井下架空乘人装置的改进设计及实践运用分析

赵 辉

（山西西山煤电股份有限公司镇城底矿机电科，山西 古交 030203）

井下架空乘人装置是依据煤矿开采作业特征而设计的一种绳索运输人员的系统，架空乘人装置和斜井人车对比，前者运用起来实用性更大，运输消耗少，结构简单，应用广泛。设备长期未进行相应的更新改进，系统的运行效果和性能也会有下降，因此，定时对架空乘人装置进行改进就显得非常有必要。

1 煤矿井下乘人吊椅的安全分析

本文选取山西西山煤电股份有限公司镇城底矿架空乘人装置作为研究对象，进一步分析煤矿井下乘人吊椅在日常运行中存在的不足。（1）吊椅没有靠背和扶手，乘坐人员在乘坐时摔倒、受伤的风险较大；（2）乘人吊椅非常简单，座板面积很小，主要是裸钢板；（3）抱索器选择固定销抱索器[1]，固定销抱索器运用时，固定钢丝绳槽较深，可完全包围钢丝绳，当抱索器经摩擦块、托绳轮的时候，损坏托轮套、摩擦块。

2 井下架空乘人装置的改进设计及实践运用

通过对出现问题的装置做针对性的改进设计。

2.1 地轨导向装置改进设计及运用

地轨导向装置改进设计的主要目的是，避免吊厢在上人站点、下人站点、通过驱动轮、迂回轮过程中出现大幅度的摆动，于机头与机尾的两端设计一个地轨导向装置，便于和吊厢的下部导向辊配合，以较好地稳定整个吊厢的运动轨迹，避免作业人员在上吊厢、下吊厢的过程中出现摆动。而且地轨导向装置设计的端头轨呈现出扇子的形状，这样方便乘坐人员吊厢导向安全进到地轨的导向槽当中，避免卡阻。在机尾部位的地轨导向装置设计的导向内轨主要为活动导向轨，可直接按照架空乘人装置的部位变动进行相应的调整，以进一步保证吊厢顺着内轨外沿安全运行，如图1所示。

2.2 可调压固定式抱索器改进设计及运用

可调压固定式抱索器在运用过程中，运作原理表现为：抱索器由调压螺、上、下压板构成。安装过程中需先用上压板将钢丝绳卡住，而后安装下、上压板并压紧螺栓，压紧螺栓不可把上、下压板压紧，选用调压螺栓由左慢慢推动下压板，一直抵紧钢丝绳直至变形，之后拧紧三根压紧螺栓，确保上、下压板完全抱紧整个钢丝绳。因钢丝绳在受力过程中会被拉得更细、更长，明显减少压紧力，所以需要维护人员定时检查钢丝绳有无出现滑动，同时将压紧力调整好。可调压固定式抱索器对于托辊套、绳轮摩擦块所产生的冲击磨损非常小，这样可使托辊、摩擦块、钢丝绳的运行时间明显延长，运行起来更加平稳。如图2所示。

图1 地轨导向辊及地轨导向槽

图2 调压抱索器结构

2.3 吊椅改进设计及运用

对活动式高速架空乘人专用的吊椅进行设计。吊椅长度共1600mm，配备软座，铸造吊椅抱索器。比如，在表面镀上锌，然后在两侧安装两套免维护滚动轴承，以确保吊椅能够与牵引的钢丝绳进行平稳接触，确保乘员上下更稳定。吊椅形式为直杆式，并通过弹簧、海绵体对椅座进行双减振处理。在乘人上、下站、中间站设置合适的限位装置，使乘员乘坐时能够保持合理间距。此外，在下人点设置一个逆止器，避免吊椅自动下滑。

2.4 电气系统的改进设计及运用

（1）针对已经改进的电气系统，在调速方面，可较好地运用四象限回馈型交流变频器、本安型旁路系统，以对过流、短路、过压、漏电等故障进行保护。（2）设置旁路机构，若变频系统的正常工作有故障出现，此系统可自动对旁路机构进行切换，以继续运行。（3）在控制系统，需要有效应用PCL控制与触摸显示屏，以便于对索道中的人、车进行控制及保护。同时，此系统还可对电流、电流频率等多个系统运行的数据进行显示，对于越位、急停等故障内容，也可进行显示。（4）对以太网的接口进行配备，为将来无人值守的实现提供便利。（5）在沿途中，每隔50m对一组智能的可编码急停拉线开关做针对性地改进设计，以确保巷道中能够随时进行紧急的停机，并对动作开关的位置进行显示。（6）改进设计过度保护装置，钢丝绳运行较限定的值大或小时，能够自动断电停机。（7）上下人的地方，需要改进整个通讯信号装置，以促进沿途通讯联络的实效，此外，为确保声光信号、通话能够清楚准确传播，需确保所用产品的质量，便于之后更好地应用屏蔽电缆。（8）操作人员在配备巷道泄露通讯系统（3600m）的过程中，应该配备好六台手持机。

3 结语

尽管目前煤矿所用架空缆车乘人装置运用范围较为局限，但是所设计出的吊厢式的井下乘人装置已经投入到正常的运行中，运行技术水平也有了明显的提升。特别在运行经济性、实用性、设备运行安全性、稳定性等方面，整个吊厢式架空乘人装置的运行效果均较好，如运行起来更加平稳、乘坐人员上下比较方便、乘坐安全性、可靠性、舒适性较好，可明显改善煤矿运人现状。