浅析矿井用架空乘人装置存在问题及解决措施

汪 磊

（黑龙江矿安安全生产技术有限公司，黑龙江 哈尔滨 150000）

架空乘人装置是目前我国矿井中一种井巷输送人员的重要设备，由于它具有工作效率高、性能稳定、节省时间和资金、易于保养及不容易造成严重的安全生产事故等特点，正被我国煤炭企业广泛采用，并且有望逐渐地取代传统上利用斜井输送机车或履带式输送机运载人员[1，2]。矿井企业应该严格按照国家标准的要求来选择架空乘人装备，并按照国家标准进行安装、加强日常维修与管理应对措施，确保各类架空乘人装置设施的安全高效运转，以避免矿井生产中发生的安全事故。为了使我们能够更好的使得架空乘人装置的技术优势得到充分的利用和发挥，使得架空乘人装置的可靠性能够安全平稳地正常运行，就必须要深入了解架空乘人装置在运行中常见的问题以及其可能发生的根本原因，找到有效解决问题的办法，在架空乘人装置的实际应用中不断地进行技术上的优化与改进。

1 井下架空乘人装置的主要工作原理及其主要目标

一般而言，目前我国矿井所需要采用的各种架空乘人装置都被认为是完全符合我国矿井井下开采技术特征的，此类机械装置在进行研制和设计开发时就已经充分考虑到当前我国各种矿井井下巷道的特殊性，用于矿井的架空乘人装置也就是平常我们讲的一种矿用索道，它的主要工作原理和我们进行各种地面巡逻时使用的这种索道工作的原理相类似[3]，它的齿轮传动方式其实是一种通过利用风力发电机上携带的减速器上摩擦齿轮来进行驱动而产生的，为了更好地能够确保这种无线循环式钢丝绳在两个托轮之间的张力及饶度，钢丝绳必须先需要依赖于其尾部张紧设备，并且同时也需要依赖于沿途的两个依托绳和两个相邻的依托轮提供支持，然后再加以利用抱索器把乘人的吊椅和钢丝绳直接地连到一起，从而进行一个循环式移动，进而保证可以安全实现在矿井内运送矿工的工作。

2 矿井架空乘人装置所存在的问题分析

2.1 飞车事故

所谓的飞车事故，指的是在矿井运输过程中的一些架空乘人装置的机械装置应当采取紧急刹车开关，利用了机械制动器的功能，使得矿井运输过程中的一些机械设备暂时停止正常运行，但架空乘人装置并没有完全地停止正常运行，而是继续按相当于之前的运行速度继续正常运行，进而可能会导致了乘坐人员出现伤亡。所以一旦架空乘人装置发生事故，制动设备如果不能及时充分地发挥其制动作用，就会发生大型飞车事故，而导致事故发生的大部分原因是因为在平时没有按时对于制动减速器系统进行有效安全管理和日常维护等造成的，因为平时的安全保养工作做得不到位，导致其在运输过程中齿轮遭受到严重的损伤和破坏，让矿井架空乘人装置能够在惯性作用下以一个比较高的速率运行，造成严重的事故。所以由此看来，减速器及其他传递式驱动电机之间的制动器在发生飞车事故时，是不具备起到制动功能的，只有通过在驱动绳轮上安装了相应的两个轮边制动器，才真正能够对于防止飞车事故发生起到一定的防护和控制功能。因此在矿井行业，飞车事故被认为是矿井架空乘人装置运转的过程中较为严重的事故问题。

2.2 牵引式钢丝绳打滑

对于一些矿井架空乘人装置来说，其所需要的最大驱动摩擦力往往都是随着这些装置设备安装的长度、运输量以及倾角等变化发生改变，如果该系统最大的驱动摩擦力远远小于实际工作中所需要的最大驱动摩擦力，就很有可能导致该系统中的钢丝绳从转向到驱动车轮上的各个方向都出现了碰撞或者打滑。

而在钢丝绳与驱动轮之间发生了一定的摩擦后，既可能会对钢丝绳系统产生一定的损坏，同时也很有可能会直接导致驱动轮系统产生一定的损坏，而且还很有可能直接导致电力消耗大幅度增加，最重要的原因就是这样会导致整个系统的安全和运行都受到许多影响，还有可能直接地导致整个系统在工作时发生了较大范围内脱绳等。所以在我国矿井中使用的牵引式钢丝绳的打滑也被普遍认为是导致我国矿井中的架空乘人装置在工作环境中的一个非常常见的安全问题，一定要对它们的存在情况有一个足够高度的认识和严格地重视，避免因为在矿井中使用的牵引式钢丝绳打滑所导致的安全事故，从而能够保证我国矿井中的各种架空乘人装置在正常工作环境中的安全运行。

