架空乘人装置存在的问题及对策措施

沃 磊

（安标国家矿用产品安全标志中心，北京市朝阳区，100013）

架空乘人装置作为一种重要的辅助运输设备，近年来得到了高度重视和广泛应用，据统计，目前全国煤矿约有2000处矿井使用架空乘人装置，总量在4200套左右，每天大约有40万矿工乘坐架空乘人装置。

随着技术的发展，架空乘人装置也暴露出了一些问题，因架空乘人装置造成的伤亡事故也时有发生。2010年11月28日发生在山东省泰安市莲花山煤矿和2011年1月23日发生在山西省晋中市黄岩汇煤矿的架空乘人装置飞车事故，均导致多人伤亡。架空乘人装置存在的问题已危及到矿工生命安全并严重制约着产品的应用和发展。

1 架空乘人装置存在的问题

通过对产品制造商、煤矿用户以及监管部门的调查分析发现，架空乘人装置从产品自身的安全性、设计选型、安装、使用和维护以及现行标准和法规等方面存在的着比较突出的问题。

1.1 产品自身安全性方面存在的问题

1.1.1 关键零部件质量不高

架空乘人装置的关键零部件主要包括主轴、抱索器、钢丝绳、托压绳轮组和座椅，但目前现有的标准对这些关键零部件的材质、加工制造工艺以及检验标准并没有明确要求，而生产单位的生产能力又良莠不齐，导致关键零部件的质量缺乏保证，严重制约着产品的安全性。

1.1.2 产品配套性较差

产品配套性较差容易导致设备出现运行故障甚至发生事故，产品配套性较差主要体现在3个方面，一是产品本身的配套性不高，有些架空乘人装置选用的钢丝绳直径与驱动轮直径不匹配，变坡点托轮组和压轮组使用不合理，钢丝绳张紧装置的张紧力不匹配，易发生掉绳等故障；二是驱动轮衬选型不正确，摩擦系数低，导致摩擦力不足，容易出现打滑、飞车和制动失效等问题；三是配件原厂率低，由于市场竞争的因素，用户使用原厂配件的比率较低，导致设备经常出现运行故障。

1.1.3 安全保护装置亟待完善和提高

目前，架空乘人装置的安全保护普遍存在着一些问题，一是安全保护装置不全，大多数产品缺乏全线掉绳保护、断轴保护、钢丝绳抓捕和滑绳保护；二是安全保护设置存在欠缺，如对紧急停车开关的设置，标准规定急停开关的布置须控制在50 m一组，但在实际生产过程中，由于巷道情况复杂，特别是多弯道和多起伏巷道存在一定盲区，仅按标准规定设置急停开关不能满足现场的实际需要；三是指示信号设置不全或设置要求过低，目前的标准仅规定应有的声光信号装置，对安装位置和距离未予明确，部分产品仅在上、下人员的地点设置声光信号装置，对于长距离运输的架空乘人装置满足不了安全警示的需要；四是安全保护装置可靠性较低，一些架空乘人装置的保护装置在使用一定时间后误动作次数逐年增加，部分使用单位为避免影响设备正常运行而拆除了安全保护装置的现象时有发生。

1.2 设计选型方面存在的问题

1.2.1 设计资质没有管控

架空乘人装置类似地面架空客运索道，国家将地面架空客运索道纳入特种设备管理，从索道设计、安装、验收、使用和维护等诸方面均建立了严格的管理审批制度，并实现全面的资质管理。而架空乘人装置使用环境更为恶劣，却对设计资质没有管控。

1.2.2 设计方法存在问题

目前，架空乘人装置的主要设计方法比较简单，仅根据运输距离、坡度、运行速度以及乘坐最大载荷等因素计算出所需牵引力，从而对驱动装置、张紧装置和制动器进行选型，基本不考虑钢丝绳的挠度、各托压绳轮组受力以及关键部件（如轴等部位）应力特性等因素，更未对线路及牵引进行逐点设计，与地面架空客运索道的相关要求相比相差甚远。随着架空乘人装置运输距离越来越长、坡度越来越大以及运行速度越来越高，由此带来的安全隐患也越来越严重。

1.3 安装方面存在的问题

架空乘人装置的安装施工没有相关的资质要求，主要由设备生产单位和煤矿用户进行安装，没有统一指导性的安装规范及要求，作业人员的专业性不强，安装的可靠性和准确性得不到保障。此外对于架空乘人装置缺乏相应的验收标准、规范和验收制度，对产品安装质量的考核严重不足。

1.4 使用和维护方面存在的问题

缺乏使用和维护管理规范，维护方法不正确、维护不及时以及措施不到位等现象普遍存在。由于未规定统一的报废年限，部分配套设备使用年限过长，摩擦轮衬、托压绳轮衬、减速器、制动闸瓦、吊椅、抱索器和张紧装置等关键零部件损坏后才予以更换的现象屡见不鲜。

