淺析礦井用架空乘人裝置存在問題及解決措施

汪 磊

（黑龍江礦安安全生產(chǎn)技術(shù)有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

架空乘人裝置是目前我國礦井中一種井巷輸送人員的重要設(shè)備，由于它具有工作效率高、性能穩(wěn)定、節(jié)省時間和資金、易于保養(yǎng)及不容易造成嚴(yán)重的安全生產(chǎn)事故等特點，正被我國煤炭企業(yè)廣泛采用，并且有望逐漸地取代傳統(tǒng)上利用斜井輸送機車或履帶式輸送機運載人員[1，2]。礦井企業(yè)應(yīng)該嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)的要求來選擇架空乘人裝備，并按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝、加強日常維修與管理應(yīng)對措施，確保各類架空乘人裝置設(shè)施的安全高效運轉(zhuǎn)，以避免礦井生產(chǎn)中發(fā)生的安全事故。為了使我們能夠更好的使得架空乘人裝置的技術(shù)優(yōu)勢得到充分的利用和發(fā)揮，使得架空乘人裝置的可靠性能夠安全平穩(wěn)地正常運行，就必須要深入了解架空乘人裝置在運行中常見的問題以及其可能發(fā)生的根本原因，找到有效解決問題的辦法，在架空乘人裝置的實際應(yīng)用中不斷地進(jìn)行技術(shù)上的優(yōu)化與改進(jìn)。

1 井下架空乘人裝置的主要工作原理及其主要目標(biāo)

一般而言，目前我國礦井所需要采用的各種架空乘人裝置都被認(rèn)為是完全符合我國礦井井下開采技術(shù)特征的，此類機械裝置在進(jìn)行研制和設(shè)計開發(fā)時就已經(jīng)充分考慮到當(dāng)前我國各種礦井井下巷道的特殊性，用于礦井的架空乘人裝置也就是平常我們講的一種礦用索道，它的主要工作原理和我們進(jìn)行各種地面巡邏時使用的這種索道工作的原理相類似[3]，它的齒輪傳動方式其實是一種通過利用風(fēng)力發(fā)電機上攜帶的減速器上摩擦齒輪來進(jìn)行驅(qū)動而產(chǎn)生的，為了更好地能夠確保這種無線循環(huán)式鋼絲繩在兩個托輪之間的張力及饒度，鋼絲繩必須先需要依賴于其尾部張緊設(shè)備，并且同時也需要依賴于沿途的兩個依托繩和兩個相鄰的依托輪提供支持，然后再加以利用抱索器把乘人的吊椅和鋼絲繩直接地連到一起，從而進(jìn)行一個循環(huán)式移動，進(jìn)而保證可以安全實現(xiàn)在礦井內(nèi)運送礦工的工作。

2 礦井架空乘人裝置所存在的問題分析

2.1 飛車事故

所謂的飛車事故，指的是在礦井運輸過程中的一些架空乘人裝置的機械裝置應(yīng)當(dāng)采取緊急剎車開關(guān)，利用了機械制動器的功能，使得礦井運輸過程中的一些機械設(shè)備暫時停止正常運行，但架空乘人裝置并沒有完全地停止正常運行，而是繼續(xù)按相當(dāng)于之前的運行速度繼續(xù)正常運行，進(jìn)而可能會導(dǎo)致了乘坐人員出現(xiàn)傷亡。所以一旦架空乘人裝置發(fā)生事故，制動設(shè)備如果不能及時充分地發(fā)揮其制動作用，就會發(fā)生大型飛車事故，而導(dǎo)致事故發(fā)生的大部分原因是因為在平時沒有按時對于制動減速器系統(tǒng)進(jìn)行有效安全管理和日常維護(hù)等造成的，因為平時的安全保養(yǎng)工作做得不到位，導(dǎo)致其在運輸過程中齒輪遭受到嚴(yán)重的損傷和破壞，讓礦井架空乘人裝置能夠在慣性作用下以一個比較高的速率運行，造成嚴(yán)重的事故。所以由此看來，減速器及其他傳遞式驅(qū)動電機之間的制動器在發(fā)生飛車事故時，是不具備起到制動功能的，只有通過在驅(qū)動繩輪上安裝了相應(yīng)的兩個輪邊制動器，才真正能夠?qū)τ诜乐癸w車事故發(fā)生起到一定的防護(hù)和控制功能。因此在礦井行業(yè)，飛車事故被認(rèn)為是礦井架空乘人裝置運轉(zhuǎn)的過程中較為嚴(yán)重的事故問題。

