新三矿副暗斜井架空乘人装置改造可行性研究

文/张俊波，冀中能源峰峰集团有限公司新三矿

1 改造的必要性

现有的斜井人车系统采用老式的XRC型斜井人车设计久远，安全水平低下，在全国范围内曾发生多次群死群伤事件，被列为限期淘汰设备，必须进行淘汰更新，故将副暗斜井人车系统由斜井人车改为斜井架空乘人装置。

2 改造的可行性

2.1 改用斜井架空乘人装置后，根据校验结果，现有提升机设备无需改变，运行方式不变，有利于设备的维护和运行安全。

2.2 斜井架空乘人装置是专为煤矿设计、定型生产的具有入井资质的煤矿提人设备，安全性能有保障，是推广使用的煤矿井下运人设施。

2.3 斜井架空乘人装置的运输能力与现有XRC型斜井人车基本相同，能满足我矿副暗斜井提升运输人员的工作量。

2.4 采用斜井架空乘人装置后，斜坡还同时能满足普通等矿车的运行要求，物料在该斜坡的运行方式不变。

2.5 副暗斜井的巷道空间基本满足斜井架空乘人装置的安装要求，所需改造工作量不大。

3 架空乘人装置（下称架空人车）方案的确定

3.1 现场条件：

3.1.1 坡长1300m，坡度20度，半圆拱巷道。巷道最高处3.3m，最低2.65m，平均高度2.8m；巷道平均宽度3.7m；巷内铺设轨距为600mm 43kg/m单轨轨道，轨道中心较巷道中心偏400mm；斜坡安装有四台ZDC302.2型跑车防护装置。斜坡运行方式为串车提升兼斜井人车提升（二者不同时运行）。

3.1.2 斜坡为甩车场运行方式，无平坡头；坡头、坡底均设一个侯车室。坡底有足够的空间安装架空人车驱动装置或迂回涨紧装置。

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3.1.3 坡头候车室向下55m、向上34m范围内的巷道均采用砌圈方式支护；坡头候车室向上34m至120m为砼支护，120m处为副暗斜井车房。坡底均为砼喷浆支护。

3.1.4 坡头候车室对面的乘人区间巷道高度3.1m。

3.2 架空人车型式确定：

根据厂家（湘潭恒欣及湖南华阳公司）提供的四套方案，经矿组织两次会审，确定以湘潭恒欣公司的机械式倒拉方案为基础，提出新三矿架空人车的总体方案。方案的主要内容为：

3.2.1 架空人车型号：RJKY55-32/1800(A)型矿用大坡度可摘挂抱索器架空乘人装置.

3.2.2 采用机械驱动，变频控制，架空人车控制系统与副暗斜井提升机互相闭锁。

3.2.3 迂回轮安装在坡头斜井人车道岔下方；驱动装置及涨紧装置安装在副暗坡底平巷段，钢丝绳围包角大于360度，涨紧轮向坡头方向涨紧。

3.2.4 副暗斜井现有的ZDC30-2.0型跑车防护装置更新为满足架空人车安装要求的新型跑车防护装置。

3.2.5 人员上下车地点位于斜坡上。

4 副暗斜井安装架空人车存在的问题及解决方案

4.1 坡头迂回轮安装

问题：设备安装与坡头地质条件相矛盾。副暗坡头巷道不充许进行挑顶、扩帮等大的工程项目，而安装迂回轮钢梁需做钢梁窝，必须进行工程作业；同时，受巷道高度限制，目前的巷道安装架空人车迂回轮后，巷道顶部没有检修空间，必须进行挑顶以解决检修空间问题。

解决办法：

①坡头迂回轮改用底板砼基础金属立柱支架安装方式，尽可能减少对巷道顶、帮的破坏。②在兼顾迂回轮检修空间的基础上，考虑副暗斜坡窝底03m，降低轨道高度，以实现迂回轮顶部留出检修空间。

4.2 架空人车钢丝绳与斜坡跑车防护装置相干涉、钢丝绳与轨道之间水平距离太小问题。

解决办法：

①更换斜坡跑车防护装置，实现架空人车钢丝绳与跑车防护装置共存不干涉。②斜坡轨道向左侧（从坡头向坡底看）摆0.4m，解决架空人车钢丝绳位于轨道正上的问题；同时将副暗坡底的ZDC643/3/15型对称道岔更换为ZDK643/5/15型右开道岔，将坡头甩罐道岔更新，满足坡底轨道与偏移后斜坡轨道的对中问题。

4.3 斜坡轨道偏移后在坡头段与车回风管路支腿相干涉。

斜坡轨道在坡头段偏移0.4m后，轨道与副暗车房回风管的第一个砼支柱相干涉，串车提升将不能进行。

解决办法：将副暗绳道内回风管的第一个砼支柱改为金属吊挂固定或金属支退支撑，满足矿车运行要求。

4.4 架空人车托绳轮钢梁安装工作量大，巷道变化严重；有效作业时间短。

副暗斜坡存在着砌圈支护、U钢支护、砼喷浆支护等多种方式，造成托绳轮钢梁安装困难。

解决办法：

①提前根据巷道条件确定托绳轮安装方式，可采用梁窝安装钢梁、巷帮锚杆固定钢梁座安装钢梁等方式，减少井巷工作量。②利用停产检修时间集中施工，减少安装时间。

4.5 斜坡底板文明生产问题。

斜坡地面为普通类型，存在着高低不平等现象，一方面外观不雅，另一方面不利用人员应急下车。

解决办法：将全坡地面硬化并打设行人台阶。

5 副暗斜井安装架空人车装置需额外增加的工作量

5.1 轨道方面：

根据前述内容，副暗斜坡轨道偏移0.4m并降低0.3m，涉及斜坡轨道1200m，道岔四部，木轨枕1500根，道钉9500个，轨道接头192套（含螺栓），大石子360立方米。其中四部道岔中，拆除一部，移位一部，更换二部；木轨枕按60%更换计900根；道钉按50%更换计4750个；轨道接头按30%更换计58套。

5.2 安全设施方面：

副暗斜坡拆除串车提升专用ZDC30-2.0型跑车防护装置四套，更换为兼顾架空人车与串车提升的ZDC30-2.0型架空人车专用型跑车防护装置四套。

5.3 巷道工程方面：

①坡上轨道降低0.3m，需窝底出碴1824立方米，打设断面0.3×0.3m2水沟计1200m。②坡头和坡底需打设钢梁窝、局部扩帮挑项；底板施工砼基础计9.6立方米。副暗斜井巷道内安装各种钢梁计210根（含候车室吊椅库）。③坡上地面硬化并重新打设水沟。地面硬化按厚度8cm计算，总工作量360立方米。

6 结论

经上述论证，本方案选择一套RJKY55-32/1800(A)型矿用大坡度可摘挂抱索器架空乘人装置在副暗斜坡安装，乘车地点位于斜坡上，上下车采用非静止方式。安装时迂回轮位于副暗坡头候车室上方约8m处，驱动及涨紧装置位于副暗坡底中央泵房两个入口之间。利用斜坡现有的两个候车室作为座椅存放位置。相关的保护及与副暗斜井提升机的闭锁按照《煤矿安全规程》的要求执行。