煤矿井下单轨吊、架空人车交叉系统研究应用

苏彦斌

(潞安环保能源开发股份有限公司 漳村煤矿，山西 长治 046032)

进年来，随着煤矿机械化水平的不断提高，架空人车(猴车)因其安全可靠、人员上下方便、操作简单、维护方便、动力消耗小、输送效率高等优点，得到了广泛应用。架空人车是通过电动机带动减速机上的摩擦轮作为驱动装置，采用架空的无极循环的钢丝绳作为牵引承载，沿途依托绳轮支撑，以维持钢丝绳在托轮间的饶度和张力。抱索器将乘人吊椅与钢丝绳连接并随之循环运行从而实现运送人员的目的。架空人车沿途的托绳轮一般通过吊桶固定在巷道顶部。同样，单轨吊作为一种新型高效的运输方式，因运输效率高、吊装物料方式灵活、轨道安装快捷等优点在我国煤炭行业也得以广泛的应用，单轨吊轨道(吊轨)同样也安装在巷道顶部。

受巷道设计影响，单轨吊运输巷道不可避免存在与猴车运人巷道水平交叉的情况，由于这两种运输系统均安装在巷道顶板上，如何解决这两种运输系统在交叉点的安装布置、安全管理问题，保证架空人车与单轨吊系统安全运行，就极为重要。下面以漳村矿西下山运人巷与22采区材料巷交叉点解决方法为例，来介绍此类问题的解决办法。

1 项目背景

漳村矿也是国内最早采用单轨吊运输系统的矿井之一，使用单轨吊系统的时间超过30 a。22采区材料巷道内安装有1趟I140E吊轨，巷道内单轨吊担负22采区各作业地点的材料运输，长度600 m，工钢支护，工钢梁长度3.4 m、工钢腿长度3 m。从1997年安装第一部活吊椅架空人车以来，漳村矿先后安装应用了5部架空乘人系统，运输总距离达到10 850 m。西下山运人巷为专用运人巷，长度3 600 m，工钢支护，工钢梁长度3.4 m、工钢腿长度3 m，安装有1套RJHY-132型可摘挂抱索器架空人车运人系统，钢丝绳间距1.2 m。西下山运人巷与22采区材料巷为90°水平交叉巷道，见图1，交叉点存在两套系统同时运行的问题。如何解决交叉点轨道、钢丝绳的布置及安全管理问题，保证各系统同时安全运行，将影响降到最低尤为重要。

图1 巷道平面布置示意

2 解决方案

1) 在22采区材料巷与西下山运人巷交叉点安装1组单轨吊旋转道岔，道岔两端与22材料巷吊轨系统连接，中部活动轨可沿中部转轴进行90°旋转。道岔结构如图2所示，道岔顶部为18号槽钢制作的框架，框架中部为活动轨转轴及活动轨滑轮轨道；道岔下部中间为活动轨，其顶部中间与转轴焊接在一起，顶部两端通过连接钢板与滑轮连接在一起，滑轮可在圆形轨道内围绕转轴运动；道岔下部活动轨两侧为连接轨，通过连接钢板焊接在道岔框架上，连接轨外端焊接有连接法兰和连接环，用于连接吊轨。

图2 单轨吊旋转道岔结构示意

2) 调整交叉点处架空人车钢丝绳高度，使用钢丝绳位于单轨吊道岔活动轨与道岔框架间。在西下山运人巷吊轨旋转道岔两侧3 m处各安装1组托绳轮，确保钢丝绳通过单轨吊道岔时保持稳定状态，避免钢丝绳跳动与轨道摩擦导致轨道及钢丝绳磨损，如图3所示。

图3 单轨吊与架空人车交叉系统示意(架空人车通行)

3) 在西下山运人巷单轨吊旋转道岔两侧15 m处来人方向各安装1组下人滑道，下人滑道可沿中部转轴上下摆动。在交叉点处安装1个操纵手柄，操纵手柄通过钢丝绳及变向装置远距离控制下人滑道上下摆动。操纵手柄处于上位时(图3)，下人滑道抬起，允许架空人车吊椅通行；操纵手柄处于下位时，如图4所示，下人滑道放下，阻止架空人车吊椅通行。

图4 单轨吊与架空人车交叉系统示意(单轨吊通行)

4) 在西下山运人巷单轨吊旋转道岔两侧下人滑道安装地点巷道顶部各安装1台语音声光报警器，当单轨吊道岔活动轨处于与钢丝绳90°位置时(单轨吊轨道接通时)，能发出“正在行车，禁止行人”的语音提示，见图4。

3 作业过程

1) 架空人车正常运行时，单轨吊道岔活动轨位于与钢丝绳平行的位置，道岔两侧架空人车下人滑道处于升起位置，架空人车吊椅正常通行，如图5所示。

图5 单轨吊旋转道岔动作示意(单轨吊中断)

2) 单轨吊需要通过交叉点时，首先停车由司机对交叉点两侧进行观察，确认无架空人车吊椅通过时，先将操作手柄打至下位，放下下人滑道，阻止架空人车吊椅通行，再将单轨吊道岔中部活动轨旋转90°，使之与两端吊轨连通。此时，位于下人滑道处的语音声光报警器发出“正在行车，禁止行人”的语音提示，单轨吊方可通过交叉点。单轨吊顺利通过后按相反顺序操作，重新恢复架空人车正常通行，如图6所示。

图6 单轨吊旋转岔动作示意(单轨吊通行)

4 应用效果

1) 通过在漳村矿多年的应用，该方法有效解决了单轨吊运输巷道与架空人车巷道水平交叉时，两种运输系统相互影响的问题，提高了运输效率。

2) 与掘进立体交叉巷道解决这一问题的方案相比，该方法不仅施工周期短、成本低，而且也不会影响巷道层位，避免巷道的起伏，便于巷道内设备设施的安装和使用，延长了设备的使用周期，有效降低了设备维护成本。

5 结 语

随着架空人车、单轨吊这两种新型辅助运输方式的逐步推广应用，越来越多的矿井面临单轨吊运输巷道与猴车运人巷道水平交叉的问题。如何破解两种运输系统相互制约难题，保证猴车与单轨吊系统正常运行就极为重要。单轨吊、架空人车交叉系统的应用，成功解决了这一难题，为其它矿井类似情况的处理提供了成熟的解决方案，值得推广。