2.3 脱落或掉绳

所谓的掉绳，就是指的牵引式钢丝绳不在规定的装置车轮上行走，一旦牵引式的钢丝绳发生了掉绳的情况，就会对乘人装置及设备的正常运行造成严重的影响，同时也非常容易造成发生损伤车辆内部人员的事故。而且当吊椅的抱索器发生了掉绳之后，十分容易就会直接造成吊椅拖地，严重时还很有可能会直接造成吊椅掉落。之所以我们会发生这类问题，很有可能是由于个别乘坐工作人员不按规定的要求自己进行了乘坐，在吊椅上发生了摇摆，进而直接造成挂绳，也很有可能是由于在一些变坡点没有正确地采用托绳轮组，从而导致托绳轮的承载力不均衡，还有一种情况是由于局部位置的钢丝绳相对距离较大，地面的高度不足，导致了吊椅载着的人员出现拉扯或者拖地。

2.4 断轴

对于矿井中的架空乘人装置来说，驱动机车主轴的设计应该要具备一定的安全性系数，从而才能保证其设备的正确操作。但是由于井下机械工作的环境较为恶劣，装置的齿轮负载大、运转时间长，会直接造成驱动齿轮的主轴无法承担较大的重量和载荷，并且还因为它们必须在驱动齿轮旋转过程中承受一定量的拉力和巨大扭矩，有的时候还很有可能会因遭受一些外界的影响而产生电磁波或者摩擦等冲击而产生的载荷超载，从而影响到驱动主轴的工作性能和其使用寿命，严重时甚至可能会引起故障。轴线断裂的现象，给乘坐人员造成了较大的危险性和安全隐患。

3 有效防止矿井架空乘人装置事故对策

3.1 按标准设计安装安全制动装置

我们首先应当在架空乘人装置上安装两个独立的高速运行工作和安全性的制动器，第一个制动器需要被设置在高速轴上，第二个制动器安装在驱动轮上。同时，二者要注意切忌不能同时进行工作，一般情况下,工作制动器会首先进行制动，但当延时现象发生时,安全制动器就会再次制动,会导致紧急停车，电机电源会自动切断。

3.2 按标准设计安装牵引钢丝绳

首先，架空乘人装置钢丝绳两头要插接一起，尽量避免使用硬性接头,连接的时候一定要进行纵向的插接,并且连接的长度不应该超过钢丝绳直径的1000倍,进而确保所有连接的位置都能够通过引导系统运行顺畅。插接的工作需要由一个很专业且技术经验丰富的工程师来负责完成，另外还需要座椅上施加最大的载荷，在此基础上继续进行运动,然后再对钢丝绳进行检查，看其座椅是否有松动或者起刺等异常情况。其次，钢丝绳的选用要符合条件，要尽量选用带有纤维芯、钢丝尽量朝同一方向扭动的股型结构钢丝绳。再次,钢丝绳在运输时到货前需要认真进行检查,审核合格后方可投入使用,而对于存放时间超过一年以上未用钢丝绳亦需要对其进行严密的检查,而且,设备所用的钢丝绳应该尽量能够做到每周至少检查一次,做到防患于未然。

3.3 按标准设计安装安全保护装置

矿井需要根据不同的架空乘人装置和工作类型需要来选择自己相应的安全保护设备,确保其运行的稳定可靠,在进行安装时，还需要专业技术人员对其进行测试和检测。

3.4 进一步完善检修保养维护体系并严格遵守

进一步健全与架空乘人装置相关的制度法律规程(包括管理体系、安全测试制度等)，特别重要的是我们需要有效地落实日常检修保养制度，同时严格把各项法律制度落到实处[4]。充分地保证专业的技术人员来负责管理和日常维护;而且操作技术工作人员一定是经过了培训考核合格后才得以上岗。一定要做到每日下班后都对整个装置做详细的检查，认真地做好记录，以便确保架空乘人装置安全可靠运行。

4 结语

井下的机械架空乘人装置的广泛应用有效地解决了入井工作人员的安全性问题，和其他一些机械式乘人装置相比较，井下的机械式架空乘人装置不但具有良好的安全性，容易操作和日常维护[5]，而且还能够很好地完成矿井的连续运输，缩短了大部分矿井机械式乘人的工作量和矿井进入的时间，提高了各种矿井生产劳动力的工作效率，这对于大大增强各种矿井社会经济效益的提高来说是非常具有意义。因此我们需要特别注意，要及时地对架空乘人装置在实际使用中可能会出现的各种安全问题做好相应的处理和控制措施，这样我们才能够确保安全，让架空乘人装置能够在实际使用的过程当中起到相对更重要的作用。