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煤矿架空乘人装置隐患分析及安全对策 煤矿高架采矿装置（以下简称顶板机）是结合中国煤矿地下道路的特点，研究和开发了一套适合中国煤矿特点的柔性系统。据不完全统计山东省安装各种形式的架空乘人装置230余台, 全国安装近5000余台套。近几年架空乘人装置事故频发, 特别是莲花山事故, 造成4人死亡, 26人受伤, 更是造成很大影响。本文就架空乘人装置存在的隐患和危害进行分析, 并提出安全对策。 1 起落架初期控制薄弱,导致无法落地 (1) 钢丝绳脱槽落地。架空乘人装置大部分安装为矿井斜巷运送人员设备, 其上下平巷段、斜巷段均布横梁, 梁下安设拖绳轮, 轮上钢丝绳由上平巷段的驱动轮驱动, 带动钢丝绳上固定的吊椅完成运送人员的工作过程。根据煤矿采煤及开拓的特点和巷道的随机性, 不可避免地会出现大倾角及复杂的变坡, 在这些条件复杂的地方抱索器在通过时容易发生跳动或横向摆动, 钢丝绳极易发生掉绳脱槽事故, 若脱槽初期不能有效控制, 造成大范围钢丝绳落地, 将造成人身、财产的严重损失。 (2) 驱动装置特别是减速箱部位, 运行不可靠, 减速箱断齿、断轴, 导致架空乘人装置运行中“飞车”, 提升负力较大时, 发生逆向飞车, 也会造成较大的事故隐患。 (3) 制动装置配置不完善、设计不合理。有的架空乘人装置仅配有工作闸, 没有在驱动轮边配置安全闸;或者安全闸、工作闸的工作配合设计不合理, 无法进行二级制动配合, 制动平稳性差, 对制动效果、机械设备冲击等影响较大;有的安全闸、工作闸没有按照GB 2108-2007设计成失效安全型。 (4) 架空乘人装置安全保护设置不完善、误动作率较高。有些架空乘人装置速度保护、掉绳保护、越位保护等设置不完善, 或位置设置不合理, 造成误动作率较高;或没有设置减速箱油位、电机温度保护等驱动装置保护, 造成较大安全隐患。 (5) 部分架空乘人装置当发生缆车停止运行再启动、单边上人时, 存在负力过大造成缆车逆行或下行加速失控飞车的隐患。 (6) 张紧力不足或紧边及松边张力差超限, 致使飞车时飞车加快, 乘人无法安全逃生。 (7) 架空乘人装置电控装置多为软启动或变频装置, 其电子元件使用寿命受煤矿井下潮湿、恶劣环境影响较大, 故障率较高, 处理时间较长, 影响正常的人员运送。 2 起落架安全装置 根据以上分析的隐患, 通过与生产厂家、使用单位深入探讨, 在柴里煤矿二斜井架空乘人装置, 针对上述安全隐患实施了以下对策。 (1) 改进了架空乘人装置钢丝绳脱槽落地保护装置。 架空乘人装置钢丝绳脱槽易发生在上平巷变坡点上下, 当某处钢丝绳因运行过程中某些因素变化脱离拖绳轮时, 因前后钢丝绳的张力作用, 钢丝绳并不是马上落地, 而要等到一段时间后 (几秒或十几秒) , 前后相当长一段钢丝绳全部脱槽后才可能落地, 造成事故。而这段时间就为实施钢丝绳脱槽落地保护提供了时间保证。 通过实时检测钢丝绳位置参数和拖绳轮转速参数, 当两者同时发生变化时 (为避免误动作) , 由控制装置发出指令, 驱动汽缸动作, 活塞杆伸出, 棚住下落钢丝绳, 并发出紧急停车信号, 避免事故进一步扩大。拖绳轮速度检测采用霍尔元件, 在拖绳轮上安装磁钢, 利用霍尔原理检测出拖绳轮速度信号, 送入处理器与架空乘人装置变频器的速度信号进行比较, 当钢丝绳脱槽后, 检测出相应的速度差异信号;钢丝绳位置检测采用光电开关, 当钢丝绳脱槽后, 位置发生变化时, 也发出相应信号。 (2) 应用了高可靠性多面体减速箱, 创新使用了减速箱本体机械锁防逆止。 架空乘人装置驱动是保证系统安全运行的关键部位。在提高其可靠性性, 除使用高性能的弗兰德B3 SV 10D多面体减速箱外, 对其进行了技术改造, 在减速箱中间轴上设计安设机械逆止器, 实现自锁功能, 防止逆行飞车、负力逆行状态下事故扩大。 (3) 研制应用了工作闸、安全闸时差控制。 架空乘人装置电机、减速箱之间配置了BYWZ3-400/90工作制动器, 驱动轮边配置了YLBZ40-160-CK制动器。针对架空乘人装置故障停车、正常停车期间制动闸的配合进行了研究。在装置故障停车时, 根据控制装置故障停车前电流信号自动判断负荷大小, 进而控制安全闸及工作闸动作时间及配合顺利, 实现二级制动, 保证制动稳定性和安全可靠性。电流信号反应负荷信息, 从变频、软启动装置采集后, 送入PLC控制器进行运算判断。故障停车时, 若负荷较大, 在保证制动力矩的前提下, 需减少工作闸、安全闸投入时间, 以保证制动平稳可靠, 防止飞车;若负荷较小, 为减少机械冲击, 可延长制动投入时间, 并保证制动效果。 (4) 应用了架空乘人装置变频、软启动双套控制装置切换。 根据架空乘人装置当前运行情况及现场设备布局等实际情况, 将QBZ-2X80/1140 (