矿用架空乘人装置拐直角弯的设置及应用

牛志恒，吴利学

（1.山西马堡煤业有限公司；2.山西煤销集团长治有限公司山西长治 046000）

矿用架空乘人装置拐直角弯的设置及应用

牛志恒1，吴利学2

（1.山西马堡煤业有限公司；2.山西煤销集团长治有限公司山西长治 046000）

本文针对煤矿开采因受地质条件的影响在巷道九十度拐角时，介绍了矿用架空乘人装置拐直角弯的装置，以及应用条件。

煤矿；架空乘人装置；巷道；直角弯

0 前言

《煤矿安全规程》明确要求：长度超过1.5 km的主要运输平巷，上下班时应采用机械运送人员；人员上下的主要倾斜井巷，垂深超过50 m时，应采用机械运送人员。因此，若选择使用无轨胶轮车运送人员则投资成本大，且受矿井地质条件所影响；若选用架线电机车运送人员，则受矿井瓦斯条件所限，后期维护量大，安全系数不高；若使用防爆柴油机车运送人员则安全系数不高，对巷道要求倾角不大，且井下空气受污染；若使用单轨吊则投入费用大，单条巷道使用不方便。架空乘人装置是最佳之选，其结构简单，安装使用方便，安全系数高，操作灵活，无污染等。

1 系统概述

巷道不但行人，而且还担负矿井轨道辅助运输任务，则架空乘人装置型号选用常用的RJKY37-32/1300

（A）型，可摘挂抱索器，适应最大坡度25°，最大工作距离1 300 m，驱动电机功率37 kW，运输速度1.13 m/s，

最大运输效率345人/h，驱动轮、迂回轮直径1.6 m，牵引钢丝绳直径24 mm，最小乘人间距10 m，电控形式采用四象限变频调速加PLC程序控制，钢丝绳最大牵引力18.5 kN。安全保护项目：机头、机尾越位保护；欠速、过速保护；重锤下限位保护；全线紧急停车保护；上、下变坡点掉绳捕绳停车保护；减速机油温、油位保护；制动器动作失效保护；乘人间距控制保护；吊椅防过摆保护；头尾轮入绳口安全防护；机头、机尾信号中断保护；机尾导轨限位保护；钢丝绳制动装置（断绳抓捕器）保护；系统防静电保护。

2 系统设计

2.1 系统布置设计

根据现场巷道走向而设置（如图1所示）。

图1 架空乘人装置拐直角弯俯视示意图

2.2 导向轮组设计

在拐直角弯段增设导向轮，排成导绳轮组，使牵引钢丝绳沿着导向轮均匀的绕过拐角，在进、出绳端安装一组压绳轮和托绳轮，确保钢丝绳保持处于同一中心线位置，避免因上下摆绳而脱离导向轮绳槽，造成掉绳事故（如图2所示）。同时，在进绳端压绳轮组和导向轮组之间增设吊绳保护装置，信号接入主控制系统，当钢丝绳托槽造成掉绳时，掉绳保护装置起作用，主机停止运行并显示故障报警。

图2 拐弯点架设布置示意图

2.3 上下人位置方向设计要求

由于架空乘人装置拐直角弯设计最难点在于吊椅如何顺利通过直角弯导向轮段。因此，在机头机尾上车处要求吊椅悬挂必须只能朝一个指定方向悬挂（吊椅拐弯朝里），否则架空乘人装置停机运行（如图3所示）。做法是设专人进行摘挂，人员指定右侧上车，并在上车处安装吊椅悬挂方向保护装置，如图3中7所示，当上车吊椅方向放反，则吊椅上端顶住吊椅悬挂方向保护装置动作，系统停车，从而确保上下人员顺利调整运行。

