(lái)，隨著煤礦機(jī)械化水平的不斷提高，架空人車(猴車)因其安全可靠、人員上下方便、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、動(dòng)力消耗小、輸送效率高等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛應(yīng)用。架空人車是通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)上的摩擦輪作為驅(qū)動(dòng)裝置，采用架空的無(wú)極循環(huán)的鋼絲繩作為牽引承載，沿途依托繩輪支撐，以維持鋼絲繩在托輪間的饒度和張力。抱索器將乘人吊椅與鋼絲繩連接并隨之循環(huán)運(yùn)行從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)送人員的目的。架空人車沿途的托繩輪一般通過(guò)吊桶固定在巷道頂部。同樣，單軌吊作為一種新型高效的運(yùn)輸方式，因運(yùn)輸效率高、吊裝物料方式靈活、軌道安裝快捷等優(yōu)點(diǎn)在我國(guó)煤炭行業(yè)也得以廣泛的應(yīng)用，單軌吊軌道(吊軌)同樣也安裝在巷道頂部。

受巷道設(shè)計(jì)影響，單軌吊運(yùn)輸巷道不可避免存在與猴車運(yùn)人巷道水平交叉的情況，由于這兩種運(yùn)輸系統(tǒng)均安裝在巷道頂板上，如何解決這兩種運(yùn)輸系統(tǒng)在交叉點(diǎn)的安裝布置、安全管理問(wèn)題，保證架空人車與單軌吊系統(tǒng)安全運(yùn)行，就極為重要。下面以漳村礦西下山運(yùn)人巷與22采區(qū)材料巷交叉點(diǎn)解決方法為例，來(lái)介紹此類問(wèn)題的解決辦法。

1 項(xiàng)目背景

漳村礦也是國(guó)內(nèi)最早采用單軌吊運(yùn)輸系統(tǒng)的礦井之一，使用單軌吊系統(tǒng)的時(shí)間超過(guò)30 a。22采區(qū)材料巷道內(nèi)安裝有1趟I140E吊軌，巷道內(nèi)單軌吊擔(dān)負(fù)22采區(qū)各作業(yè)地點(diǎn)的材料運(yùn)輸，長(zhǎng)度600 m，工鋼支護(hù)，工鋼梁長(zhǎng)度3.4 m、工鋼腿長(zhǎng)度3 m。從1997年安裝第一部活吊椅架空人車以來(lái)，漳村礦先后安裝應(yīng)用了5部架空乘人系統(tǒng)，運(yùn)輸總距離達(dá)到10 850 m。西下山運(yùn)人巷為專用運(yùn)人巷，長(zhǎng)度3 600 m，工鋼支護(hù)，工鋼梁長(zhǎng)度3.4 m、工鋼腿長(zhǎng)度3 m，安裝有1套R(shí)JHY-132型可摘掛抱索器架空人車運(yùn)人系統(tǒng)，鋼絲繩間距1.2 m。西下山運(yùn)人巷與22采區(qū)材料巷為90°水平交叉巷道，見圖1，交叉點(diǎn)存在兩套系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行的問(wèn)題。如何解決交叉點(diǎn)軌道、鋼絲繩的布置及安全管理問(wèn)題，保證各系統(tǒng)同時(shí)安全運(yùn)行，將影響降到最低尤為重要。

圖1 巷道平面布置示意

2 解決方案

1) 在22采區(qū)材料巷與西下山運(yùn)人巷交叉點(diǎn)安裝1組單軌吊旋轉(zhuǎn)道岔，道岔兩端與22材料巷吊軌系統(tǒng)連接，中部活動(dòng)軌可沿中部轉(zhuǎn)軸進(jìn)行90°旋轉(zhuǎn)。道岔結(jié)構(gòu)如圖2所示，道岔頂部為18號(hào)槽鋼制作的框架，框架中部為活動(dòng)軌轉(zhuǎn)軸及活動(dòng)軌滑輪軌道；道岔下部中間為活動(dòng)軌，其頂部中間與轉(zhuǎn)軸焊接在一起，頂部?jī)啥送ㄟ^(guò)連接鋼板與滑輪連接在一起，滑輪可在圓形軌道內(nèi)圍繞轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)；道岔下部活動(dòng)軌兩側(cè)為連接軌，通過(guò)連接鋼板焊接在道岔框架上，連接軌外端焊接有連接法蘭和連接環(huán)，用于連接吊軌。

