复杂巷道架空乘人装置的安装

陈佩高，乔 辉

1.平顶山天安煤业股份有限公司八矿机电工厂，河南 平顶山 467012

2.平顶山天安煤业股份有限公司八矿设备管理中心，河南 平顶山 467012

我国煤矿井下辅助运输人员的设备主要有人车、斜巷人车、架空乘人装置、乘人皮带等。斜巷人车的弊端是管理难度大，安全风险高。乘人皮带有一定的局限性，在我国煤矿井下很少采用。架空乘人装置具有安全系数高、运行可靠、人员上下方便、设备投资低等优点。在煤矿井下应用呈上升趋势。煤矿架空乘人装置（俗称猴车）是一种新型的矿井斜巷或平巷人员运输设备，主要由驱动部分、乘人部分、托绳部分、尾轮部分、张紧部分及电控系统组成。它是将钢丝绳安装在驱动轮、托绳轮、压绳轮、迂回轮上并经张紧装置拉紧后，通过驱动轮带动钢丝绳运行，钢丝绳上的载物装置装入人员或者物料，来实现运输。复杂巷道架空乘人装置的使用大大减轻了井下人员的劳动强度，对实现人性化管理有着重要的意义。

1 架空乘人装置的特点

1）架空乘人装置设备投资小，其投资只占斜井人车投资的50、左右，且占地面积又少，工作成本小，只需要进行简单的维护保养；2）架空乘人装置的输送能力强、输送效率高、运量可达到200人/h～1000人/h，索道是往复循环运行，始终保持在运行状态，没有等待时间；3）架空乘人装置的安全性有保证，通过驱动轮调节钢丝运行速度，可以在较低速度下长时间连续运行，吊椅设置一般距离地面较低，不会对人产生不良生理反应，在这样的环境下人员搭载方便，能够保证人员的安全；4）架空乘人装置广泛适用于各个行业，100m～4000m的范围都能够有效建设，技术成熟，方便快捷，运行最大倾角能够达到40°左右，能够安全适应转弯、连续坡道等地形。5）架空乘人装置安装方便快捷，可以是乘人装置的专用巷道，也可以与其它设备共用。

2 己三候车的选型电机功率的确定

斜长：L=3140m，最大坡度：α=17°，平均坡度：α=7°。预选电动机：YB2-315L2-6功率为110kw转速为Ne=989转/分。预选驱动轮：直径D=1.4m。预选减速机：TPS400-63-4Fi=63。钢丝绳运行速度：V=K×（πd/60）×Ne/i=1.2m/s。K-钢丝绳运行时蠕动系数，取K=0.98。预选钢丝绳：6×19S-φ24-1670（q0=2.12kg/m，抗拉强度σ=1670MPa）。最小钢丝破断拉力总和：Fk=462kN。设定乘坐间距为λ1=10m则运输效率：Qr=3600×V/λ1=432人次/h。托轮间距：λ2=9m。驱动轮绳槽与牵引钢丝绳的摩擦系数μ=0.25，钢丝绳与托轮间阻力系数ω，动力运行时取ω=0.02。牵引绳在驱动轮上的围包角α=1820kW。我国《煤矿安全规程》（2005年）中对架空乘人装置有如下规定：蹬座中心至巷道一侧的距离不得小于0.7m；井下提升绞车和凿井提升绞车的滚筒、井下架空乘人装置的主导轮及尾导轮和围抱角大于90°的天轮，其直径不得小于钢丝绳直径的60倍，围抱角小于90°的天轮，其直径不得小于40倍；第400条要求：钢丝绳的安全系数为6倍。由计算可知选用6×19-Φ24-1570-右同向捻且且表面无油油的钢丝绳，其抗拉强度为1570MPa，安全系数为6。用于G型和H型抱索器，当线路在1000m左右，倾角≤350时，较为适用，但只有G型和HJ型可绕驶驱动轮。

3 关键部件安装调试方法

1）首先是工字横梁的施工，工字横梁的位置要按照施工图选址，工字衡量的地梁应当和巷道底面平行，施工质量应当能够满足装置的设计需求，高度适中，固定可靠。按照工程设计尺寸和强度在固定点浇注驱动设备固定台，表面用水平仪严格标定水平，做到平整规范，大小合适。在施工过程中，对驱动设备混凝土固定台标记中心线，并测量整个衡量中线和竖直角度，测出钢丝绳转动轮的中心线，并在明显的位置做出标记；

