浅析煤矿架空乘人装置的安全保护系统

架空乘人装置安全保护运行的可靠性研究

【摘 要】随着架空乘人装置的广泛应用，装置的安全性越来越引起人们的高度重视，对安全保护进行系统优化改造，增加相关保护、闭锁功能，使其运行更安全、可靠。

【关键词】旋转轴编码器；集控系统

1 架空乘人装置现状及解决的技术关键

随着当代采矿技术的不断发展，对机械运人装置的要求也在不断提高，实现人员运输机械化是煤矿井下的一项重要安全措施，对于减轻井下职工的体力消耗节省上下班路途时间和矿井安全生产有着重大的意义。

随着架空乘人装置（俗称“猴车”）的广泛应用，架空乘人装置的安全性越来越引起人们的高度重视；为接受国内发生的井下架空乘人装置运行事故教训，对事故发生的原因，经仔细分析、排查、研究，发现矿井现用很多架空乘人装置在安全保护设计上存在缺陷，运行中存有安全隐患，提出此解决方案，对其进行系统改造，增加相关保护、闭锁功能，使其安全可靠的运行。

目前架空乘人装置存在的安全保护功能不足、动作不够灵敏的缺点，主要是缺少：与速度相关的一些保护功能；沿途未安装急停装置；驱动轮无制动装置；不能实现无人值守功能。

针对上述问题，添加相关设备、部件，配以修改的PLC控制程序，在留有原保护的基础上，增加过、欠速保护、反转保护、驱动轮制动等安全保护，使其保护功能更加完善。

2 解决的技术途径

2.1 与速度相关的保护功能

在电机轴、驱动轮和压绳轮上分别安装旋转轴编码器，将它们采集的脉冲信号送入PLC，通过程序处理，变成归整的速度值，时刻监测三个部位的速度，以电机轴速为基准，对其两两比较，可以判断运行状况。如将电机轴与驱动轮的速度比较，可以判断是否发生断轴事故；将电机轴与压绳轮的速度比较，可判断是否发生滑绳现象。由于架空乘人装置始终是单向运行，还可根据轴编码器输出的正反转信号，来判别是否发生反转。

正常运行时各部位的速度应该在短暂的时间里、很小的范围内变动，在此规定速度的允许变动范围在10%-15%，时间限定在5秒之内（变动范围和时间限定可根据现场实际情况调整），在此范围和时间内，各部位出现的速度波动可认为是正常扰动，保护不动作。当任一部位的速度波动超出允许变动范围和限定时

煤矿新型架空乘人装置安全保护技术研究

摘要：在煤矿开采阶段，斜巷是一种相对常见的矿井环境。在斜巷运人阶段，为切实保障人员的安全性，要求积极提高对于运人装置安全性和稳定性的关注。基于此，本文将结合煤矿新型架空乘人装置的安全保护技术展开深入研究，明确传统装置中所存在的各类问题，并结合实际展开对于新型架空乘人装置的设计优化，以供有关人士参考。

关键词：煤矿开采；新型架空乘人装置；安全保护技术

近年来，煤矿开采工艺技术得到了一定程度的发展，与此同时，在开采阶段的各类辅助设施也得到了一定发展。对于斜巷开采而言，架空乘人装置是一种十分重要的设施，在其应用过程中仍然存在许多问题有待解决。相关实践表明，借助架空乘人装置，可以实现较高的运输效率，其运行过程中的安全性可以得到充分保障。然而，仍然存在许多不可避免的伤亡事故，要求煤矿企业积极提高对于设备运用的关注。

1 传统煤矿架空乘人装置中存在的问题

在我国煤矿工程项目发展的初级阶段，一般采用斜巷人车的方式实现人员输送，所采取的井下运人系统通常不具备良好的安全性，且运输效率相对较低。随着科学技术的不断发展，许多煤矿企业已经开始运用架空乘人装置，实现高效的运送，也相应提升了运人过程中的安全性和有效性。然而，与此同时，也不可避免地出现了许多安全事故。例如，在山西和山东的煤矿之中，都曾经发生过架空乘人装置飞车事故，并造成了多人受伤的严重后果。针对造成这一事故的原因展开分析，发现其主要源于乘人装置闭锁装置出现问题。同时，在实际调查阶段，还存在架空乘人装置安全可靠性较差的问题，使得装置适应力相对较差，且保护装置不完善，进而影响了井下作业人员的生命安全，也限制了架空乘人装置的深入发展。基于此，要求积极关注装置中存在的上述问题，并提出合理的解决策略，以推动设备的正常运用及发展。

可以预见，在煤矿开采工作高速发展的背景之下，会出现越来越多更为复杂的巷道问题，要求针对架空乘人装置技术予以积极强化，同时不断提升这一装置技术对于复杂巷道条件的适应力，才能切实推动煤矿井下作业的开展，在最大程度上降低煤矿作业劳动强度和开采成本[1]。

