導(dǎo)語：煤礦井下斜井人車安全技術(shù)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：介紹了斜井人車的發(fā)展、組成及工作原理，闡述了煤礦井下斜井人車的安全技術(shù)現(xiàn)狀和安全要求，分析了斜井人車標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用、維護(hù)管理等方面存在的問題，結(jié)合煤礦井下作業(yè)環(huán)境的特殊要求，提出了斜井人車相關(guān)安全對(duì)策措施及建議，推動(dòng)了煤礦新型輔助運(yùn)輸設(shè)備的發(fā)展，進(jìn)而改善煤礦井下輔助運(yùn)輸?shù)陌踩F(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：斜井運(yùn)輸；斜井人車；異形軌；人車制動(dòng)裝置；人車安全性

煤礦井下輔助運(yùn)輸承擔(dān)著除煤炭運(yùn)輸之外的各種運(yùn)輸任務(wù)，斜井人車作為輔助運(yùn)輸系統(tǒng)中的重要設(shè)備，在世界采礦業(yè)有著悠久的歷史，以其所需動(dòng)力易于配套、操作容易、無帶電部件等優(yōu)點(diǎn)，在煤礦井下得到廣泛應(yīng)用。然而，由于受斜井人車系統(tǒng)本身固有特性、環(huán)境條件等影響，一旦出現(xiàn)部件故障或操作失誤，極易發(fā)生跑車、側(cè)翻等事故，造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

1斜井人車發(fā)展概況

斜井人車作為煤礦井下運(yùn)輸人員的重要設(shè)備，在國內(nèi)外有著60多年的使用和發(fā)展歷史。我國斜井人車起源于前蘇聯(lián)，在引進(jìn)馬克尼插爪式人車的基礎(chǔ)上，20世紀(jì)60—70年代研制出“紅旗號(hào)”[1]及SR型系列斜井人車[2]，其后經(jīng)過多次改進(jìn)，形成目前的XRC型插爪式人車。20世紀(jì)70年代后，我國木材短缺比較嚴(yán)重，一些礦井開始普遍采用水泥軌枕和整體水泥道床，限制了插爪式人車的使用。另外，由于插爪式人車僅適用于傾角30°以下的斜井[3]，為了滿足煤礦井下的客觀需求，我國開始研究抱軌式人車，幾經(jīng)革新改造后，形成現(xiàn)有的XRB型抱軌式人車，適用傾角達(dá)到10°～40°。

2斜井人車組成及工作原理

2.1斜井人車組成。我國斜井人車按安全制動(dòng)方式分為插爪式和抱軌式2類[4]，其組成基本相同，主要由車體、制動(dòng)裝置、牽引聯(lián)動(dòng)裝置、支撐、限位和連接裝置、緩沖裝置、平道閉鎖裝置等組成。插爪式斜井人車示意圖如圖1，抱軌式斜井人車示意圖如圖2。2.2工作原理。插爪式與抱軌式斜井人車的工作原理基本相同，僅在制動(dòng)裝置及組列方式上有所差異。斜井人車本身無動(dòng)力，由提升機(jī)（絞車）拖動(dòng)在斜井（巷）坡道上行駛。當(dāng)列車下行時(shí)，以列車重力為動(dòng)力，通過絞車牽引控制其運(yùn)行速度；當(dāng)列車上行時(shí)，以絞車為動(dòng)力，通過鋼絲繩牽引列車主拉桿，各節(jié)車體的主拉桿通過牽引聯(lián)動(dòng)裝置連成一體共同運(yùn)行，牽引聯(lián)動(dòng)裝置上的主彈簧在重力和牽引鋼絲繩的作用下，始終處于被壓縮狀態(tài)，如果牽引鋼絲繩突然斷裂，安裝在牽引聯(lián)動(dòng)裝置上的主彈簧將儲(chǔ)存的能量迅速釋放出來，推動(dòng)各節(jié)車的主拉桿相對(duì)車體向前運(yùn)動(dòng)打開剎車裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)列車的自動(dòng)制動(dòng)。如果自動(dòng)制動(dòng)失效，跟車工可通過手動(dòng)操縱裝置，對(duì)斜井人車實(shí)施緊急制動(dòng)。

