一、概況
在礦井輔助運輸系統(tǒng)中，架空乘人裝置已被普遍應(yīng)用，逐步取代了斜巷人車。實踐證明，乘人裝置用于斜巷人員運輸是一種安全、高效的設(shè)備。在煤礦井下還存在著順槽及小斷面斜巷運送人員的問題，常規(guī)乘人裝置因安裝尺寸受限不能使用，在此情況下有必要研制一種安裝簡單、單側(cè)運輸?shù)某巳搜b置，以解決小斷面尺寸巷道人員輸送的問題，并能解決體積小、重量輕的貨物運輸問題。在國內(nèi)目前為解決此類問題普遍采用助行器，起到了一定的作用，起到一定的減輕體力的作用，但還不能根本解決機械運送人員問題。國內(nèi)有些煤礦作過單側(cè)乘人裝置方面的嘗試，但都不是很成熟，沒有系統(tǒng)的設(shè)計，存在不少的問題，沒有產(chǎn)生很大的影響，因而有必要對單側(cè)乘人裝置進行系統(tǒng)化研制，富通新能源銷售皮帶輸送機、帶式輸送機等機械設(shè)備。
二、系統(tǒng)組成及技術(shù)參斂
本系統(tǒng)由驅(qū)動部、張緊部分、儲繩部分、機尾改向滑輪部分、托繩輪部分、乘人座椅部分、電控及保護部分、牽引鋼絲繩等組成。
（一）系統(tǒng)工作原理
順槽乘人裝置的工作原理是用鋼絲繩作為牽引工具，鋼絲繩回轉(zhuǎn)帶動卡在鋼絲繩上的乘人器運動，達到載人運輸?shù)哪康摹Ｓ呻姍C通過減速器驅(qū)動機頭繩輪帶動鋼絲繩回轉(zhuǎn)，中問有托輪托住鋼絲繩，在尾部繩輪處鋼絲繩換向。拉緊裝置拉緊機尾部分以張緊主傳動鋼絲繩，實現(xiàn)摩擦驅(qū)動。
（二）主要技術(shù)參數(shù)
最大運輸距離：2000m
繩速：1.0m/s
最大運輸坡度：≤30°
電動機功率：15kw
電壓：380/660V
鋼絲繩：∮15.5mm
驅(qū)動繩輪直徑：∮950mm
驅(qū)動輪圍包角：180°±10°。
重錘張緊力：2400kg
（三）主要組成部分的結(jié)構(gòu)
1．機頭部
機頭部包括機頭架、電機、減速機、制動器和驅(qū)動繩輪。
2．托輪部分
托輪部分位于機頭和機尾之間，用來托鋼絲繩。鋼絲繩上下布置，高差150mm，人員乘坐的鋼絲繩距地面2m。中間托繩輪間隔5~8m布置一組，每組托繩輪由三個單輪組成。托繩輪三輪采用擺動式結(jié)構(gòu)設(shè)計，三輪兩兩把上、下兩根鋼絲繩扣住，對鋼絲繩的左右移動自由度進行限制。運行時座椅掛在下繩上，通過托輪時，因乘人的重量使擺動架擺動，此時鋼絲繩落在最下輪的輪槽內(nèi)，不能掉繩。上繩因擺動架擺動而彎曲，乘人通過后，受彎曲的上繩的反力作用擺動架復(fù)位，重新扣住鋼絲繩，故鋼絲繩不易掉繩。
托繩輪安裝形式為頂板吊掛式，利用三點穩(wěn)定式結(jié)構(gòu)通過三個錨桿，即可把安裝底座固定在頂板上。每個錨桿配置兩個螺帽，對安裝底座實現(xiàn)上下夾緊式定位，并可調(diào)整安裝底座的水平度和高度，雙螺帽式固定結(jié)構(gòu)，避免了安裝底座接觸頂板，降低了頂板平整度和完整性的要求，在安裝底座遠離頂板的情況下，實現(xiàn)可靠固定。
3．可摘掛乘人器部分
活鉤乘人器部分用來乘坐，包括抱索器和乘坐部分。抱索器采用擴力結(jié)構(gòu)，可達到6倍的擴力系數(shù)，完全滿足300的角度不下滑的要求。乘坐部分可簡便地變換左向和右向運行的方式，以適應(yīng)順槽乘人裝置鋼絲繩上下布置在—側(cè)的要求。
4．尾部回頭輪部分
尾部回頭輪部分主要用來使鋼絲繩換向。由滑輪及支撐架組成。
5．張緊部分設(shè)計
