煤矿井下架空乘人装置钢丝绳掉道的原因与对策

关键词：钢丝绳掉道；原因；处理对策 
在过去的20世纪80年代，煤矿井下运人都沿用绞车.轨道.斜井人车系统这一传统形式。该系统由于是混合提升，其绞车功率大，又不能实现连续提升。随着煤层开采深度的增加和采掘机械化程度的提高，轨道系统上的排矸.物料流和人员运输流等相互干扰问题日益尖锐，迫使人们急需解决这些问题。进入90年代以来，架空乘人装置便出现了，并应用到煤矿井下。近年来在煤矿中得到了广泛的使用，它是一种颇为有效的运人系统新形式，其结构简单.布置方便，可以在轨道巷.带式输送机巷或其他巷道内设置，且能实现连续提升。有的利用废弃巷道经改造后便安装使用了一套架空乘人装置，实现了排矸.物料流和人员运输流的分流，且效果较好。
煤矿架空乘人装置是将钢丝绳安装在驱动轮.托绳轮.压绳轮.迂回轮上并经张紧拉紧装置后，由驱动装置输出动力带驱动轮和钢丝绳运行，在钢丝绳上加设吊椅，从而实现输送矿工的原理进行配备的一种安全装备。用架空乘人装置来输送矿工，其目的是缩短矿工上下井的路途时间，减轻矿工上下井的体能消耗。提高矿井安全生产具有非常重要的意义。架空乘人装置在实际运行过程中要保持钢丝绳一直在托（压）绳轮上运行，但是在运行的过程中，经常会发生钢丝绳脱离托（压）绳轮不在轨道上运行的现象，俗称钢丝绳掉道。下面就钢丝绳掉道的原因进行分析，并提出一些解决方法。
一、钢丝绳掉道的原因
造成这种现象的原因很多，有环境因素，有机械原因，有人为因素。
1.钢丝绳接头处跳动
架空成人装置的钢丝绳必须是无极钢丝绳，一般情况下，只有采用对接才能使钢丝绳形成圆圈的无极状态。但是钢丝绳对接搭接时，对接工艺不达标，造成结绳处绳芯粗细不一。按照《煤矿安全规程》第四百零九条第二款规定要求钢丝绳，其插接长度不得小于钢丝绳直径的1000倍。而井下架空乘人装置采用的钢丝绳一般直径多为Φ22—24几种，所以对接的长度一般在30米左右，这30米的钢丝绳的原来的麻绳式绳芯多半被插接时由钢丝绳代替，因而绳芯软硬不一，在运转时碰到托绳轮会产生跳动，跳动幅度过大时，就使钢丝绳掉道。
2.托绳轮高低不一致
煤矿井下架空乘人装置一般在上下山巷道内运行，在安装的过程中，由于巷道的原因，有些托绳轮并不在一条水平线上，有的过高，有的过低，当钢丝绳运行至过低的托绳轮处，钢丝绳本来就不接触托绳轮，就形成了掉道。
3.托绳轮调斜或轮衬磨损严重
由于运行时间较长，个别的托绳轮的轮衬磨损严重，或者在运转时已经掉斜，当钢丝绳运行时，在加上有人乘坐吊椅，就可能使钢丝绳在托绳轮上发生偏离，而形成掉道。
4.抱索器毁坏
有些抱索器毁坏，抱索器严重变形，或者丢失中间的抱索器小抱块，使钢丝绳运行轨迹异常，而掉道；或者由于抱索器损坏，使抱索器翻到钢丝绳内侧，当此段钢丝绳运行到托绳轮上，受到托绳轮的阻挡，产生弹力，是钢丝绳弹出托绳轮造成掉道，甚至引发大的事故。
5.吊椅毁坏
有些吊椅毁坏，严重变形，受坏吊椅的影响，钢丝绳不能够正常平稳的运行，在托绳轮上使钢丝绳运行轨迹异常，而掉道。
6.人为因素
人为造成钢丝绳掉道的原因有很多，一是由于乘坐吊椅时姿势不当，不是把双脚放在吊椅的脚凳上，而是双脚点地或者用脚蹬巷帮，是钢丝绳发生晃动而掉道；二是乘坐人员在上下吊椅时用力过大，使吊椅摆动幅度过大而掉道；三是有人下吊椅时，用力太大，由于巷道较窄，恰好把上行和下行的两只吊椅挂一起，使吊椅互相牵扯，而造成一侧钢丝绳掉道；四是由于维修人员检修质量不高，不及时处理一些小问题，造成钢丝绳掉道。