3斜井人車安全技術(shù)現(xiàn)狀和主要安全要求

1）斜井人車技術(shù)現(xiàn)狀。目前，我國斜井人車技術(shù)仍停留在20世紀(jì)80年代的水平。近30年來，科研院所、生產(chǎn)企業(yè)等相關(guān)單位對(duì)斜井人車技術(shù)研究較少，雖然斜井人車相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)幾經(jīng)修訂，但對(duì)產(chǎn)品技術(shù)和性能要求基本沒有提高，致使斜井人車技術(shù)幾乎停滯不前，沒有實(shí)質(zhì)的發(fā)展和進(jìn)步。與前蘇聯(lián)產(chǎn)品相比，我國斜井人車缺少超速制動(dòng)裝置、防脫軌機(jī)構(gòu)等強(qiáng)制性要求。2）斜井人車的生產(chǎn)、銷售要求。生產(chǎn)企業(yè)必須取得斜井人車安全標(biāo)志方可生產(chǎn)、銷售，未獲得安全標(biāo)志的斜井人車不得在煤礦井下使用。3）斜井人車的使用環(huán)境及條件要求。①斜井人車巷道應(yīng)照明良好，巷道斷面應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》[5]的要求，在使用人車的井巷內(nèi)，必須設(shè)置使跟車工能在運(yùn)行途中任何地點(diǎn)都能發(fā)送緊急停車信號(hào)的裝置，多水平運(yùn)輸時(shí)，從各水平發(fā)出的信號(hào)必須有區(qū)別；②配套用提升機(jī)（絞車）、鋼絲繩應(yīng)有安全標(biāo)志，提升機(jī)（絞車）應(yīng)具備2套制動(dòng)閘，且電控的安全保護(hù)應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，鋼絲繩應(yīng)滿足安全要求，并按規(guī)定定期檢查、保養(yǎng)和檢驗(yàn),配套用軌道鋪設(shè)要符合優(yōu)良品等級(jí)要求，且定期清理,地輥必須保持潤(rùn)滑良好；③斜井人車不可沿彎道進(jìn)入水平巷道；④應(yīng)為斜井人車安設(shè)庫房，甩在井口平道上的斜井人車，應(yīng)放置在庫房?jī)?nèi)，北方寒冷地區(qū)還應(yīng)設(shè)置暖庫房。3）斜井人車的使用維護(hù)管理要求。①煤礦用戶應(yīng)根據(jù)自身特點(diǎn)，制定嚴(yán)格的規(guī)章制度，建立崗位責(zé)任制、斜井人車管理辦法以及人車使用、維修操作規(guī)程；②加強(qiáng)從業(yè)人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高其責(zé)任心和安全操作水平；③煤礦用戶必須貫徹執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》中斜井人車運(yùn)送人員的有關(guān)規(guī)定，使用中的斜井人車應(yīng)每班進(jìn)行1次靜止手動(dòng)落閘試驗(yàn)、每月進(jìn)行1次靜止松繩落閘試驗(yàn)、每年進(jìn)行1次重載全速脫鉤試驗(yàn)；必須保證運(yùn)人車輛處于良好狀態(tài)，加強(qiáng)日常維護(hù)、定期檢修，確保車輛安全運(yùn)行。