圖2 單軌吊旋轉(zhuǎn)道岔結(jié)構(gòu)示意

2) 調(diào)整交叉點(diǎn)處架空人車鋼絲繩高度，使用鋼絲繩位于單軌吊道岔活動(dòng)軌與道岔框架間。在西下山運(yùn)人巷吊軌旋轉(zhuǎn)道岔兩側(cè)3 m處各安裝1組托繩輪，確保鋼絲繩通過(guò)單軌吊道岔時(shí)保持穩(wěn)定狀態(tài)，避免鋼絲繩跳動(dòng)與軌道摩擦導(dǎo)致軌道及鋼絲繩磨損，如圖3所示。

圖3 單軌吊與架空人車交叉系統(tǒng)示意(架空人車通行)

3) 在西下山運(yùn)人巷單軌吊旋轉(zhuǎn)道岔兩側(cè)15 m處來(lái)人方向各安裝1組下人滑道，下人滑道可沿中部轉(zhuǎn)軸上下擺動(dòng)。在交叉點(diǎn)處安裝1個(gè)操縱手柄，操縱手柄通過(guò)鋼絲繩及變向裝置遠(yuǎn)距離控制下人滑道上下擺動(dòng)。操縱手柄處于上位時(shí)(圖3)，下人滑道抬起，允許架空人車吊椅通行；操縱手柄處于下位時(shí)，如圖4所示，下人滑道放下，阻止架空人車吊椅通行。

圖4 單軌吊與架空人車交叉系統(tǒng)示意(單軌吊通行)

4) 在西下山運(yùn)人巷單軌吊旋轉(zhuǎn)道岔兩側(cè)下人滑道安裝地點(diǎn)巷道頂部各安裝1臺(tái)語(yǔ)音聲光報(bào)警器，當(dāng)單軌吊道岔活動(dòng)軌處于與鋼絲繩90°位置時(shí)(單軌吊軌道接通時(shí))，能發(fā)出“正在行車，禁止行人”的語(yǔ)音提示，見圖4。

3 作業(yè)過(guò)程

1) 架空人車正常運(yùn)行時(shí)，單軌吊道岔活動(dòng)軌位于與鋼絲繩平行的位置，道岔兩側(cè)架空人車下人滑道處于升起位置，架空人車吊椅正常通行，如圖5所示。

圖5 單軌吊旋轉(zhuǎn)道岔動(dòng)作示意(單軌吊中斷)

2) 單軌吊需要通過(guò)交叉點(diǎn)時(shí)，首先停車由司機(jī)對(duì)交叉點(diǎn)兩側(cè)進(jìn)行觀察，確認(rèn)無(wú)架空人車吊椅通過(guò)時(shí)，先將操作手柄打至下位，放下下人滑道，阻止架空人車吊椅通行，再將單軌吊道岔中部活動(dòng)軌旋轉(zhuǎn)90°，使之與兩端吊軌連通。此時(shí)，位于下人滑道處的語(yǔ)音聲光報(bào)警器發(fā)出“正在行車，禁止行人”的語(yǔ)音提示，單軌吊方可通過(guò)交叉點(diǎn)。單軌吊順利通過(guò)后按相反順序操作，重新恢復(fù)架空人車正常通行，如圖6所示。

圖6 單軌吊旋轉(zhuǎn)岔動(dòng)作示意(單軌吊通行)

4 應(yīng)用效果

1) 通過(guò)在漳村礦多年的應(yīng)用，該方法有效解決了單軌吊運(yùn)輸巷道與架空人車巷道水平交叉時(shí)，兩種運(yùn)輸系統(tǒng)相互影響的問(wèn)題，提高了運(yùn)輸效率。

2) 與掘進(jìn)立體交叉巷道解決這一問(wèn)題的方案相比，該方法不僅施工周期短、成本低，而且也不會(huì)影響巷道層位，避免巷道的起伏，便于巷道內(nèi)設(shè)備設(shè)施的安裝和使用，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用周期，有效降低了設(shè)備維護(hù)成本。

5 結(jié) 語(yǔ)

隨著架空人車、單軌吊這兩種新型輔助運(yùn)輸方式的逐步推廣應(yīng)用，越來(lái)越多的礦井面臨單軌吊運(yùn)輸巷道與猴車運(yùn)人巷道水平交叉的問(wèn)題。如何破解兩種運(yùn)輸系統(tǒng)相互制約難題，保證猴車與單軌吊系統(tǒng)正常運(yùn)行就極為重要。單軌吊、架空人車交叉系統(tǒng)的應(yīng)用，成功解決了這一難題，為其它礦井類似情況的處理提供了成熟的解決方案，值得推廣。