7.巷道变坡多，钢丝绳受力大产生反弹
煤矿井下架空乘人装置一般在上下山巷道内运行，在机头驱动处，机尾迂回轮处，比较平整，但是中间部分有的巷道不是一个角度施工的，因而造成巷道内变坡较多，在变坡处安装的吊架和托绳轮就比较密集，钢丝绳在变坡处受力产生反弹，时钢丝绳掉道。
二、处理对策
1.改善钢丝绳对接工艺
在安装或更换钢丝绳时，插接时要保需要查接的绳头用再生布或者麻绳坯子仔细的缠包好，每个头都需缠包1米左右，然后按照钢丝绳运行方向，先插接向前运行的那个接头，这时慢慢拽动原绳芯，不可用力过猛，防止过多拽出绳芯，待需要插接的钢丝绳头全部插接到钢丝绳内部时，在截断原绳芯。然后再用木锤或橡皮锤轻轻敲打钢丝绳，使新插入的绳芯能够和原绳芯结合一起。依次插入所有的接头，从而使插接的绳头全部合格，在运转时不会产生跳动。
2.更换或调整吊架尺寸
把过高或过低的托绳轮吊架更换掉，根据巷道的角度，按照统一水平测量尺寸，重新加工吊架，确保托绳轮在一个水平高度内，钢丝绳在一个水平线上运行。
3.强化维修质量，及时更换损坏部件
加强维修工的业务技术培训，提高技能的同时，要提高责任心，在日常维护的过程中，发现磨损严重的托绳轮或轮衬要及时更换，毁坏的抱索器和吊椅要及时处理，不能更换的话，就先从钢丝绳上拆除下来，不能让其带病运转。
4.加强教育监督，减少人为破坏
加强安全教育培训，提高职工的安全素养，同时在巷道内张贴安全标志，树立醒目的牌板等物，让乘坐人员规范坐姿，另外在上下乘人装置处也要有标志，加设护栏，防止用力过大而是吊椅摆动。
5.变坡处增设压托绳轮，同时作用
一般情况下，用来铺设架空成人装置的巷道，基本上都是一个角度的上下山，但是也有特殊情况，根据顶底板变化开拓巷道，可能出现变坡，这样就在变坡处加设压托轮，让一个吊架上安装两个托绳轮，运行时，那个钢丝绳走在两个托绳轮中间，使两个托轮同时对钢丝绳起作用，在托起钢丝绳的同时，还要压制钢丝绳，可以有效的防止反弹。把变坡处的吊架全部改造，就可满足要求了。
三、结语
煤矿架空乘人装置，它是目前煤矿运送人员普遍使用的一种设备，但是在长期的运行过程中，也容易出现多种故障。为确保运送人员的安全，平时必须严格按照《煤矿安全规程》.《煤矿井下用架空乘人装置补充安全要求》等规定要求正确使用，并加强维护。熟悉掌握工作原理，了解运行中常发生的故障。维护人员对故障产生的原因要了如指掌，针对出现的故障能及时修复，避免运送人员受到伤害，确保安全，万无一失。
    参考文献：
    [1]架空索道工程技术规范.GBJ127-89.
    [2]陈燎原.实现斜井输送人员机械化的一种途径[J].矿山机械,2001(3): 51.
    [3]吴伟.带式输送机拉紧装置存在的问题探讨[J].矿业科学技术,2002(3):19-21.
    [4]王眉林,冯维钧,高建荣.高速架空乘人系统应用研究[J].中国煤炭,2005,31(6):44-45.
    [5]苏玉成.PLC技术在提升机电控系统改造中的应用[J].矿山机械.2005.
    [6]路郭华，郭祥水.实现高速架空乘人装置国产化提高国产机械运人装备技术水平[J].煤矿现代化,2006(增刊):205.
    [7]吴涛.应用架空乘人装置改造煤矿斜井人车系统的分析[J].煤炭工程,2007（12）.