矿用架空人车多功能防掉绳保护装置的设计及应用

王志国

【摘 要】河南能源煤化工集团下属单位鹤壁煤电股分有限公司第九煤矿，位于鹤壁矿区北部边界太行山下，井田面积6平方公里，设计生产能力为0.60Mt/a。煤矿井下斜坡轨道运送人员主要方式有：斜巷人车、摘挂式架空乘人装置、固定式抱索器的架空乘人装置、单轨吊运输人员等，经过调查目前我国矿山以使用固定式抱索器架空乘人装置居多。而我矿斜坡轨道人员运输均采用固定式抱索器的架空乘人装置运送人员。

【关键词】矿用架空人；防掉绳；装置设计

近几年来，较大坡度的架空人车在实际运行过程中，经常出现在变坡点钢丝绳从托绳轮上掉落现象，从而导致人员伤亡事故时而发生。为防止运行中的钢丝绳从托绳轮上掉落，采取的方式多种多样，各矿之间均有不同，有的矿山在变坡点托（压）绳轮侧面设一活动的吊杆来防止钢丝绳脱出托（压）绳轮绳槽，有的则在变坡点托（压）绳轮正上方设一可前后摆动的厚钢板制成的U型板来防止钢丝绳脱出托（压）绳轮绳槽，这些防掉绳装置在运行中能够起到一定的作用，但不能从根本上解决问题。

1 存在问题

（1）吊杆式防掉绳装置，如图1所示：

缺点：只有在静止状态下可防脱落，当钢丝绳运行过程中即将脱落时，与圆钢制成的吊杆产生摩擦，在摩擦力的作用下吊杆随着钢丝绳的运行一起向前摆动，达到一定角度时钢丝绳从吊杆下端掉出托绳轮，防掉绳的效果差。

（2）U型钢板防掉绳装置，如图2所示：

缺点：（a）只有在静止状态下可防脱落，但在钢丝绳运行情况下，钢丝绳与U型钢板摩擦下一起摆动，当运行到一定角度时，钢丝绳就会从U型槽内脱出，不能防止钢丝绳脱掉；（b）U型钢板易与运行中的吊椅抱索器卡阻而发生事故。

2 多功能防掉绳装置的设计

针对上述防掉绳装置存在的问题，结合无极绳绞车的钢丝绳在运行过程中压绳轮的工作原理，进行了革命性的改造设计。多功能防掉绳装置改造部位主要有：①由原来的吊杆式、U型钢板式改为双轮联体式，即由两个改造后的托绳轮组成；②联体式压绳轮由一根长度为500mm型号为50mm×150mm方钢作为连接杆、连接杆两端各固定一个托绳轮而制成，且在连接杆正中间较宽的一面钻一Φ50mm的孔；③双孔立柱由12#槽钢加工而成，上孔大小为Φ50mm，下孔为Φ55mm；④托绳轮固定在下孔，联体式压绳轮通过一根Φ45mm的轴固定在立柱上孔；⑤改造后的防掉绳装置既具有防掉绳功能又具有压绳作用，通过夹板固定在横梁上。如图3所示。

（1）矿用架空人车多功能防掉绳裝置设计制造所需材料及配件如下：

① 两个改造后直径为150mm的托绳轮；

② 10#长度为500mm的槽钢一根；

③ 12#长度为400mm的槽钢一根。

④ 直径Φ45mm×120mm圆钢一根。

工作原理：两个压绳轮通过连接杆固定为一体，当运行中的吊椅通过第一个压绳轮时，抱索器梭头进入压绳轮下方并向上推压绳轮，由于连接杆的的作用，第二个压绳轮向下压钢丝绳，有效的防止了运行中的钢丝绳从托绳轮的绳槽内脱落；当通过第二个压绳轮时，同样抱索器梭头进入压绳轮下方并向上推压绳轮，第一个压绳轮在连接杆的作用下向下压钢丝绳，有效的防止钢丝绳脱落；当抱索器全部通过后，两个压绳轮恢复原位，轮的缘边始终与托绳轮的缘边无缝啮合，保持运行中的钢丝绳处于托绳轮与压绳轮绳槽内，确保了钢丝绳不从绳槽内掉出。

3 多功能防掉绳装置的应用

多功能防掉绳装置在矿一二部架空人车投入使用后，收到了良好效果，其优点显著：

①在架空人车机道的上、下变坡点处可起到压绳的作用，前后两个压绳轮机动灵活，吊椅的抱索器通过时前后交替压绳，实现了无极连接。

②压绳轮的轮边与托绳轮的轮边处于一条直线上实现无缝接合，当吊椅抱索器通过时前后两个压绳轮的轮边前后交替允许抱索器通过，有效的实现了防脱功能。

③杜绝了抱索器在运行过程中的卡阻现象。

4 结束语

通过对架空人车防掉绳装置的改造，从根本上杜绝了钢丝绳在机道上、下变坡点掉绳现象，增强了架空人车的安全运行系数，确保了矿井乘坐人员的安全，并且取得了良好的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]邹爱英；矿山辅助运输设备技术性能比较[J]；煤矿机械；2006年05期

[2]胡素丽；架空乘人装置的研究及应用[J]；煤矿机械；2011年06期

（作者单位：鹤壁煤电股分有限公司第九煤矿）