论文部分内容阅读
[摘 要]近年来随着掘进施工大倾角斜巷越来越多，特别像副暗斜井等大倾角斜巷，大多已安装变频绞车，由于挡车栏的存在，安装固定抱索式架空乘人器实现机械运人已不现实，解决施工人员上下山劳动强度问题已迫在眉睫。本文设计采用摘挂式架空乘人器，通过更换挡车栏两限位升降电机，同时改变变频绞车的部分PLC程序，在变频绞车的操作台来控制架空乘人器与变频绞车互换联锁单独运行，经过实践确认安全可靠。
[关键词]大倾角斜巷；摘挂式架空乘人器；变频绞车；绞车保险挡；限位升降电机
中图分类号：TD50 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）05-0023-01
1 引言
淮北矿业股份有限公司工程处近年来施工的大倾角斜巷越来越多，掘进施工人员爬上下山劳动强度越来越大，解决他们劳动强度问题成为我们机电安装设计人员的首要任务，特别是副暗斜井等大倾角斜巷，为完成大量的运输任务，现大多已安装变频大绞车，而斜巷里的挡车栏更是阻碍了抱索式架空乘人器的安装运行。
现已朱仙庄煤矿三水平副暗斜井为例，将原有抱索式架空乘人器改为摘挂式架空乘人器，将原绞车保险挡的升降方式，由两种限位升降模式改成三种限位升降模式，通过拆除原先的保险挡升降电机，将其更换成三限位传感器的升降电机。同时改变变频绞车的部分PLC程序，保证绞车和架空乘人器能互锁，一次只能有一种设备运行。通过变频绞车的操作台来控制架空乘人器与变频绞车互换联锁单独运行，经过实践确认安全可靠。实现机械运人，减轻施工人员劳动强度，为后期工程的施工提供便利。
2 巷道现状
朱仙庄煤矿三水平副暗斜井巷道宽5400mm，高4100mm，全长910m，其中下平巷段长30m，斜巷长890m，垂高342m，其中24°下山斜巷378m，垂高154m；22°下山斜巷502m，垂高188m，变平后，下口平巷段为3‰上山。现在巷道内有压风管（DN150）、水管（DN100）、排水管（DN100）各1趟，有临时照明，30kg/m轨道、2.5m变频绞车（255kw）一部、挡车栏5道等均正常，局扇压入式通风。
3 架空乘人装置与2.5m变频绞车联锁
三水平副暗斜井既要保证2.5m变频绞车正常运行，还要在绞车不运行时能保证架空乘人装置正常上下人。首先要改变绞车保险挡的升降方式，通过将原先的保险挡两种限位传感器升降电机，换成现在三种限位传感器的升降电机，将以前的两种限位升降模式即正常挡车和升起放车，改成现在的三种限位升降模式即正常挡车、升起放车和停止运行时的落地，使绞车在不运行时，绞车保险挡能落到轨道上，为架空乘人装置运行提供空间；同时为使架空乘人器的急停拉线开关不占用矿车的运行空间，将急停拉线开关由架空乘人装置原两绳道中间单线布置改为绳道的外侧双线不知你，既保证了安全又方便紧急时的操作。最后改变2.5m变频绞车的部分PLC程序，保证绞车和架空乘人器能互锁，一次只能有一种设备运行，增加设备运行的可靠性，满足安全需要，符合规程要求。
通过2.5m变频绞车的操作台来控制架空乘人器与变频绞车互换联锁单独运行：1）需要2.5m变频绞车走勾时，通过操作台进行的操作步骤：①将5道档车栏全部手动上提到位。②点击“提人”按钮，变为提物。③再将5道挡车栏全部手动下放到位（到位图标为红色图标）。④将手动状态转成自动状态，方可运行2.5m变频绞车。2）需要架空乘人器运行时，通过操作台进行的操作步骤：①将自动状态转成手动状态。②点“提物”按钮，变为提人状态。③将5道挡车栏继续手动下放到位（到位图标为黄色图标）。④通过视频监控确认5道挡车栏全部平放轨道上，方可运行架空乘人装置。
该架空乘人装置主要由驱动部分、尾轮部分、张紧部分、乘人部分、托绳部分、电控系统及综合保护系统组成。机头驱动轮轴心至机尾固定拉紧装置轮轴心为910m（倾角24°、22°）。乘人器运输速度0.97m/s，驱动轮、尾轮直径Φ1200mm，牵引钢丝绳为右交無油Φ20 NAT 6×19S+FC-1670 ZZ，重锤最大配重重量750Kg，最大托轮间距8m，尾轮张紧行程10m，吊椅间距15m。托（压）绳轮梁安装间距8m；电动机型号：YBK2-250M-6/37KW 660/1140V；减速器型号：B3HV09C-62 （输出朝下）；轮边制动器型号：BYLB25-301；隔爆型电力液压推动器型号：BYWZ3-315/90E（660/1140V）。此装置安装中心线偏离巷道中心线（电缆侧）距离：660mm。