煤矿架空乘人装置的安全防护

摘要：矿井倾斜井中的运输主要应用带式运输、架空乘人装置、斜井载人车等机械设备，在这些设备中，由于架空乘人装置具有舒适、安全、维修容易、运营与投资费用较低等特点，在煤矿中得到广泛应用。但在乘人架空设备实际安装运行中暴露出许多问题，甚至引发许多安全事故，因此，对架空乘人装置在使用安装过程中暴露出的问题进行分析，并对问题采取相应措施，对于矿井安全生产具有重要作用。

关键词：架空乘人装置；保护安全装置；钢丝绳；捕绳装置

引言

随着国内煤矿生产设备的发展，煤矿架空乘人装置开始逐渐被应用于井下生产作业，是结合生产环境、巷道特点所设计的一种绳索式人员运输系统，可供作业人员于井下、地面之间往返。相对于其他运输方式，井下架空乘人装置承担着全矿井下井员工的运输任务，是一种安全又经济的煤矿人员运送装置。该装置投资低、效率高、能耗低、无污染，是矿井生产的关键安全设备。

一、防脱绳保护装置结构及工作原理

安装航空运输装置时，两侧所有备用和压力轮的软绳槽的中心应位于同一条直线上，并与钢缆直接接触，钢缆一旦偏离，很容易脱离备用轮，造成钢缆断裂现象。二是长期使用后安装后轮支架的u型螺栓松动，后轮支架容易在钢丝绳牵引和支架装置产生的振动下位移，绳子松动。此外，工作人员在上下场地捡吊椅时容易掉绳子。如果钢缆在从备用车轮上卸下后没有立即停止，则其中一根钢缆掉到地上，或在人通过绳索并造成人身伤害时遇到底部悬索；二是钢丝绳从绳上掉下来后落到绳轮侧，导致钢丝绳磨损。防绳保护装置结构主要由插座装置、导流传感器和输电线路组成。一种存储装置焊接在空中乘法器两侧的每个绳轮支架的中心和底部。本装置由长50毫米、直径70毫米的圆钢、外圆直径70毫米、内圆直径50毫米、外钢丝锁紧位置厚度10毫米组成。空运装置运行时，牵引钢丝绳从绳轮上脱落时，钢丝绳接触传感器，直接落到运输装置上，钢丝绳轮上的运输装置将钢丝绳固定并转动，不会损坏钢丝绳。同时，航空运输装置电气控制PLC采集信号时，航空运输装置停止工作。

煤矿架空乘人装置制动液压站电气保护功能与运行方式选择

煤矿架空乘人装置作为一种简单实用高效的人员运输设备在煤矿广泛应用，随着煤矿安全管理水平的提高，对安全配置提出了更高的要求。在配置工作制动器的基础上增设安全制动器，直接作用于驱动轮，实现更可靠制动，能够有效避免重大安全事故的发生。制动液压站为安全制动器提供动力，煤矿架空乘人装置制动液压站电气保护功能与运行方式选择对其运行的安全性、可靠性和经济性起着至关重要的作用。

标签：制动液压站；电气保护功能；运行方式选择

1 煤矿架空乘人装置制动液压站简介

煤矿架空乘人装置制动液压站由油箱、油泵、溢流阀、滤油器、单向阀，电磁阀和液压盘式制动器等组成，采用自然散热方式。液压盘式制动器采用失效安全型结构，架空乘人装置起动时制动液压站首先起动，在油压作用下将制动器打开，正常运行时液压站没有流量输出，停车时制动器在内部碟簧作用下进行制动。煤矿架空乘人装置配置双系统液压站和配套控制开关，当其中一套液压系统发生故障时能够及时切换到另外一套系统继续运行，有效提高设备运行可靠性。

2 煤矿架空乘人装置制动液压站电气保护功能

煤矿架空乘人装置制动液压站电气保护功能包括温度保护、压力保护和液位保护。

2.1 温度保护

温度保护信号采集方式可选温度变送器、温度控制器和电接点温度表。温度变送器采集液压站液压油温度模拟量信号，经过控制系统PLC运算处理，在液晶显示屏上实时显示液压油温度值。当液压油温度达到设定上限温度值时控制系统发出停车信号和报警信号。温度控制器和电接点温度表输出开关量信号，当液压油温度达到设定上限温度值时控制系统发出停车信号和报警信号。

2.2 压力保护

压力保护信号采集方式可选压力变送器、压力控制器和电接点压力表。压力变送器用于采集液压系统压力模拟量信号，经过控制系统PLC运算处理，在液晶显示屏上实时显示液压系统压力值。当液压系统压力低于或高于设定值时控制系统均发出停车信号和报警信号。压力控制器和电接点压力表输出开关量信号，当液压系统压力低于或高于设定值时控制系统均发出停车信号和报警信号。