4斜井人車存在問題分析

1）斜井人車本身安全性低，安全保障程度差。①斜井人車發(fā)生斷繩、斷鏈跑車后，通過自動(dòng)或手動(dòng)機(jī)構(gòu)啟動(dòng)插爪或抱軌裝置動(dòng)作來進(jìn)行制動(dòng)，一旦制動(dòng)失效，乘車人員的人身安全就失去保證[6]，另外，由于車體強(qiáng)度不高，容易發(fā)生“漲肚”現(xiàn)象而造成人員傷害；②斜井人車制動(dòng)裝置組成復(fù)雜，部件分散，失效點(diǎn)多，且自動(dòng)與手動(dòng)制動(dòng)共用一套執(zhí)行機(jī)構(gòu)，不具備獨(dú)立的、雙線制結(jié)構(gòu)，若執(zhí)行機(jī)構(gòu)出現(xiàn)問題時(shí)，整車便失去制動(dòng)性能,目前，對(duì)制動(dòng)裝置采用雙線式結(jié)構(gòu)還存在很大困難；③斜井人車運(yùn)行速度控制完全依靠提升機(jī)，本身沒有限速裝置，車內(nèi)也未設(shè)任何個(gè)體安全防護(hù)裝置，一旦發(fā)生脫軌或跑車，車內(nèi)沒有人身安全保障措施[7]。2）斜井人車系統(tǒng)組成復(fù)雜，受制因素較多，安全保障程度難以根本性提升。①斜井人車系統(tǒng)由人車、絞車、鋼絲繩、連接裝置、軌道、信號(hào)裝置、制動(dòng)裝置等組成，系統(tǒng)組成復(fù)雜，任何配套設(shè)備、設(shè)施出現(xiàn)問題，都會(huì)影響到人車的安全運(yùn)行；②斜井人車發(fā)生跑車時(shí)，插爪式人車的緊急制動(dòng)效果受制于道基狀況（道木枕露出不得低于1/3），抱軌式人車制動(dòng)與軌道鋪設(shè)質(zhì)量有著密切關(guān)系[8]，而生產(chǎn)中道基、軌道均可能出現(xiàn)問題。3）斜井人車使用及維護(hù)管理要求較高，礦井管理水平不能完全適應(yīng)這種要求。斜井人車的使用維護(hù)要求高、操作復(fù)雜，人車零部件的集成化低，可視度差；每天需檢查項(xiàng)目較多，人工落閘試驗(yàn)后恢復(fù)不便；使用一段時(shí)間后落閘靈敏度降低，連接裝置潤(rùn)滑不好。另外，煤礦用戶對(duì)斜井人車安全性、重要性認(rèn)識(shí)普遍不高，管理不到位的現(xiàn)象普遍存在，這些都對(duì)人車維護(hù)管理提出了較高要求。4）斜井人車生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)水平整體較低，產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重。目前，我國斜井人車生產(chǎn)企業(yè)不足10家，由于企業(yè)重視市場(chǎng)手段，而不加大創(chuàng)新投入，抄襲和模仿成為產(chǎn)品開發(fā)主流，各企業(yè)產(chǎn)品大同小異，產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重。而且市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，低價(jià)競(jìng)標(biāo)特征明顯，嚴(yán)重影響產(chǎn)品品質(zhì)提升。在生產(chǎn)布局方面，基本沒有專業(yè)化的協(xié)作分工，產(chǎn)品的專業(yè)化配套能力差，沒有形成專業(yè)化的生產(chǎn)配套格局。5）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范落后，安全性、舒適性指標(biāo)跟不上時(shí)展要求。斜井人車標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)使用20余年，多次換版中技術(shù)要求基本沒有變化。MT388—2007《礦用斜井人車技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)[9]中，未對(duì)車體機(jī)械強(qiáng)度、防側(cè)翻性能、制動(dòng)裝置的可靠性等做出規(guī)定。AQ2028—2010《礦山在用斜井人車安全性能檢驗(yàn)規(guī)范》中規(guī)定的制動(dòng)時(shí)間、制動(dòng)減速度等與MT388—2007標(biāo)準(zhǔn)中不盡一致[10]?！睹旱V安全規(guī)程》中未對(duì)人車連接裝置、鐵軌規(guī)格、鐵軌安裝質(zhì)量等配套設(shè)施做出規(guī)定。斜井人車高度普遍較低，上下車不方便。座椅空間狹窄，前后、左右間距較小，材質(zhì)多為鐵板，乘坐不舒適，未體現(xiàn)以人為本，舒適性亟待提高。