2）横梁安装方式的选择横梁（贯通梁）安装方式一，托轮安装梁采用贯通梁，两端埋入侧壁0.5m以上，此方案采用的梁长度较大，不能有效地利用11，矿用工字钢，且安装时一侧需挖1m以上的深度，施工量大，但此方式安装牢固，外形美观。横梁（组合梁）安装方式二，为克服贯通梁的长度大及施工量大的缺点，一侧采用短梁，另一侧采用长梁，长梁落于短梁之上，两根梁用U形螺栓夹紧。此方式可降低11，矿用工字钢所需长度，且两侧仅需挖0.5m。此方式安装施工量小于贯通梁安装方式，但两侧不对称，外表不美观。横梁安装（支座）方式三，将支座用四根锚杆固定在巷道两侧，将横梁安装在横梁支座上，并用U型螺栓紧固。此方式施工难度小，便于横梁调整和更换，但加工量大，成本高。根据本矿巷道的实际情况，采取何种安装方式，由矿方确定，最终横梁的具体用量根据安装所选用的方式进行核算。然而传统的预制横梁的安装方式只局限于岩石巷道或锚喷巷道。从安装架空乘人装置的实践来看多半是开设专用巷道预制横梁，可想而知无疑是增加了安装成本，庞大的安装费用对于追求经济效益的企业是难以实现的。如果是在煤巷内预制横梁这更是无法实现的；

3）电控系统的安装要严格按照电气使用说明书的要求和有关接线规范进行，安装前需要安装人员详细阅读安装手册，由生产厂家的技术员指导施工。对于各种电气设备的连接，要仔细检查接线正确，符合说明书的安装说明，对于沿途的电线架设，其长度和弧度也要满足要求。然后检查设备的状态和初始参数，检查各设备链接是否正确、开关知否正常、指示灯的状态、架设电线的位置，全部合格后启动设备试运行。再试运行阶段，检查设备的各项工作指标和运行参数，检查机械部的运行是否平稳、检查电力部分的运行是否正常。待电力部分试运行成功后再进行其他部分安装，避免因电力故障产生其他设备的损坏；

4）回绳站横梁的安装为保证设备的安装尺寸，安装回绳站横梁时，可以先固定一根横梁，待滑道安装完毕并调整后再安装其余的横梁。滑道端头部分由回绳站小车限位板，分别位于滑道的两端。中间部分没有限位板，在安装时应注意区分。用U 型卡连接螺栓将滑道按顺序固定在横梁上，滑道限位板在下面，滑道的中心线应与事先测量好的系统中心线对齐，连接滑道时，应注意保证滑道的整体精度。回绳站小车的安装：将滑道一端的限位板拆下，将回绳站小车放入滑道，将拆下的限位板连接到原来的位置。安装完毕的回绳站小车应该能在滑道内自由滑动。水平导向轮的安装：水平导向轮的安装横梁必须按照设计图纸准确安装，可以先固定一根横梁，待设备运抵现场并连接完毕后再固定别的横梁。垂直导向轮的安装：垂直导向轮是悬吊重锤的部分，受力比较大，在安装垂直导向轮的横梁时，应注意可靠固定。垂直导向轮的安装横梁必须按照设计图纸准确安装，可以先固定其中一根横梁，待设备运抵现场并连接完毕后再固定其余的横梁。回绳站的调试要求：检查回绳轮的纤绳情况，保证出入绳偏角不大于5°。

4 复杂巷道架空乘人装置的调试要求

1）所有设备安装完毕，各个部分经检查无误后方可进行整机调试。整机调试也要遵循先局部后整体的调试方法，对各个环节进行整体检查，检查合格以后，整个系统要空载运行一段时间，检查起实际工作能力，如果出现情况及时停机，排除故障。空运行结束后，再次检查各个部分的设备情况，主要是动力部分和制动部分。设备的制动要达到，没有闯动、没有异常噪声；动力设备无漏油漏电；设备表面附属物无脱落等；

2）乘重试运行采用模拟的方法搭载70kg重物，着重检查钢丝绳运行途中有无阻卡、闯动、脱绳、等现象发生，一旦出现该状况，要及时停机，避免出现撞击损坏设备，停机后进行事故检查，排除故障。乘重试运行应当逐渐增加重物的质量，按照上述方法检查。检查过程中，在设备的关键部位和沿途要设专人看管，以便及时发现问题和解决问题。乘重运行试验中也要按照规定乘坐，不允许违规承载过多重量。发现问题后，由技术人员协商解决，问题较复杂时要及时上报，积极寻求帮助。总而言之，试运行过程要真是模拟实际工作条件，按照规定有序进行。

[1]张涛.井下猴车节能运行系统研究[J].煤炭科技，2008(2).

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[4]李剑锋.斜巷轨道运输安全防护系统有成效[J].煤矿机械，2001(2).