图3 架空乘人装置架设断面示意图

2.4 速度调节装置设计

在巷道拐直角弯两端前20 m处安设人体信号监控器（如图3中5），当乘坐人员通过将要经过弯道时，人体信号监控器将接收信号传至主机，控制系统将速度下降为需要的速度(初定为0.6 m/s)，同时语音提示系统会发出“前方弯道，注意安全”的语音和闪烁及笛声三种提示信号，提醒乘坐人员将要过弯道，注意安全。当乘车人员顺利通过弯道后，下一个人体信号监控器将信号传至主机，控制系统将速度上升为正常运行速度1.13 m/s。

2.5 视频监视装置设计

在机头、机尾上下车站点及中间拐直角弯段安装防爆型光纤摄像仪，通过光纤、监控PC机、显示台、硬盘录像机等形成视频监视系统，实时在线监测运输系统运行状况。

3 设计成果

在架空乘人装置原有配备设施基础上，精确制作导向轮，加工简单、成本低廉、效果显著。

（1）为严格执行“行车不行人、行人不行车”运输安全管理要求，将轨道运输绞车和架空乘人装置实现电气闭锁，执行“运输绞车运转不得运行架空人车，架空人车运行不得运输绞车运转”制度，杜绝运输绞车和架空人车的同时运行。

（2）通过拐直角弯架空乘人装置的研究设计，实现两段运输巷道一部拐弯架空乘人装置运行模式，效果十分明显。

（3）现场少投入一部架空乘人装置，节省了一部架空人车的安装费用，并杜绝了中间运输环节的不安全性。

（4）提高劳动工作效率，通过变频调速及PLC集控系统可实现无人值守。

（5）优化运输系统，充分利用巷道断面及走向空间合理布置架空乘人装置，实现机械输送人员的高效辅助运输。

（6）研究设计针对煤矿实际情况和架空人车控制系统的实际要求而设计，在应用上得到良好的效果，采用架空乘人装置载人，不仅减小了工人上下井的时间，而且还减轻疲劳，逐步提高矿井的人性化管理。

（7）在全线路上设有传感器等一些保护系统，如遇意外情况，系统紧急停车，使整个系统断电，制动器同时抱闸制动，使系统更加安全可靠。

4 结语

矿用架空乘人装置拐直角弯的研究设计，在机械运转部位合理设计应用外，还采用了四象限制变频器作为调速装置，以及以PLC核心监控系统进行设计，借助PLC强大而灵活的控制功能和智能A/D转换单元，实现了架空乘人装置安全、高效、自动化、智能化运行的要求，提高煤矿机械输送人员的安全性和可靠性。

[1]周新年.架空索道理论与实践[M].北京:中国林业出版社,1996.

[2]机械设计手册编委会.机械设计手册[M].机械工业出版社,2004.

[3]张立忠.我国矿山载人索道现状及发展前景[J].中国索道,2002,2(5): 1-4.

[4]栾振辉,廖玲利.煤矿机械PLC控制技术[M].化学工业出版社,2008.

[5]国家安全生产监督管理总局.煤矿用架空乘人装置安全检验规范[S].煤炭工业出版社.2007.

Setting and application of turning elbow bend of mine overhead manned equipment

NIU Zhi-heng1;WU Li-xue2
(1.Shanxi Mabao Coal Co.,Ltd.,Changzhi Shanxi 046000,China;
2.Changzhi Co.,Ltd.of Shanxi Coal Transportation,Changzhi Shanxi 046000,China)

In view of the 90°corner of the roadway,the turning elbow bend device of the mine overhead manned equipment and its application conditions are introduced.

Coal mine;Overhead manned equipment;Roadway;Elbow bend

TD524

B

1000-4866(2016)06-0037-03

10.19413/j.cnki.14-1117.2016.06.011

2016-11-10

牛志恒，男，1978年出生，汉族，山西高平人，本科，主要从事煤矿机电供用电技术管理工作。

吴利学，男，1982年出生，侗族，广西柳州人，本科，主要从事煤矿机电运输安全管理工作。