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    水平转弯架空乘人装置

引言

实现人员运输机械化是煤矿井下的一项重要措施,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生产有着重大的意义。为了确保机械运人装置高可靠性、快速运输,月亮田煤矿与湖南华阳机械设备有限公司进行了充分的技术交流,经煤业公司论证,确定在月亮田煤矿进风巷安装湖南华阳机械设备有限公司制造的RJHY75水平转弯连续运输快速架空乘人装置。该系统于2010年12月份试运行,目前系统运行正常,状态良好,已经显示了较大的经济效益。

1 系统概况

1.1 巷道条件 总运距约1580米,巷道倾角11°;巷道分两段,A段为615米新掘平巷,拱形断面,高3.5米,宽4.5米;B段965米为原有平、斜交替巷道,其中11斜巷约300米,10°48′斜行约200米,其余为平巷,B段巷道内有原旧,巷内有间距5米的横梁,底面高度2.5米,横梁下悬吊两路水管,水管底面高度2米。巷道为拱形断面小断面宽3.5m、高3.1m。A、B两巷道夹角121°24′转弯处为平巷。

1.2 系统组成 该系统主要由驱动部、收绳轮、托绳轮、压绳轮、上下站、吊椅滑动储存装置、水平转弯装置、吊椅、回绳站、钢丝绳、电控系统和通讯系统组成。

1.2.1 驱动部 驱动部是系统的动力部分,驱动部为机械传动,主要包括防爆电机、防爆液力推杆制动器、减速机、驱动轮、钳型闸和泵站等;驱动部的制动设计为两级,除高速端的防爆液力推杆制动器外,另设计配备制动驱动轮的末级钳型制动闸,提高系统制动的可靠性。

1.2.2 上下站和吊椅滑动储存装置 上下站上人侧设电、气控制手动阻尼装置,实现乘员静止上车及控制乘员乘坐间距;下人点设逆止器,防止乘员到站下车时吊椅自动下滑。吊椅滑动储存装置通过斜轨与上下站的上、下点滑道连接,吊椅可直接从下人点滑动到上人点或储存在装置上。

1.2.3 转弯装置 转弯装置主要由滑道、轮系和悬吊部分组成,其作用是实现乘员和吊椅顺利、平滑、不停顿地通过水平转弯巷道。

1.2.4 吊椅 吊椅为摘挂式高速专用吊椅,抱索器配套的滚动轴承为瑞典SKF产品,椅座为软座,乘员乘坐舒适。

1.2.5 电控系统 电控系统主要包括变频和操作控制部分。

防爆变频器为四象限回馈型,包括防爆箱、变频器和逆变器,该变频器具有回馈制动性能,防止系统在负力工况时发生飞车现象。为避免变频器故障影响设备运行,电控系统另配备旁路转换装置,保证系统运行的可靠性。

操作控制部分主要包括本安操纵台、防爆控制箱、电源箱等,并有备用以太网接口,以便将来的信息化管理;电控系统有超速保护、失速保护、钳型闸与主电机的闭锁保护、沿途急停装置、重锤限位保护、等保护措施及电控系统故障显示;操作控制部分可实现以下功能:①主电机与钳型闸闭锁,即钳型闸松闸前主电机无法启动。②操纵台上设有控制按钮,控制主电机、制动器电机和泵站电机,可完成正常停、开机和紧急停机;③调节系统运行速度并实时显示当前运行速度;④沿途间隔48米设一组拉线开关,保证乘员在紧急情况时随时停机,并显示作用开关编号和位置;⑤重锤限位装置用来限定重锤上下位置,当重锤超过上限位或低于下限位时,显示报警信号,提示操作人员调整重锤位置;

1.3 系统主要技术参数(见表1)

2 系统安转及试运行

2.1 系统安装:①2007年1月,矿方完成新巷道的横梁施工和老巷道的改造。②2007年1月15日完成设备的安装。

2.2 系统调试 自2007年2月16日开始,由湖南华阳机械设备有限公司和矿方技术人员指导,对系统进行调试:①对设备的安装质量进行逐项、全面的检查并进行调试。②完成控制系统的参数设定,并对相关性能进行检测。③系统空载联合试运转,速度由1m/s逐步提高到3m/s,检查各部件的运行情况,对发现的问题进行处理。④测试系统性能和各项保护功能。⑤乘人试运行。

2.3 系统试运行 2007年3月初,月亮田煤矿和湖南华阳机械设备有限公司共同对系统进行了初步验收;系统开始试运行,运行速度为2.5m/s。

3 运行试验结论

①驱动部运行平稳,实现了软起动、软停车和变频无级调速,工作制动和紧急制动灵敏可靠。②吊椅滑动储存装置满足了吊椅输送和储存要求,达到设计要求。③吊椅能顺利、平滑通过水平转弯装置,达到设计要求。④轮系有效的控制牵引钢丝绳,轮衬磨损轻微,轮系及钢丝绳运行噪音小,吊椅通过轮系顺畅、平稳,无颠簸、震动现象。⑤各种保护装置齐全,功能完善,动作灵敏可靠,满足运行要求。

总之,系统在高速(2.5m/s)运行时,系统运行平稳,乘员乘坐舒适。可以投入正式运行。

4 技术经济效益分析

4.1 社会效益:①系统投入使用后,缩短了职工上下班步行距离,缩短了职工路途时间,减少职工的体力消耗,受到职工的普遍欢迎。②乘员乘坐舒适。系统起停平稳,运输运行,无冲击,运行噪音小,乘员上下车操作简便。③系统操作简单,维护量小。系统自动化程度高,操作简便;维护人员只需进行日常检修,系统维护量小,易于管理。④系统的使用提高了兴隆庄煤矿辅助运输装备的技术水平和综合形象。

4.2 经济效益

4.2.1 设备购置费用低:系统设备购置费为196万元;如购买同类型的能实现水平转弯的进口快速架空乘人装置,购置费在550万元以上;如采用普通国产设备,不能实现水平转弯连续运输,则需要安装2部快速架空乘人装置,其购置费约290万元。比较而言,与购置同类进口设备课节约投资354万元;与购置普通国产设备,可节约投资94万元。

4.2.2 实现运送人员:原有旧架空乘人装置安装长度900米,运行速度1米/秒,乘员乘坐时间15分钟,职工步行距离约700米,需要时间约11.6分钟,职工单程路途时间为26.6分钟;水平转弯连续运输快速架空乘人装置安装长度1600米,运行速度2.5米/秒,全程乘坐时间10.6分钟;两者比较,职工节省了60%的路途时间,减少了体力消耗,增加了有效劳动工时。

4.2.3 提高劳动生产率:职工乘坐水平转弯连续运输快速架空乘人装置与原来的相比,往返一趟节约路途时间为32分钟,按每天运送300人计算,每天可增加有效劳动工时160小时,相当于20个工,按全员工效3吨/工计算,每天可增加产量60吨,全年可增产21600吨。

水平转弯连续运输快速架空乘人装置的成功应用,解决了月亮田煤矿机械运人问题,充分体现了快速、舒适的特点,具有显著的综合效益;同时,开创了国产快速架空乘人装置在转弯巷道实现人员连续运输的新模式,拓宽了快速架空乘人装置的适用范围,具有重要的现实意义。

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