摘要：对3200轨道上山的施工现场情况进行分析，初步设计了猴车系统安装的一些具体方案，包括安装区段的确定和猴车类型的选择等。分析了猴车系统中一些重要部件的安装实施，并明确了猴车安装过程中的一些技术要求以及对一些涉及到的关键技术进行了简单的介绍。通过分析研究，在3200轨道上山安装猴车系统切实可行，对矿井生产发展有着积极的影响。
关键词：架空乘人装置；轨道上山；设计应用
1 问题的提出
肥矿集团陈蛮庄煤矿3200轨道上山设计全长为460m，断面为4000mm×3600mm（宽×高），平均坡度22度，巷道无拐弯。有大小不等的9个坡点，其中平巷11m，下平巷18m。下山底弯道位于-900m水平，该巷道垂直深度已达170m。随着矿井三二采区规模的不断扩大和开拓距离的不断延伸，所要投入的材料设备和人员日益增多。由此，关于3200轨道中材料设备的运输以及矿职工的体能的消耗等问题日益突出，严重影响矿井的安全性及工作效率。
图1 猴车系统设备布置示意
根据《煤矿安全规程》的规定，用于人员上下的主要倾斜井巷，垂高超过50m，应采用机械设备运送人员。鉴于该巷道有9处坡点，为了减轻进入3206工作面作业职工的体能消耗，并增加运输轨道通行人员的安全性，尝试在3200轨道采用架空机械乘人装置（见图1）运送作业人员。猴车是矿井中重要的运人设备，它具有上下人员方便、随到随行、操作维护简单等优点。在3200轨道上山应用猴车自动控制系统，能够很好的完善和提高矿井的安全性及工作效率。
2 系统方案设计
2.1 运行区间确定
3200巷道上山内部机械设备及安全设施较多，有可能制约着猴车运行，必须进行现场勘查。经过对整条巷道进行勘察，根据3200轨道现场施工以及具体猴车选用情况，得出该轨道巷帮、坡度大小变化以及顶底板基本上符合猴车设备的安装要求。勘察中发现并确定部分巷道需要落底和放顶，因此提前处理巷道不能满足使用的地方，以巷道的腰线为基准开始前期的安装准备工作。
2.2 猴车及运行方式选择
3200轨道采用RJKY55-25/2200（A）型架空乘人装置，驱动部电机采用南阳防爆变频电动机，功率55kW，电压660/1140V；变频器采用电压1140V，西门子核心部件，四象限变频器（75kw）；配弗兰德硬齿面减速机，减速机配油温和油位检测保护；工作制动器采用防爆电力液压推杆制动器，轮边制动器采用钳形闸。吊椅配备可摘挂式抱索器，方便安全，并能实现最大坡度26度紧急断电停车时不打滑。机头机尾上下车点设静态上下车装置，控制箱为PLC可编程序控制器，实现自动控制。操作台显示屏为液晶触摸屏，能显示设备运行状态、故障原因、速度及模拟图形等各种参数。
表1 设备主要参数
运行期间，原矿车提升绞车停止运行，而且斜巷轨道上不准停车，猴车与轨道、侧面巷道的安全间隙满足《煤矿安全规程》要求，保证人员乘车和斜巷运输不冲突。猴车系统设备的主要参数见表1。
3 具体方案的实施
3.1 猴车钢梁的安装
首先安装猴车钢梁的托架部分，巷道底板以上2600mm 即为钢梁托架的位置，机头和机尾处要根据实际位置安装。每个托架由2根锚杆固定，横梁长度要根据3200巷道每个具体区段的宽度来决定，采用贯通梁的方式。机头大梁要打进巷道壁600mm，小绞车架梁和重锤吊梁打进巷道壁500mm，中间段横梁采用牛腿固定。钢梁托架全部安装完毕后，把钢梁固定在托架上，每9m安装1道钢梁，钢梁选用11号矿用工字钢，变坡点处要增加钢梁数量，同时要检查钢梁的水平度。
整个系统设备上行方向的吊椅中心为巷道中心线，吊椅间距1200mm，上平巷段机头的钢梁部距底板2620mm，下平巷段机尾的钢梁上部距底板3550mm，斜巷区段钢梁部距底板均为2600mm。吊椅距底板要超过300mm，钢梁水平度小于3/1000mm。
3.2 机头和机尾的安装
机头安装在3200m轨道上山的上平巷段，液压装置、电控箱安设在靠巷道一侧，把主机减速器、驱动轮固定在钢梁上方，调整好驱动轮的水平度和中心尺寸并进行加固；机尾安装在底弯道平巷段，机尾主要包括迂回轮装置、张紧绞车、滑道、导绳轮和重锤。机头和机尾安装结束后，开始安装单托轮、托压绳轮、双轮托（压）绳轮、直线段托轮，安装完毕应检查各轮水平度及距中心线的尺寸，不符合设计尺寸的应及时调整。
