可折叠组合罐道的探讨与研究

董军，曹庄，骆建营

（兖州煤业股份有限公司兴隆庄煤矿，山东兖州272102）

可折叠组合罐道的探讨与研究

董军，曹庄，骆建营

（兖州煤业股份有限公司兴隆庄煤矿，山东兖州272102）

分析和观察兴隆庄煤矿副井提升系统，发现-270 m水平巷道，因上下物料需要拆除部分组合罐道存在安全隐患和工作效率低的问题。提出折叠罐道的概念，极大降低了风险，工作效率提高。

副井罐笼；风动装置；折叠组合罐道

1 基本概况

兴隆庄煤矿副井安装了2台由瑞典ASEA公司成套制造的HSVE型6绳摩擦式提升机，分别为单罐笼和双罐笼，2台提升机担负着矿井的人员上下井及物料运输提升任务。副井井筒直径为7.5 m，井筒中布置3台罐笼和1台平衡锤，其中单罐笼由罐笼和平衡锤配对使用运行，双罐笼由2台双层4车罐笼配对使用运行。

为满足矿井各水平位置的工作需要，副井单罐笼提升机工作于3个水平位置：上井口+49.2 m为第一水平位；-270 m为第二水平位；-350 m井底为第三水平位。双罐笼工作于上井口和井底2个水平位置。为了使罐笼能够安全平稳运行，在上下井口分别安装四角稳罐道作为罐笼运行的导向装置，井筒部分安装组合钢罐道作为罐笼运行的导向装置。

2 现状

矿井-270 m的水平巷道，主要服务于该巷道人员和物料运输，其中运输物料时需要拆除巷道口部分长度约2.8 m的组合罐道。拆除这部分组合罐道时需要4名职工，分上下2层进行拆除，同时还需要停罐位置的配合。

组合罐道拆除工序。罐道正常位置停车→人员出罐→下行罐笼→人员进入罐笼上层→上行罐笼1.5 m停车→拆下部固定螺栓→拆上部固定螺栓→移开组合罐道→罐笼下行至正常停车位置。

通过长期跟踪发现，拆除这部分组合罐道时存在6个问题。①进行拆除工作时，作业人员首先要佩戴安全带并生根，以保证人身安全。②多次运行罐笼以配合拆除组合罐道工作，加剧了提升机制动闸的磨损。③拆除组合罐道时，一旦人员失手，将会造成固定螺栓坠井事件，对下井口作业人员来说，存在人身安全隐患。④拆除固定螺栓后的组合罐道在移动过程中，若人员之间出现配合问题，容易导致站在罐笼上层的人员坠落，造成人身伤害。⑤工作效率不高。⑥罐笼在脱离组合罐道空当段上下行时，极易会出现固定罐耳与组合罐道刮碰，带来安全事故。

从拆除工序可以看出，拆除组合罐道是一件简单但繁琐的工作，工作效率不高，同时需要人员较多。因此，需要一种代替目前的人工拆除组合罐道的装置，消除繁琐的工序和不利因素，为此提出折叠罐道的想法。

3 折叠原理及动作介绍

通过在日常生活中的细致观察和思考，可折叠罐道想法来源于门的开关动作，经过进一步延伸将其应用到组合罐道上。

3.1 可折叠罐道的基本结构

上部安装传动装置，一部分固定在罐道梁上，另一部分固定在组合罐道上，通过销轴将2部分相连，罐道下端部采用定位销用于固定组合罐道，在其外部再接一个风缸作为组合罐道打开和关闭的动力源。折叠罐道结构示意图见图1。

3.2 具体动作原理

（1）打开组合罐道。首先拔掉折叠罐道底部的定位销，然后操作风缸控制阀，使风缸缸杆收缩，通过钢丝绳带动折叠罐道以转动装置销轴为圆心向巷道方向转动，折叠罐道接近水平位置时停止操作（图2），折叠罐道此时为打开状态。

（2）折叠罐道关闭。操作风缸控制阀，在折叠罐道重力作用下，以传动装置销轴为圆心下落转动接近锁定位置，继续操作风缸控制阀，使钢丝绳具有一定松弛度后，停止风缸控制阀操作，然后用人力将折叠罐道推到位，插上定位销，折叠罐道关闭。

4 折叠罐道的难点及关键点

折叠罐道转动装置设计、制作及间隙配合。折叠罐道上下端限位装置结构设计。折叠罐道定位销的设计、加工。风缸型号选择。下端部2条罐道接头斜度及间隙配合。

5 折叠罐道优点

图1 折叠罐道关闭状态示意图

人员利用率最大化，提高工作效率。从动作步骤可看出，只需1人即可操作完成该项工作，可节省3人。折叠罐道的起落操作相对拆装组合罐道，工序更简单，工作效率高。原来拆1次罐道需要25 min，现在折叠罐道打开1次仅需3 min，节省22 min。

增强人身安全保障，降低劳动强度。在拆除组合罐道时，一是对现场作业人员人身安全不利。当人员进入井筒作业时即使采取了安全措施，但仍存在坠井危险因素导致人身伤害；二是当组合罐道拆除过程中及挪动组合罐道时都存在物体坠井的可能性，容易对下井口作业人员人身安全形成威胁。采用折叠罐道后，只需拆除1个定位销即可完成井筒所有工作，工序既简单又安全。

消除不利因素，进一步提升罐笼设备的运行安全和可靠性。以前拆除组合罐道时，需要多次来回动车，加剧提升机制动闸的磨损。另外，组合罐道拆除后，罐笼在没有组合罐道的这一段内运行时容易造成罐笼上的固定罐耳和组合罐道端部刮碰，严重时会导致事故发生，影响副井提升系统。采用折叠罐道，在物料装入罐笼后，可将折叠罐道归位，需要卸物料时，再将折叠罐道打开，可保证罐笼运行时始终有组合罐道作保障，进而消除罐笼运行过程中因缺少组合罐道而存在的不安全因素，使罐笼运行更平稳、更安全。

图2 折叠罐道打开状态示意图

6 结束语

对于多水平提升的矿井来说，拆除组合罐道是必须进行但又存在很大安全风险的工作，可折叠组合罐道的出现解决了这一难题。安全是煤矿生产的生命线，折叠罐道就是从安全生产的理念出发，进一步为煤矿的生产尤其是提升系统，提供安全保障，虽不能产生直接的经济收益，但其带来的间接效益是巨大的。可折叠组合罐道理念，来源于对日常生活细节的观察。填补了煤炭行业在这一领域的空白，同时解决了作业现场的难题，为人身和设备运行安全提供了保障。

〔编辑 利文〕

TD535

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10.16621/j.cnki.issn.1001-0599.2017.02.38