赵彦辉

【摘要】架空乘人装置（即矿用索道）主要用于矿井斜巷，平巷运送人员。它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。架空乘人装置的驱动主轴在使用过程中，由于各种不确定因素，可能出现有裂纹后导致断裂，存在很大的安全风险，所以很有必要增加一种架空乘人装置断轴保护装置以防止此事故的发生。

【关键词】架空乘人装置;驱动轮;尾轮;保护装置;工字钢

每个人的生命只有一次，生命高于一切。安全生产关系到员工生命和财产安全，关系到企业兴衰的根本利益所在。没有安全做保障便没有千家万户的安居乐业，更没有企业的长治久安和繁荣发展。安全没有了别的什么都无从谈起，架空乘人装置作为煤矿井下重要的运输人员设备，主要是运送人员上下斜井或平巷之用，安全性能更为重要，它的便捷性使得它在煤矿得到广泛推广，它的安全运行在煤矿安全生产中至关重要。

由于架空乘人装置是运送人员的设施，它的安全性尤为重要，除了架空乘人装置本身的安全运行以外，其防护辅助设施也必不可少，对该设施进行多道防护，对容易造成事故的薄弱点进行加强防护，确保该设施的安全工作做的更全面、更到位。

架空乘人装置主要由驱动装置、托绳装置、乘人装置、尾轮装置，张紧装置、安全保护装置及电控装置等组成。钢丝绳主要靠尾部张紧装置进行张紧，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作循环运行从而实现运送人员的目的。机头机尾一般安装于巷道支架上，形成架空式安装，架空乘人装置的驱动轮通过驱动轴带动、尾轮依靠尾轮轴带动，牵引着钢丝绳运行，同时驱动轴纵向承载着驱动轮的重量，尾轮轴纵向承载着尾轮的重量，同时横向承载着钢丝绳运行的回旋拉力和重锤张紧的拉力，当驱动轴或尾轮轴老化或受力过猛时会发生断裂，造成驱动轮或尾轮坠落，造成安全事故。再者2016版煤矿安全规程第三百八十三条规定，架空乘人装置应当有断轴保护措施，一旦驱动轮或尾轮的主轴出现断裂并不能有效制止，后果不堪设想。根据架空乘人装置在我矿井下的使用情况和运行特点，本文介绍了一种能够在架空乘人装置驱动轮和尾轮发生断轴后进行有效防护的一种装置，确保了发生断轴事故后驱动轮和尾轮不掉落，最大程度的减小人员和设备的损失，保障安全生产。

架空乘人装置必须装设超速、打滑、全程急停、防脱绳、变坡点防掉绳、张紧力下降、越位等保护，安全保护装置发生保护动作后，需经人工复位，方可重新启动。现在架空乘人装置作为斜巷运人装置，已在各个煤矿广泛推广使用。现用装置已具备越位保护、变坡点掉绳保护、过速和欠速保护、吊椅防过摆保护装置、重锤下限位保护、乘人间距保护以及沿线急停保护等安全保护装置，但是仍存在一些突发情况，不能保证人员乘车安全。比如当驱动轮、尾轮断轴发生时，在钢丝绳自身重力、吊椅的重力、乘坐人员以及携带的工具的重力作用下，将带动驱动轮、尾轮发生运动，造成人员伤亡事故。为了切实保护乘坐人员的人身安全、减小伤亡事故的发生，架空乘人装置断轴保护的设计与应用就非常必要。

一、煤矿架空乘人装置断轴保护装置的设计背景

驱动轮和尾轮作为架空乘人装置的重要组成部分，它对架空乘人装置的安全运行起着至关重要的作用。驱动主轴是承受负载最大的部件，同时承受驱动轮转动所需的大扭矩及沿钢丝绳方向的径向拉力，还时常会收到一些冲击载荷。由于该位置不方便检测，即使轴内部发生断裂或肉眼很难从外观看出来，不能仅仅依赖每年一次的探伤，这些是远远不够的。无形中这些因素都可能会缩短主轴的使用寿命，产生裂纹甚至断裂，对架空乘人装置的安全运行造成了一定的干扰。所以现有的架空乘人装置仍存在一定的安全隐患，新版《煤矿安全规程》要求架空乘人装置应当有断轴保护措施，鉴于这种情况经过我们研究决定增加一种可靠的安全保护装置来防止架空乘人装置的驱动轮、尾轮断轴时发生严重的事故，减小事故伤害，提高架空乘人装置的安全运行指数。