5對(duì)策措施及建議

1）推廣應(yīng)用新技術(shù)、新裝備，逐步限制直至最終淘汰普軌斜井人車在煤礦的使用。在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、完善保障措施的基礎(chǔ)上，推廣應(yīng)用適合煤礦需要的高效輔助運(yùn)輸設(shè)備，如架空乘人裝置、卡軌車等。同時(shí)，根據(jù)我國礦井類型和生產(chǎn)技術(shù)條件，繼續(xù)開發(fā)多品種、多系列運(yùn)人的新型高效輔助運(yùn)輸設(shè)備；在礦井和采區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)要嚴(yán)格按照運(yùn)輸設(shè)備的技術(shù)要求進(jìn)行巷道布置，確保選用的設(shè)備能夠充分發(fā)揮作用。限制斜井人車在煤礦的使用，3年內(nèi)淘汰插爪式人車，5年內(nèi)淘汰抱軌式人車。新建、改擴(kuò)建、資源整合型大型礦井不應(yīng)使用斜井人車；傾角大于30°、運(yùn)輸距離大于1.5km、運(yùn)輸速度大于4m/s的工況及輔助運(yùn)輸作業(yè)頻繁的斜井井巷，不應(yīng)使用斜井人車。生產(chǎn)礦井改變輔助運(yùn)輸方式確有困難的可繼續(xù)使用，但應(yīng)逐步提高斜井人車的安全性和舒適性。2）逐步提高斜井人車的安全性，完善安全保護(hù)、安全防護(hù)措施。①優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu):對(duì)零部件進(jìn)行集成化設(shè)計(jì)，減少失效點(diǎn)，改善連接裝置潤(rùn)滑設(shè)計(jì)、防護(hù)鏈的防脫設(shè)計(jì)、整車強(qiáng)度設(shè)計(jì)，保證關(guān)鍵零部件的選型、選配及質(zhì)量等，提高斜井人車安全性；②2年內(nèi)所有斜井人車增加安全防脫軌裝置、限速保護(hù)裝置和斷繩保險(xiǎn)器[6-7]，平道閉鎖采取失效安全型設(shè)計(jì)，推廣使用異形軌，或在普軌基礎(chǔ)上重點(diǎn)地段增加護(hù)軌，防止車輛掉道[11]，斜井人車座椅加裝安全帶等防護(hù)設(shè)施；③建立健全車輛的智能監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程監(jiān)控及鋼絲繩在線監(jiān)控裝備，對(duì)斜井人車運(yùn)輸系統(tǒng)實(shí)施全面監(jiān)控，提高斜井人車自動(dòng)化、信息化管理水平。3）堅(jiān)持以人為本原則，改善輔助運(yùn)輸設(shè)備的舒適性。增加斜井人車高度、座椅寬度及座椅間距，改善座椅材質(zhì)。將600mm軌距人車變成4排座，每排2人；900mm軌距人車改變?yōu)?排座，每排3人；座椅上加裝扶手、座椅采用復(fù)合實(shí)木材質(zhì)；同時(shí)設(shè)計(jì)專用工具箱，使其布局更合理、更舒適。4）強(qiáng)化產(chǎn)品安全準(zhǔn)入要求，規(guī)范產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的行為與服務(wù)。斜井人車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)具備整車的設(shè)計(jì)、改進(jìn)能力，應(yīng)有對(duì)關(guān)鍵零部件的材質(zhì)控制、工藝監(jiān)督能力以及對(duì)配套用關(guān)鍵件的檢測(cè)檢驗(yàn)?zāi)芰ΑＭ瑫r(shí)，應(yīng)有組裝、調(diào)試平臺(tái)以及人車脫鉤檢驗(yàn)?zāi)芰Γ源_保斜井人車的質(zhì)量。5）完善斜井人車安全管理體系，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理。嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定，建立健全規(guī)章制度，落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制、安全生產(chǎn)培訓(xùn)制度和輔助運(yùn)輸設(shè)備管理辦法等，從制度上、規(guī)程上保證斜井人車的使用安全，同時(shí)應(yīng)加大監(jiān)管力度，杜絕隱患；加強(qiáng)設(shè)備設(shè)施的日常保養(yǎng)與維護(hù)工作，每個(gè)月應(yīng)進(jìn)行1次仔細(xì)的檢修，檢查連接裝置、保護(hù)鏈和制動(dòng)器，對(duì)連接與制動(dòng)器部位的損壞或過度磨損零件及時(shí)更換，人車的緩沖木必須符合規(guī)定要求。人車的安全裝置，每班應(yīng)有專人檢查并經(jīng)常注油，保證良好的潤(rùn)滑[12]。6）加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，及時(shí)修改完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。盡快修訂MT388—2007《礦用斜井人車技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)。建議增加車體機(jī)械強(qiáng)度、平道閉鎖器的失效安全型、防撞塊可靠性、制動(dòng)裝置的獨(dú)立制雙線制、防脫軌結(jié)構(gòu)等的明確要求；對(duì)關(guān)鍵件的材質(zhì)、工藝、試驗(yàn)等做出更明確要求。

6結(jié)語

介紹了斜井人車的發(fā)展、組成及工作原理，闡述了煤礦井下斜井人車的安全技術(shù)現(xiàn)狀和安全要求，分析了斜井人車標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用、維護(hù)管理等方面存在的問題，結(jié)合煤礦井下作業(yè)環(huán)境的特殊要求，提出了斜井人車相關(guān)安全對(duì)策措施及建議。斜井人車在煤礦井下使用幾十年，技術(shù)發(fā)展比較緩慢，事故時(shí)有發(fā)生。鑒于斜井人車及其配套設(shè)施存在的各種問題，應(yīng)采取有效措施保障斜井人車的安全運(yùn)行。同時(shí)，應(yīng)積極推進(jìn)煤礦新型輔助運(yùn)輸設(shè)備的發(fā)展，逐步淘汰插爪式、抱軌式斜井人車在煤礦井下使用。

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作者:王磊 單位:安標(biāo)國家礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志中心有限公司