4 施工说明
根据现场实际，机头驱动轮机架采用挖基础、加工基础架，架空固定机头部分；机尾采用在巷道两侧挖梁窝预埋钢梁，架空固定机尾部分（每侧钢梁深入不小于500mm）；11#矿用工字钢托轮横梁均采用树脂锚杆固定牛腿，用U型螺栓（16#圆钢配合2套螺母平垫片）把11#矿用工字钢梁固定在牛腿上。
5 安装、调试期间出现的问题及解决方法
5.1 架空乘人器机头采用挖基础浇灌，用工字钢加工支撑架，因机头在2.5m变频绞车滚筒与天轮之间，通过现场放线、实测设备的长度，保证绞车绳从机头下方穿过，从而确定基础尺寸。
5.2 三水平副暗斜井属于锚喷巷道，托轮横梁采用牛腿加锚杆固定，因现场巷道宽度差异，加工的牛腿度数是一样的，现场安装为保证牛腿紧贴岩面，需要另外加工套管。
5.3 架空乘人装置安装后，试运行出现跑遍问题，现场空转架空乘人器，一个个调跑遍的轮子，先松固定托轮的螺丝，调正后再紧固螺丝，反复空转调试每个轮子，解决跑偏问题。
5.4 因架空乘人器座椅在轨道两侧，需要在机头和机尾前方各安装一组扩绳轮组，将钢丝绳由原来的间距1200mm扩成1900mm，通过现场放线、实测扩绳轮组前面和后面的一个托绳轮尺寸，从而确定扩绳轮组具体尺寸。
6 结束语
朱仙庄煤矿三水平副暗斜井安装可摘挂式架空乘人装置运送人员，很大程度上节省了施工人员在上、下班时爬上下山的体力消耗，减轻施工人员劳动强度，为后期掘进工程提供便利。此种架空乘人器的安装方法，为大倾角斜巷，且已安装变频绞车，有挡车栏的存在的情况下，实现机械运人，解决施工人员上下山劳动强度问题提供了有力的经验保障。
参考文献
[1] 张家淳编.煤矿技术操作规程[S].北京：中华人民共和国煤炭工业部，1988.
[2] 刘志亮.高速架空运人装置的研制[J].煤矿机电，2006，5：13-14，17.
[3] 李 慧，陈兴江，陈 斐.一种矿用无极绳连续牵引绞车综合保护装置[J].工矿自动化，2010，6：120-122.
[4] 周长青，周毅.架空乘人装置防抱闸技术[J].山东工业技术，2015，09：18.
[5] 煤矿安全规程[S].北京：国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局，2016.
[关键词]大倾角斜巷；摘挂式架空乘人器；变频绞车；绞车保险挡；限位升降电机
中图分类号：TD50 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）05-0023-01
1 引言
淮北矿业股份有限公司工程处近年来施工的大倾角斜巷越来越多，掘进施工人员爬上下山劳动强度越来越大，解决他们劳动强度问题成为我们机电安装设计人员的首要任务，特别是副暗斜井等大倾角斜巷，为完成大量的运输任务，现大多已安装变频大绞车，而斜巷里的挡车栏更是阻碍了抱索式架空乘人器的安装运行。
现已朱仙庄煤矿三水平副暗斜井为例，将原有抱索式架空乘人器改为摘挂式架空乘人器，将原绞车保险挡的升降方式，由两种限位升降模式改成三种限位升降模式，通过拆除原先的保险挡升降电机，将其更换成三限位传感器的升降电机。同时改变变频绞车的部分PLC程序，保证绞车和架空乘人器能互锁，一次只能有一种设备运行。通过变频绞车的操作台来控制架空乘人器与变频绞车互换联锁单独运行，经过实践确认安全可靠。实现机械运人，减轻施工人员劳动强度，为后期工程的施工提供便利。
2 巷道现状
朱仙庄煤矿三水平副暗斜井巷道宽5400mm，高4100mm，全长910m，其中下平巷段长30m，斜巷长890m，垂高342m，其中24°下山斜巷378m，垂高154m；22°下山斜巷502m，垂高188m，变平后，下口平巷段为3‰上山。现在巷道内有压风管（DN150）、水管（DN100）、排水管（DN100）各1趟，有临时照明，30kg/m轨道、2.5m变频绞车（255kw）一部、挡车栏5道等均正常，局扇压入式通风。
3 架空乘人装置与2.5m变频绞车联锁