2.2 牽引式鋼絲繩打滑

對于一些礦井架空乘人裝置來說，其所需要的最大驅(qū)動摩擦力往往都是隨著這些裝置設(shè)備安裝的長度、運輸量以及傾角等變化發(fā)生改變，如果該系統(tǒng)最大的驅(qū)動摩擦力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于實際工作中所需要的最大驅(qū)動摩擦力，就很有可能導(dǎo)致該系統(tǒng)中的鋼絲繩從轉(zhuǎn)向到驅(qū)動車輪上的各個方向都出現(xiàn)了碰撞或者打滑。

而在鋼絲繩與驅(qū)動輪之間發(fā)生了一定的摩擦后，既可能會對鋼絲繩系統(tǒng)產(chǎn)生一定的損壞，同時也很有可能會直接導(dǎo)致驅(qū)動輪系統(tǒng)產(chǎn)生一定的損壞，而且還很有可能直接導(dǎo)致電力消耗大幅度增加，最重要的原因就是這樣會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的安全和運行都受到許多影響，還有可能直接地導(dǎo)致整個系統(tǒng)在工作時發(fā)生了較大范圍內(nèi)脫繩等。所以在我國礦井中使用的牽引式鋼絲繩的打滑也被普遍認(rèn)為是導(dǎo)致我國礦井中的架空乘人裝置在工作環(huán)境中的一個非常常見的安全問題，一定要對它們的存在情況有一個足夠高度的認(rèn)識和嚴(yán)格地重視，避免因為在礦井中使用的牽引式鋼絲繩打滑所導(dǎo)致的安全事故，從而能夠保證我國礦井中的各種架空乘人裝置在正常工作環(huán)境中的安全運行。

2.3 脫落或掉繩

所謂的掉繩，就是指的牽引式鋼絲繩不在規(guī)定的裝置車輪上行走，一旦牽引式的鋼絲繩發(fā)生了掉繩的情況，就會對乘人裝置及設(shè)備的正常運行造成嚴(yán)重的影響，同時也非常容易造成發(fā)生損傷車輛內(nèi)部人員的事故。而且當(dāng)?shù)跻蔚谋髌靼l(fā)生了掉繩之后，十分容易就會直接造成吊椅拖地，嚴(yán)重時還很有可能會直接造成吊椅掉落。之所以我們會發(fā)生這類問題，很有可能是由于個別乘坐工作人員不按規(guī)定的要求自己進(jìn)行了乘坐，在吊椅上發(fā)生了搖擺，進(jìn)而直接造成掛繩，也很有可能是由于在一些變坡點沒有正確地采用托繩輪組，從而導(dǎo)致托繩輪的承載力不均衡，還有一種情況是由于局部位置的鋼絲繩相對距離較大，地面的高度不足，導(dǎo)致了吊椅載著的人員出現(xiàn)拉扯或者拖地。

2.4 斷軸

對于礦井中的架空乘人裝置來說，驅(qū)動機車主軸的設(shè)計應(yīng)該要具備一定的安全性系數(shù)，從而才能保證其設(shè)備的正確操作。但是由于井下機械工作的環(huán)境較為惡劣，裝置的齒輪負(fù)載大、運轉(zhuǎn)時間長，會直接造成驅(qū)動齒輪的主軸無法承擔(dān)較大的重量和載荷，并且還因為它們必須在驅(qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)過程中承受一定量的拉力和巨大扭矩，有的時候還很有可能會因遭受一些外界的影響而產(chǎn)生電磁波或者摩擦等沖擊而產(chǎn)生的載荷超載，從而影響到驅(qū)動主軸的工作性能和其使用壽命，嚴(yán)重時甚至可能會引起故障。軸線斷裂的現(xiàn)象，給乘坐人員造成了較大的危險性和安全隱患。