1.5 现行标准和法规方面存在的问题

目前架空乘人装置有6个标准和法规，现有的标准和法规对促进架空乘人装置的发展起到了积极的作用，但随着产品技术的发展，现行标准和法规之间的问题也显现出来。

1.5.1 标准和法规要求不一致

在架空乘人装置的6个标准和法规中，各个标准和法规之间的技术要求不一致，甚至存在矛盾现象，整体安全要求明细低于地面架空客运索道。如《煤矿安全规程》规定，架空乘人装置的运行速度不得 超 过 1.2 m／s，而 AQ1038－2007 和MT／T1117－2011中规定活动抱索器架空乘人装置的运行速度可达3.0 m／s。关于驱动轮直径与钢丝绳直径比的规定也各不相同。

1.5.2 标准需要修订

在架空乘人装置的6个标准和法规中，大部分标准发布的时间较早且已多年未修订，随着产品技术的迅速发展，标准的指导性和适应性逐步降低，而新技术和新工艺在不断应用，标准内容已跟不上产品的发展。

1.5.3 标准没有形成体系

现行有效的6个标准和法规虽然包含了产品设计、制造、检验和安全等多个环节，但规定要求不全面和不完整，存在一定的缺陷与不足，缺少设计审批、安装、验收、使用、维护管理以及报废等相关标准，装置关键零部件的标准也相对缺乏，没有形成完整的标准体系。

2 对策措施

2.1 提高关键零部件安全要求

主轴和抱索器等关键零部件应采用锻造工艺制造，并进一步明确驱动装置和减速器的装配精度，淘汰或限制使用蜗轮蜗杆式结构的减速器等安全性较差的零部件。完善架空乘人装置的安全保护功能，增设全线掉绳保护、断轴保护、钢丝绳抓捕、滑绳保护以及停车自锁等保护功能，安全制动必须采用盘形制动器，可摘挂式和活动式抱索器架空乘人装置应增加乘坐间距控制装置，当乘坐间距不符合设计要求时，应自动停车并自锁。

2.2 规范选型设计，建立设计审批制度

（1）规范架空乘人装置的选型设计。在矿用相关标准规范未出台前参照地面架空索道设计规范进行设计，充分考虑使用巷道的实际坡度、运输距离、边坡点、横断面尺寸和运量等基本参数以及巷道顶板、底板和侧帮等环境条件，进行具体和有针对性的选型设计。设计时对运输距离、坡度、运行速度、座椅密度、驱动轮与钢丝绳摩擦系数、乘坐最大载荷、驱动装置、制动器、钢丝绳挠度、各支撑点载荷、各支点的相互位置关系、各支点的倾角以及各托压轮的作用情况等参数进行具体计算，线路及牵引计算应逐点进行，取得各特征点的参数。

（2）建立设计审批制度。选型设计完成后应由生产单位组织设计审查，合格后方可加工和生产。

2.3 建立安装与验收制度

借鉴地面架空索道的管理经验，对架空乘人装置的安装实行资质管理，由具有资质的专业施工安装队伍进行架空乘人装置的安装和调试。安装完成后进行试运行，由具备相关资质的检测机构进行检测，并由煤矿企业主管部门组织验收，合格后方可投入使用，验收相关文件应永久保存。

2.4 完善配套安全防护措施

矿井设计开拓部署要充分考虑所选用架空乘人装置的性能特点和适用条件，为架空乘人装置创造安全的运行条件。人员的上下车地点应进行平台处理，保证人员的上下车安全。全线应有照明设施，必须保证上下车等关键地段的照明充足。全线应设置信号装置，尤其应保证上下人员的地点有清晰的安全警示。

2.5 加强科学使用和维护管理

为了提高架空乘人装置的科学使用，应将架空乘人装置的使用纳入日常培训内容，加强人员培训工作。为了进一步加强架空乘人装置的日常维护管理，应设立专门维护管理机构和人员，建立健全岗位责任制，落实责任到人，做到架空乘人装置全天候有人值守。切实加强架空乘人装置的安全管理和现场管理，做好维护管理记录，制定维护管理细则，明确钢丝绳、工作制动器、安全制动器、减速器、张紧装置、抱索器、安全保护系统等部件的检查与保养要求、检修周期以及更换和报废规定。

2.6 加快产品标准体系化建设

（1）提高标准要求，提升产品安全技术水平。结合以往经验及实际事故中反映出的问题，提高相关要求，从而提高产品的安全技术水平及保障程度。

（2）梳理标准，统一要求。鉴于目前架空乘人装置产品多标准并存、要求不一致以及相互矛盾等情况，对现有标准进行梳理，结合产品实际、技术发展以及煤矿安全生产需要，系统分析，规范要求。

（3）制订相关标准，建立健全标准体系。加快架空乘人装置产品的选型设计、安装、使用、维护管理以及报废等各环节及关键零部件等相关标准的制订工作，形成标准体系，用以规范和指导产品的选型设计、安装、验收、使用与维护等各方面工作。

3 结语

与罐笼和绞车等提升装置相比，架空乘人装置安全方面更可靠，且不容易造成群死群伤的重特大恶性事故。虽然目前存在着一些安全的问题，但只要政府监管部门、设备制造商以及煤矿用户理清思路，通过法规和标准从产品设计资质管理、制造、安装、使用、维护管理到产品报废等方面加强管理，一定能解决好目前存在的问题。

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［2］姚淑清.煤矿架空乘人装置存在的问题及对策［J］.建井技术，2013（3）

［3］许伟.猴车在煤矿应用中的问题及对策研究 ［J］.能源与节能，2011（11）

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