三水平副暗斜井既要保证2.5m变频绞车正常运行，还要在绞车不运行时能保证架空乘人装置正常上下人。首先要改变绞车保险挡的升降方式，通过将原先的保险挡两种限位传感器升降电机，换成现在三种限位传感器的升降电机，将以前的两种限位升降模式即正常挡车和升起放车，改成现在的三种限位升降模式即正常挡车、升起放车和停止运行时的落地，使绞车在不运行时，绞车保险挡能落到轨道上，为架空乘人装置运行提供空间；同时为使架空乘人器的急停拉线开关不占用矿车的运行空间，将急停拉线开关由架空乘人装置原两绳道中间单线布置改为绳道的外侧双线不知你，既保证了安全又方便紧急时的操作。最后改变2.5m变频绞车的部分PLC程序，保证绞车和架空乘人器能互锁，一次只能有一种设备运行，增加设备运行的可靠性，满足安全需要，符合规程要求。
通过2.5m变频绞车的操作台来控制架空乘人器与变频绞车互换联锁单独运行：1）需要2.5m变频绞车走勾时，通过操作台进行的操作步骤：①将5道档车栏全部手动上提到位。②点击“提人”按钮，变为提物。③再将5道挡车栏全部手动下放到位（到位图标为红色图标）。④将手动状态转成自动状态，方可运行2.5m变频绞车。2）需要架空乘人器运行时，通过操作台进行的操作步骤：①将自动状态转成手动状态。②点“提物”按钮，变为提人状态。③将5道挡车栏继续手动下放到位（到位图标为黄色图标）。④通过视频监控确认5道挡车栏全部平放轨道上，方可运行架空乘人装置。
该架空乘人装置主要由驱动部分、尾轮部分、张紧部分、乘人部分、托绳部分、电控系统及综合保护系统组成。机头驱动轮轴心至机尾固定拉紧装置轮轴心为910m（倾角24°、22°）。乘人器运输速度0.97m/s，驱动轮、尾轮直径Φ1200mm，牵引钢丝绳为右交無油Φ20 NAT 6×19S+FC-1670 ZZ，重锤最大配重重量750Kg，最大托轮间距8m，尾轮张紧行程10m，吊椅间距15m。托（压）绳轮梁安装间距8m；电动机型号：YBK2-250M-6/37KW 660/1140V；减速器型号：B3HV09C-62 （输出朝下）；轮边制动器型号：BYLB25-301；隔爆型电力液压推动器型号：BYWZ3-315/90E（660/1140V）。此装置安装中心线偏离巷道中心线（电缆侧）距离：660mm。
4 施工说明
根据现场实际，机头驱动轮机架采用挖基础、加工基础架，架空固定机头部分；机尾采用在巷道两侧挖梁窝预埋钢梁，架空固定机尾部分（每侧钢梁深入不小于500mm）；11#矿用工字钢托轮横梁均采用树脂锚杆固定牛腿，用U型螺栓（16#圆钢配合2套螺母平垫片）把11#矿用工字钢梁固定在牛腿上。
5 安装、调试期间出现的问题及解决方法
5.1 架空乘人器机头采用挖基础浇灌，用工字钢加工支撑架，因机头在2.5m变频绞车滚筒与天轮之间，通过现场放线、实测设备的长度，保证绞车绳从机头下方穿过，从而确定基础尺寸。
5.2 三水平副暗斜井属于锚喷巷道，托轮横梁采用牛腿加锚杆固定，因现场巷道宽度差异，加工的牛腿度数是一样的，现场安装为保证牛腿紧贴岩面，需要另外加工套管。
5.3 架空乘人装置安装后，试运行出现跑遍问题，现场空转架空乘人器，一个个调跑遍的轮子，先松固定托轮的螺丝，调正后再紧固螺丝，反复空转调试每个轮子，解决跑偏问题。
5.4 因架空乘人器座椅在轨道两侧，需要在机头和机尾前方各安装一组扩绳轮组，将钢丝绳由原来的间距1200mm扩成1900mm，通过现场放线、实测扩绳轮组前面和后面的一个托绳轮尺寸，从而确定扩绳轮组具体尺寸。
6 结束语
朱仙庄煤矿三水平副暗斜井安装可摘挂式架空乘人装置运送人员，很大程度上节省了施工人员在上、下班时爬上下山的体力消耗，减轻施工人员劳动强度，为后期掘进工程提供便利。此种架空乘人器的安装方法，为大倾角斜巷，且已安装变频绞车，有挡车栏的存在的情况下，实现机械运人，解决施工人员上下山劳动强度问题提供了有力的经验保障。
参考文献
[1] 张家淳编.煤矿技术操作规程[S].北京：中华人民共和国煤炭工业部，1988.
[2] 刘志亮.高速架空运人装置的研制[J].煤矿机电，2006，5：13-14，17.
[3] 李 慧，陈兴江，陈 斐.一种矿用无极绳连续牵引绞车综合保护装置[J].工矿自动化，2010，6：120-122.
[4] 周长青，周毅.架空乘人装置防抱闸技术[J].山东工业技术，2015，09：18.
[5] 煤矿安全规程[S].北京：国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局，2016.