3 有效防止礦井架空乘人裝置事故對策

3.1 按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計安裝安全制動裝置

我們首先應(yīng)當(dāng)在架空乘人裝置上安裝兩個獨立的高速運行工作和安全性的制動器，第一個制動器需要被設(shè)置在高速軸上，第二個制動器安裝在驅(qū)動輪上。同時，二者要注意切忌不能同時進(jìn)行工作，一般情況下,工作制動器會首先進(jìn)行制動，但當(dāng)延時現(xiàn)象發(fā)生時,安全制動器就會再次制動,會導(dǎo)致緊急停車，電機電源會自動切斷。

3.2 按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計安裝牽引鋼絲繩

首先，架空乘人裝置鋼絲繩兩頭要插接一起，盡量避免使用硬性接頭,連接的時候一定要進(jìn)行縱向的插接,并且連接的長度不應(yīng)該超過鋼絲繩直徑的1000倍,進(jìn)而確保所有連接的位置都能夠通過引導(dǎo)系統(tǒng)運行順暢。插接的工作需要由一個很專業(yè)且技術(shù)經(jīng)驗豐富的工程師來負(fù)責(zé)完成，另外還需要座椅上施加最大的載荷，在此基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行運動,然后再對鋼絲繩進(jìn)行檢查，看其座椅是否有松動或者起刺等異常情況。其次，鋼絲繩的選用要符合條件，要盡量選用帶有纖維芯、鋼絲盡量朝同一方向扭動的股型結(jié)構(gòu)鋼絲繩。再次,鋼絲繩在運輸時到貨前需要認(rèn)真進(jìn)行檢查,審核合格后方可投入使用,而對于存放時間超過一年以上未用鋼絲繩亦需要對其進(jìn)行嚴(yán)密的檢查,而且,設(shè)備所用的鋼絲繩應(yīng)該盡量能夠做到每周至少檢查一次,做到防患于未然。

3.3 按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計安裝安全保護(hù)裝置

礦井需要根據(jù)不同的架空乘人裝置和工作類型需要來選擇自己相應(yīng)的安全保護(hù)設(shè)備,確保其運行的穩(wěn)定可靠,在進(jìn)行安裝時，還需要專業(yè)技術(shù)人員對其進(jìn)行測試和檢測。

3.4 進(jìn)一步完善檢修保養(yǎng)維護(hù)體系并嚴(yán)格遵守

進(jìn)一步健全與架空乘人裝置相關(guān)的制度法律規(guī)程(包括管理體系、安全測試制度等)，特別重要的是我們需要有效地落實日常檢修保養(yǎng)制度，同時嚴(yán)格把各項法律制度落到實處[4]。充分地保證專業(yè)的技術(shù)人員來負(fù)責(zé)管理和日常維護(hù);而且操作技術(shù)工作人員一定是經(jīng)過了培訓(xùn)考核合格后才得以上崗。一定要做到每日下班后都對整個裝置做詳細(xì)的檢查，認(rèn)真地做好記錄，以便確保架空乘人裝置安全可靠運行。

4 結(jié)語

井下的機械架空乘人裝置的廣泛應(yīng)用有效地解決了入井工作人員的安全性問題，和其他一些機械式乘人裝置相比較，井下的機械式架空乘人裝置不但具有良好的安全性，容易操作和日常維護(hù)[5]，而且還能夠很好地完成礦井的連續(xù)運輸，縮短了大部分礦井機械式乘人的工作量和礦井進(jìn)入的時間，提高了各種礦井生產(chǎn)勞動力的工作效率，這對于大大增強各種礦井社會經(jīng)濟效益的提高來說是非常具有意義。因此我們需要特別注意，要及時地對架空乘人裝置在實際使用中可能會出現(xiàn)的各種安全問題做好相應(yīng)的處理和控制措施，這樣我們才能夠確保安全，讓架空乘人裝置能夠在實際使用的過程當(dāng)中起到相對更重要的作用。