副斜井辅助人车提升装置探讨

文/李鸿雷董文兴

2013年7月，国家安监总局第十六专项督查组，在郑州磴槽集团伊川县金窑煤矿有限公司进行安全检查督导时，提出“副斜井人车能否改为斜井猴车装置运送人员”的建议。对此，河南豫联煤业集团有限公司（金窑煤矿为其下属煤矿之一），立即组织公司相关职能部门和技术中心专家组对该建议的可行性、安全性和保障措施进行分析、论证。

一、基本情况

金窑煤矿开拓方式为三斜井单水平下山开拓，开采水平标高+260m；为兼并重组技改矿井，设计生产能力15万吨/年，煤层平均厚度 0.86m。 煤层倾角 25°～32°，水文地质条件简单，属瓦斯矿井，煤尘有爆炸危险性，属不易自燃煤层。

主斜井斜长677m，倾角27°30′，半圆拱断面，锚网喷支护，净断面11.1m2；副斜井是利用原伊登煤矿回风井进行技术改造而成，落底标高+245m，总斜长700m，倾角27°～28°， 矿用工字钢喷浆封闭支护，净断面8.1m2；回风斜井利用原伊登煤矿主斜井作为矿井回风斜井，倾角 27°～30°，斜长 610m，25U型钢支护，净断面8.2m2，回风斜井喷浆封闭。

二、副斜井架空乘人装置方案的技术分析

根据 《煤矿用架空乘人装置》（MT/T1117-2011）第4.4条规定：“固定吊椅乘人装置，最大适应倾角35°”“大坡度可摘挂吊椅乘人装置，最大适应倾角25°”。金窑煤矿只能选择固定吊椅乘人装置。但是副斜井主要担负金窑煤矿提矸、卸料任务，为单钩串车提升，井筒内装备有压风、降尘管路和监控电缆。经分析副斜井安装猴车乘人装置存在以下制约因素：

1.安装可摘挂式猴车乘人装置受井筒坡度所限，不符合《煤矿用架空乘人装置》（MT/T1117-2011）第4.4条规定。

2.副斜井口卸载装置与副井绞车房相距30m，受此限制，如在井口建设井口机房、乘人平台将影响原设计副斜井提升系统安全运行。从安全角度、经济角度分析井口改造安装猴车乘人装置弊大于利。

3.副斜井井底装载处为副斜井矸石仓，且无井底平台，难以在井底改造成猴车机尾平台、下人平台。

4.巷道断面达不到架空乘人装置和轨道合二为一的条件，安全保障要求达不到 《煤矿安全规程》和《技术规范》的要求。

猴车乘人装置受主副斜井井口、井底原有设施、井筒断面、坡度、井筒装备等实际条件限制，不具备安装条件。

三、现有副井行人车升降人员系统分析

1.提升装备情况

副斜井提升机：JK-2.5×2.3/20型，单钩提升；钢丝绳直径：28NAT6×7-1670；钢丝绳最大破断力总和：532.68KN；最大静张力：90KN；配套电机型号为YKK5004-8，功率为 355kW，电压 6kV，转速595r/min，减速比 i=20；用两节XRC15-6/6型斜井人车升降人员，一次升降24人；保护装置设有紧急停车、过卷保护、松绳保护、深度指示器失效保护、闸间隙保护、限速过速保护、减速功能保护、过流保护、过压欠压保护等。人车信号系统采用泄露通讯系统，利用KTL2型基地电台和手持电台发送和接收信号，使人车在井筒内的任意位置都能实现停车或开车。

经钢丝绳验算、提升机及天轮的验算、提升机与井筒的相对位置、电动机功率验算、设计矿车组提升时间平衡计算等，均满足生产要求，符合安全规定。

2.提升信号系统

安装有从井底信号工发给井口信号工和从井口信号工发给绞车司机的信号装置。井口信号装置与绞车的控制回路相闭锁，只有在井口信号工发出信号后，绞车才能启动。除常用的信号装置外，还装备有备用信号装置。井底车场与井口之间，井口与绞车司机台之间，还装设有直通电话。除常用信号外还设有备用信号装置。目前副斜井提升信号采用TXH-3型矿用多功能提升信号系统。

3.副斜井“一坡三挡”防护装置及信号

按照《煤矿安全规程》第370条有关规定，副斜井使用串车提升时安设了以下防跑车安全装置：

（1）安设防跑车装置。ZDC30-1.5型斜巷跑车防护装置安装在副斜井井口以下80米处，采用位置传感器获取与绞车同步运行的控制信号。如因断绳、脱钩等原因而发生的跑车，可采用柔性缓冲器来实现有效拦截。

（2）安设阻车器。在各车场安设能够防止带绳车辆误入非运行车场或区段的阻车器；在上部平车场入口安设能够控制车辆进入摘挂钩地点的阻车器；在上部平车场接近变坡点处安设能够阻止未连挂的车辆滑入斜巷的阻车器。

（3）安设挡车栏。在变坡点下方略大于1列车长度的地点，设置能够防止未连挂的车辆继续往下跑车的挡车栏。

（4）安设报警装置。在各车场安设甩车时能发出警号的信号装置。

上述挡车装置保持经常关闭，放车时方准打开。

4.斜井行人车保护装置

金窑煤矿现有斜井人车选用由吉林市盛达矿山机械有限责任公司生产的XRC15-6/6型插抓式斜井人车。产品规格见下表：

产品名称 斜井人车产品型号 X R C 1 5-6/6产品规格最大牵引力：6 0 K N；使用巷道坡度：6°～3 0°：最大行驶速度：4 m/s；轨距：6 0 0 m m；每节乘坐人数：1 5人；最小曲率半径：1 2 m。

现有斜井人车经国家煤矿防爆安全产品质量监督检验中心批准，按MT388-1995《矿用斜井人车技术条件》检验合格，颁发了《提升设备检验合格证》。

2013年3月12日由河南省煤炭科学研究院有限公司对现用斜井XRC15-6/6型斜井人车进行了静止手动落闸试验、松绳试验、空载全速脱钩试验、重载全速脱钩试验，提交了《煤矿在用斜井实验报告》，经检验连接装置、保护装置灵敏可靠，安全性能达到《煤矿安全规程》要求。

现用斜井人车增加了首车、尾车之间有正规的连接装置，又新增一能挂全列车的满罐绳，消除了列车的中间脱钩隐患。

5.提升容器与井巷最小间隙

金窑煤矿副斜井井筒铺设有行人台阶，兼作矿井的安全出口。金窑煤矿副斜井上段采用半圆拱断面，净宽 3.0m，墙高 1.5m，净高3m。人行道一侧宽度1.260m，非人行道一侧宽度0.86m。下段为梯形断面，上口净宽2.6m，下口净宽3.95m，高2.5m。人行道一侧宽度1.255m，非人行道一侧宽度0.855m。符合有关规定。

6.各种管理保障制度

金窑煤矿建立完善多项相关管理制度，并严格执行，确保人车运行安全。实际统计，金窑煤矿斜井行人车自2000年安装至今，一直保持安全运行零事故。

四、结论

1.金窑煤矿主副斜井，经论证分析均不符合安装斜井猴车乘人装置运送人员的条件。

2.金窑煤矿目前采用挂两节乘人车升降系统符合相关要求和技术规范，技术上可行、安全上可靠、经济上合理。

3.在新设计矿井时，在巷道坡度、断面及其他功能满足的前提下，应优先考虑斜井猴车乘人装置运送人员。