架空乘人装置在煤矿大倾角斜井人车系统改造中的应用

摘 要：介绍了矿井人车斜井采用适用技术和新型设备的技术改造，证实通过技术改造有效地解决原有系统存在的问题，并取得良好的安全、经济效益。

关键词：大顷角；架空乘人装置；节能

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.084

0 引言

在技改前，我矿人员提升系统主要采用提升绞车配斜井人车的方式运送出、入井人员，此种运输方式效率较低，能耗过高，日常维护检修工作量大，已不适应矿井发展的需要，目前矿井普遍推广采用的RJY系列煤矿固定抱索器架空乘人装置，是一种新型的矿井斜巷或平巷人员运送设备。该装置主要由驱动部分、尾轮部分、张紧部分及电控系统组成。架空乘人装置具有运行安全可靠、人员上下方便、随到随行、不需等待、一次性投入低、动力消耗小、操作简单、便于维护、工作人员少和运送效率高等特点。

1 原斜井人车系统情况分析

砚石台煤矿+320m水平人车斜井坡度35°，井筒斜长558m，安装一套洛阳矿山机械厂于1971年6月1日生产的KJ2-2.5×1.2A型单绳缠绕式提升机，该提升机于1985年1月1日安装投用，主要承担矿井±0m～+320m水平出入井人员提升任务，乘人容器为XRB型斜井人车，通过对该套提升系统分析，主要存在以下问题：

（1）该KJ2-2.5×1.2A型单绳缠绕式提升机属国家明令淘汰的KJ系列提升机；（2）设备使用年限过长，老化严重，事故频发。绞车主滚筒与主轴配合松动，主滚筒向电机侧最大串位量达8mm；绞车蓄力缸磨损，漏油严重，油压系统不稳定；高压换向室绝缘老化，常发生线圈被烧或短路，造成绞车运行途中突然抱闸事故；失压脱扣器不灵活，司机脚踏开关不灵敏、不可靠等，严重影响矿井人员运输系统的安全、可靠运行；（3）该绞车制动方式采用角移式闸，又无二级制动，制动效果差，停车不平稳；（4）采用斜井人车装载人员，一次运输人员多，对轨道和提升設备要求较高，在发生突发性事故时，易造成人员群死、群伤；（5）井筒紧临孝子河，巷道顶底板渗水较大，每年用于该系统的维护成本过高约30万元。其中提升钢丝绳4根约12万元；斜坡钢轨、道枕、地滚等材料约10.5万元，绞车维护用的材料、配件和油脂费约3万元，用于绞车、斜井人车、斜坡铁道日常维护及整治的人工费约4.5万元；（6）该系统运行占用人员过多，其中绞车司机7人，斜井人车跟车员7人，每年支付该部分人员工资约25.2万元。

根据以上问题分析， 结合目前煤矿斜井人员运输系统发展趋势，通过对国内现有架空人车生产厂家的调研，我矿决定重新设计新安装一套架空乘人装置用于±0m～+320m水平人员运送。

2 技改后设备工作原理和技术特点

（1）架空乘人装置通过电动机带动减速机构上的驱动轮，摩擦传动架空线路上支托在托（压）索轮上的无极钢丝绳，由钢丝绳带动其上的吊椅在驱动轮和尾轮之间作循环运动。其中钢丝绳通过尾部张紧装置进行张紧，以维持钢丝绳在托轮间的挠度和张力。

该设备主要由驱动装置、被动尾轮装置及张紧装置、乘人部分、托绳部分、电控部分组成。

（2）技术特点。

1）首次在西南片区安装如此大倾角（35°）、长距离（斜长600m）的架空乘人装置；2）充分利用矿井原有人车斜井井筒进行安装，为了保证安装质量，只对原人车斜井下车场进行了局部改造，即节约了改造成本，又大大减少了改造工程量；3）改变原有架空人车托绳轮安装方式，首次采用在巷道两帮钻孔，钢梁配托架的方式进行安装，保证了原有斜井人车正常运行的情况下，完成新设备的安装；4）新设备运行保护控制智能化，系统的运行控制由PLC可编程控制器实现自动检测和自动控制，具有全自动开、停功能；5）安全保护控制智能化，系统的安全保护控制由PLC可编程控制器实现自动检测和自动控制。能实现越位、速度、重锤下限位、钢丝绳断绳急停、紧急停车、掉绳、超温、过流、过压、制动器动作失效和机头机尾信号中断等保护；6）其它安全保护装置齐全、完善，主要安装有系统防静电保护、防掉绳装置、吊椅过摆保护装置和头尾轮入绳口安全防护装置，在斜坡铺设防止人员摔伤的砂粒以及防止坠物向下滚落的横沟；7）高度人性化的配套系统，配备语音声光提示系统、背景音乐系统、救护装置和矿用本安型汉字滚动显示屏；8）设备功率由原来的200KW减小至55KW，年节约电能消耗91.25万KW·h。

3 改造前后效益分析

（1）经济效益分析。据统计，斜井人车设备费、安装费以及土建费用约需385万元，而架空乘人装置只需要201万元，在日常运行方面，斜井人车的设备更换以及系统维护费用都相比架空乘人装置要高，每年的运行成本相对架空乘人装置要高96.55万元，因此，改造后投资回收期约为：n=201/96.55=2.08年。

（2）安全效益分析。通过技改后采用的架空乘人装置，能彻底杜绝群伤事故的发生，能够满足矿井安全、生产的需要。

参考文献：

[1]王雪，李允旺，王海斌，原磊明.我国煤矿架空乘人保护装置的研究现状[J].煤矿机械，2014（05）：1-4.

[2]沃磊.架空乘人装置存在的问题及对策措施[J].中国煤炭，2014（04）：76-78.

[3]袁旭虹，钱军，赵朝国，应洋.矿用架空乘人装置电控系统的现状及其发展方向探讨[J].工矿自动化，2012（07）：32-34.

作者简介：昌维彬（1980-），男，藏族，四川小金县人，中专，助理工程师，从事煤矿机电管理工作。