最后放绳，猴车选用GB1102-74钢丝绳，绳芯少油，表面无油。首先在平巷段把绳盘架在放绳的支架上，从上往下放，注意钢丝绳放绳速度不要太快，防止钢丝绳松散导致绳乱及打死弯；钢丝绳放完后，在机尾进行绳头对接，对接后利用张紧绞车和重锤把钢丝绳张紧。
3.3 技术要求
在3200轨道上山中安装猴车所要采用的一些技术要求如下：
（1）电动机、联轴器和减速器安装时，其相连接主轴的同轴度偏差不得大于0.5mm；
（2）弹性联轴器两轴的同轴度公差≤0.1mm，端面间隙2-8mm；
（3）制动闸瓦与制动轮之间的间隙≤2mm，制动状态下最小接触面积应≥60％；
（4）驱动轮和迂回轮纵横向中心线对设计中心线的偏移≤2mm，绳槽中心线必须与出入侧牵引索的中心线吻合，偏移不得大于牵引索直径的1/20，偏斜不得大于1/1000，驱动轮的水平度和垂直度≤0.3/1000；
（5）迂回轮两侧导轨的安装中心线直线度不大于1/1000，平行度不大于0.5/1000，高度差≤±3mm；
（6）安装后，全线中在同侧的托绳轮槽和压绳轮槽的中心线应在同一直线上，其偏差≤2mm；
（7）安装后，全线中在同侧的托绳轮槽和压绳轮槽的顶面高度差≤2mm；
（8）钢丝绳的接头编结长度为钢丝绳直径的1000倍，安全系数不小于6，编接后的接头一般为不变径接头，接头后的绳径不大于原直径的10%；
（9）钢丝绳安装后应空转6小时，以清除钢丝绳的内应力，使其扭力基本平衡后才能安装抱索器；
（10）横梁安装技术要求：
a.机头机尾横梁标高尺寸偏差不得大于±10mm；
b.托轮横梁标高尺寸偏差不得大于±15mm，横梁间距≤10m；
c.中间横梁埋设的工字钢底面要求平行于巷道腰线；
d.全部横梁水平度为3：1000；
e.驱动机架横梁、双托轮梁、机尾导轨架梁、小绞车架梁、重锤吊梁不允许采用锚杆安装方式；
f.机头大梁需等机头安装焊接调整好后才能灌浆固定，机尾导轨架梁需等把导轨和架梁安装连接调整好后才能灌浆固定，其余横梁严格按要求尺寸安装。
（11）巷道中部上下人处需搭建木质平台。
3.4 检查运输系统
当猴车各项准备工作就绪后，调试液压站的系统压力，测试制动闸盘接触面积和制动力矩，检查各项保护装置是否灵敏可靠。对猴车运行区域巷道全面检查，其中重点检查猴车与巷道、机具、设备和管线的间隙，要先实地查看；然后下放猴车，逐段测量各部间隙，逐个进行调整，直到满足使用要求。
4 关键技术
4.1 电气闭锁装置
由于3200轨道上山担负着整个三二采区的器械设备运输、出渣和人员运送任务，为确保猴车运行期间作业人员的安全，必须建立相应的保障制度，例如采用电气闭锁装置进行控制。猴车上下人员期间，无法对绞车送电，禁止其运行；绞车运行期间，只有斜巷上下的把钩工确认巷道中间没有矿车，才能发指令使猴车运行，实现了“一巷多用”。
4.2 猴车防偏摆装置
钢丝绳刚投入使用时，钢丝绳的韧性、伸展性较大，钢丝绳的旋转容易导致吊椅扭转偏摆，为了防止吊椅扭转，增设了猴车防偏摆装置。该装置是在每架导向轮下面安装限位器，所有限位器由1根增设在吊椅上部的钢丝绳连在一起，吊椅发生偏摆时，钢丝绳拦住吊杆，有效控制了吊椅偏摆，避免了人员的摔伤。
4.3 PLC自动控制系统
采用PLC可编程控制器可以使猴车的急停、过卷保护等实现自动控制，自动控制系统具有机头越位保护、机尾越位保护、全程急停保护、过速飞车保护、欠速打滑保护、脱绳保护、配重锤限位保护、制动器失效保护、钢丝绳寿命保护、吊椅防过摆保护装置、减速机油位和油温保护装置。系统可自动检测信号，任一保护发生动作时，立即停止运行。同时，操作台上显示故障类别，并发出语音报警，与电控系统自动闭锁。只有故障消除后，系统经复位才能重新启动运行。
5 结束语
在3200轨道上山中安设猴车装置是切实可行的，它既能保证作业人员上下车的安全，又能满足生产系统的正常运转，这些对发展中的陈蛮庄矿井来说意义重大而深远。
参考文献
[1]东兆星，吴士良.井巷工程[M].徐州：中国矿业大学出版社，2003.1.
[2]韩国将，张久锋，肖立强.松软破碎岩层巷道底鼓控制技术[J].能源技术与管理，2010（02）.
论文作者:逯涛,左自泰,赵怀利
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第18期
论文发表时间:2017/12/7
标签：巷道论文; 钢梁论文; 机尾论文; 钢丝绳论文; 轨道论文; 机头论文; 平巷论文; 《建筑学研究前沿》2017年第18期论文;