二、架空乘人装置断轴保护装置的设计方案

针对目前我矿使用的架空乘人装置可能存在驱动轮和尾轮断轴造成安全事故的现状，我们经过现场勘查、设计及精心研究设计了一套架空乘人断轴保护装置，此装置主要是基于驱动轮、尾轮的位置而加装的防护装置。当架空乘人装置的驱动轮及尾轮发生断轴事故时，在驱动轮后方、尾轮前方加装防护装置来防止当架空乘人装置发生断轴事故时拦截驱动轮和尾轮，防止架空乘人装置的驱动轮随着惯性继续向后滑行和尾轮随着惯性向前移动引起轮子大幅度移动导致飛车继而引起一连串的事故造成人员和设备伤害。首先我们考虑该装置安装后不能影响架空乘人装置的正常运行并且在架空乘人装置发生断轴事故时该装置可有效起到承接、并阻止其移动的效果，避免缆车轮和钢丝绳继续下滑、落地，保证人员乘车安全。经过我们现场实际勘测以及和检修工认真琢磨反复论证最终决定了设计方案。我们考虑在架空乘人装置的驱动轮和尾轮内侧安装防护装置，当驱动轮或尾轮发生断轴后掉落时其内侧安装的防护装置可用来阻止其掉落并承载轮子沿力的方向运动和向下掉落的力量并能拦截钢丝绳移动防止钢丝绳继续移动，从而确保人员和设备的安全。

三、架空乘人装置断轴保护装置的加工方法

该装置主要由驱动轮断轴保护装置、尾轮断轴保护装置组成。架空乘人装置断轴保护装置主要在驱动轮和尾轮的位置安装了各自独立的保护装置通过改变驱动轮和尾轮的运动方向来确保驱动轮和尾轮作为一个整体在运行中出现事故时确保人员和设备不受伤害。

架空乘人装置驱动轮断轴保护装置采用的是11#矿工钢作为材料，采用横向和竖向对焊方法将尺寸分别为0.9m、0.6m、0.35m的六根工字钢对焊在一起，将架空乘人装置的驱动轮保护在该装置的中间，当驱动轮发生断轴掉落时，触碰驱动轮下方的保护切断电源进行停机，同时在驱动轮下方的矿工钢将承受向下的重力，在驱动轮内侧的矿工钢将承受并阻止驱动轮沿力的方向运动的冲击力。当发生断轴事故时，该装置牢牢固定在驱动轮内侧的顶梁上，可以有效减小事故伤害，总的来说是一种行之有效的保护方法。

架空乘人装置尾轮断轴保护装置采用的是11#矿工钢和钢板作为材料，采用8块0.8m长钢板和两根矿工钢横竖对焊的方法进行焊接，通过高强度螺栓固定在架空乘人装置机尾的跑道上，并在尾轮下方安装由堆煤保护改装的保护，当尾轮断轴后，保护动作切断电源进行停机，同时该装置承受尾轮断轴后向前的冲击力，轮下方的矿工钢承受断轴后尾轮向下的重力和惯性，有效拦截尾轮和钢丝绳，防止事故扩大，最大程度的减小伤害。

该保护装置能有效的在架空乘人装置的驱动轮和架空乘人装置的尾轮发生断轴事故时将驱动轮和尾轮拦住减小设备损失，保障人员安全，防止事故扩大。该装置使用后可以有效的解决由于驱动轮和尾轮发生断轴事故时产生的安全问题，提高了架空乘人装置的安全系数，保障安全生产。

四、架空乘人装置断轴保护装置的使用效果

目前该装置在我矿13采区2-1行人下山已安装使用，安装架空乘人装置断轴保护装置使用后，效果良好。该装置可以有效避免发生断轴事故后驱动轮、尾轮向前或向后移动造成更大的伤害，减少驱动轮、尾轮发生断轴后对人员和设备造成更大的伤害。该装置结构简单、美观、性能使用，为缆车的安全运行又多了一层保障，对减少架空乘人装置事故的发生，提高人员乘坐的安全系数具有十分重要的意义。

参考文献：

[1]胡文信.浅谈煤矿架空乘人装置的安全运行与系统控制管理[J].山东煤炭科技，2017（3）：161-163.