架空乘人装置综合安全保护系统研究与应用

薛德强 徐希鹏 张庆 田永生

摘要：文章介绍了协庄煤矿各地点架空乘人装置的使用现状，针对现场运行中存在各类安全保护问题进行探索实践，解决架空乘人装置运行中存在问题，确保其安全、可靠、稳定运行。

关键词：架空乘人装置；安全保护；试验技术

1 概述

协庄煤矿现有4部架空乘人装置，该装置在煤矿井下辅助运输工作中发挥重要作用，它主要用于运送人员上下井，是现代化矿井必不可少的运人系统。主要将钢丝绳安装在驱动轮、托绳轮、压绳轮、迂回轮上并经张紧拉紧装置后，由驱动装置输出动力带动驱动轮和钢丝绳运行，实现运送人员。用架空乘人装置来运送，其目的是缩短人员上下井时间，减少人员劳动强度。因此，必须完善架空乘人装置各类保护，实现架空乘人装置安全高效运行。

2 问题提出

根据《煤矿安全规程》及AQ标准要求，结合协庄煤矿实际运行情况以及现场所出现问题，加强对架空乘人装置的研究与应用，解决实际存在问题，使架空乘人装置更加安全、可靠、高效运行。特对架空乘人装置减速箱油温、油位装置，液压站温度检测、防飞装置自动保护系统、超欠速保护，人员间距控制装置进行技术改造，提高架空乘人装置安全性能，保障乘人安全。

3 研究实施

3.1猴车减速箱油温、油位保护

在架空乘人装置减速箱内部钻孔安装温度检测传感器、油位检测标等设备并将该信号连接入PLC控制箱内，当减速箱内温度超过35度或者当减速箱内齿轮油油位低于设定值之后，自动将信号反馈给PLC，猴车自动停止运行并进行语音提示报警。

3.2液压站温度检测保护

在架空乘人装置液压站上安装温度检测探头、温度检测传感器等设备并将该信号连接入PLC控制箱内，当液压站最高温度超过70度以后，自动将信号反馈给PLC，保证猴车能够停止运行；同时具备模拟实验功能，现场岗位人员及维修人员，按照检修计划定期进行模拟实验，保证保护起到作用。

3.2油位控制系统工作原理：

3.2.1根据连通器工作原理，将减速箱泄油口接上油管，并加设截门，安装带有观察窗容器。

3.2.2观察窗容器内安装浮子，通过浮子上下移动显示减速箱内液位的高低。

3.2.3观察窗外侧加设传感器，待传感器检测到信号后，保证猴车能够立即停车。

3.2.4 油位控制系统实验方法

为了保证架空乘人装置安全实验，必须在无人乘坐情况下进行，且保证设备正常运行。实验时：

3.2.4.1按照正规启动方式，将架空乘人装置启动，正常运转。

3.2.4.2关闭截门，打开观察窗下侧放油孔，。

3.2.4.3眼睛观察窗内浮子随液位下降而下移。

3.2.4.4待观察窗外侧接近开关检测到信号后，立即切断电源，设备停止运行。

3.3防飞装置自动保护装置

3.3.1根据《集团公司提升运输安全技术规范》要求，猴车下行测每32m安装一组防飞车装置，能够在发生飞车事故时将乘坐猴车人员可靠挡住；现我矿在用的防飞装置我矿自制，在使用中发现当挡板因突发原因下落时，猴车依然处在运行状态中，很容易在正常运行情况下出现事故，导致人员摔伤，因此专业研究应用防飞装置自动保护系统。

3.3.2当防飞装置挡板意外落下时，保护系统动作，使猴车紧急停车，避免了因挡板下落引起的安全事故，提高了系统的安全系数。

3.4.1超欠速保护工作原理：

由接近开关和支架组成，当系统运行中接近开关检测到的运行速度低于或者超过设定的速度时，控制系统接受信号，自动将控制系统停止运行，并发出故障报警声，同时显示窗口显示相应的“欠速保护”或者“过速保护”，从而避免猴车出现飞车情况，对乘坐人员造成伤害和打滑时对设备造成的损坏。

3.4.2试验方法：

3.4.2.1超速保护，将接近开关处检测磁钢加倍均匀对称放置，即原来有3组磁钢，现在有6组磁钢，放置于接近开关处，正常启动猴车，猴车正常运转1分钟左右，出现超速停车，显示窗口出现“超速保护”报警。

3.4.2.2欠速保护，将接近开关检测线接入一组常闭开关，其目的是让接近开关检测不到信号，相当于猴车出现欠速情况，所检测到脉冲数量不足，猴车控制系统停止运行，出现欠速停车，显示窗口出现“欠速保护”。

3.5人员间距控制装置

猴车道内已经敷设压风管路，根据对现场情况研究决定使用气控，将压风管路引出2寸接头接上气动控制软管，气控软管进入减压阀，经减压阀减压后气体进入气控换向阀，然后气体由换向阀进入气缸，通过气体作用于气缸实现乘人控制装置的打开与闭合。乘坐人员排队等候，按照规定的乘坐地点依次乘坐。当乘坐人员在乘坐区域内看到乘人间距控制装置打开并且语音提示可以乘坐时，有5秒的时间挂抱索器，5秒以后乘人装置闭合，此时下一个乘坐人员在规定乘人区域内等待6秒后乘人间距控制装置又打开，又有5秒的时间挂抱索器，依次循环进行。

4 取得效益

安全效益

4.1.1安装完成减速机油温、油位检测和液压站温度检测，有利于观察减速箱、液压站温度和油位、便于岗位巡检人员实时直观获得温度数据，保证设备安全运行。

4.1.2、安装完成减速机油温、油位检测和液压站温度检测，有效保证猴车紧急停车，确保乘坐人员人身安全。

经济效益：

4.1.3 按照厂家设计及配件要求，完善三部猴车共需要花费9.6万元。

以“治亏创效”为思路，矿组织现场技术人员进行设计改造，共花费2.4万元。

节约费用：9.6—2.4=7.6万元。

4.1.4安装完成防飞装置自动保护系统后，大大提高设备运行稳定性，消除了因防飞挡板下落造成的安全事故，保证乘车人员人身安全。

4.1.5超、欠速保护改造完成后，人员操作简单，试验过程简易，效果明显。

4.1.6超、欠速保护改造完成后，保证设备安全运转，避免猴车出现紧急情况对乘坐人员造成伤害和打滑时对设备造成的损坏。

4.1.7人员间距控制保护

1、安装完成后的乘人间距控制系统，使得猴车安全性能更加可靠，稳定性增强，有利于架空乘人装置安全运行；能够规范乘人秩序，严格按照猴车设计要求乘坐，有利于运输质量提高；能够有效提高全员素质水平，增强了新产品、新设备的使用效能。

4.2社会效益

4.2.1經过对架空乘人装置各类保护完善，每天减少岗位巡检人员3人，减少岗位维修人员3人。

4.2.2经过对架空乘人装置各类保护完善，实现绿色、节能、高效运行。

4.3经济效益

4.3.1每年节约人工费用：

（3+3）x3000x365=65.7万元；

4.3.2节约维护费用：10万元；

4.3.3节约材料费用：20万元；

因此，总计节约费用为：

7.6+65.7万元+10+20万元=103.3万元

作者简介：

薛德强，男，山东新泰人，1973年出生，研究生学历，高级工程师，从事井下机电运输管理工作。