張緊部分由張緊滑輪、改向滑輪、重錘塊、張緊塔架等組成，近機頭式重錘張緊結(jié)構(gòu)簡單，具有恒張力、反應(yīng)迅速的特點。
6．電控部分
電氣控制部分通過真空磁力啟動器啟動電機及停車，沿途設(shè)拉線急停開關(guān)，出現(xiàn)故障拉下急停開關(guān)即可停車，開關(guān)不復(fù)位不能開車。在機頭及機尾下車點設(shè)有紅外語音報警信號裝置、拔桿開關(guān)、限位擋塊三道安全設(shè)置，以保護人員的安全。
（四）主要結(jié)構(gòu)特征
(1)采用礦用防爆型電力液壓制動器實現(xiàn)停車制動。
(2)與鋼絲繩接觸的機頭繩輪、中間托輪部分中都襯有聚氨脂襯墊。
(3)根據(jù)順槽運輸?shù)膶嶋H情況，鋼絲繩上下布置。
(4)所有部分結(jié)構(gòu)緊湊，盡量減少巷道空間的占用，不影響軌道或皮帶機的運輸。
(5)頭部設(shè)有儲繩裝置，可儲存240米鋼絲繩，尾輪挪移步距為120m，機尾尾輪移動240米才需截取、插接一次鋼絲繩。
(6)尾部滑輪移動輕便，到新位置后可快速固定。
(7)中間托輪部采用頂板吊掛固定方式，安裝簡便快速。
(8)張緊部分設(shè)置在機頭附近，有效利用張緊力，反應(yīng)靈敏。
(9)可摘鉤、換向式乘人器可適應(yīng)30。的巷道坡度，并能變換左向或右向運行兩種方式，以適應(yīng)鋼絲繩上下布置的雙向運輸方式。
(10)在下車點設(shè)有紅外語音報警信號裝置、拔桿開關(guān)、限位擋塊三道安全設(shè)置，以保護人員的安全。
三、系統(tǒng)創(chuàng)新性及特點
1．體積小、便于安裝的機頭驅(qū)動部
作為單側(cè)乘入裝置的動力輸出部分，在輸出軸上固定驅(qū)動繩輪，驅(qū)動繩輪立式安裝，區(qū)別于常規(guī)乘人裝置的水平驅(qū)動繩輪。驅(qū)動繩輪內(nèi)襯有聚氯脂輪襯，似提高摩擦系數(shù)，提高驅(qū)動力，并減少鋼絲繩的磨損。電機功率15kw，輸出速度為Im/s，稍低于常規(guī)乘人裝置1.2m/s的運行速度，以提高安全性。整個驅(qū)動部寬度0.8m，高度1.2m，長度1.4m。布置在巷道一側(cè)，落地安裝，最少地占用巷道空間，方便調(diào)整與檢修。
2．電氣控制及電氣保護部分
電氣控制部分使電機正反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)單側(cè)乘人裝置的雙向運輸。紅外語音報警信號裝置可探測乘坐人員，到位時發(fā)出“前方到站，請下車，注意安全”的語音信號，并伴有燈光提示，提醒下車點已到。在下車點終點處設(shè)有一道拔桿開關(guān)，如到此處人員還未下車，座椅就會撞到開關(guān)，開關(guān)發(fā)出信號給真空磁力啟動器，使乘人裝置停車。限位擋塊設(shè)在拔桿開關(guān)的后方，如拔桿開關(guān)失效，主機未停車，擋塊就會強行擋住座椅，使之不能繼續(xù)前行，以保護乘人的安全。在沿線設(shè)有拉線急停開關(guān)，拉線吊在托輪吊管的下方，乘坐人員伸手即能抓住，出現(xiàn)緊急情況拉下拉線，使乘人裝置停車。
3．驅(qū)動繩輪襯采用高摩擦系數(shù)、高耐磨性復(fù)合繩襯，在保證摩擦系數(shù)的情況下，大大延長使用奉命，導(dǎo)向輪輪系采用耐磨輪襯材料。
4．中間托繩輪
每組托輪由三個托輪組成一個輪組，三個輪固定在一個擺動架上，可圍繞一個中心轉(zhuǎn)動，使用時可減少乘人器過托輪時的振動，并提高輪襯的使用奉命。每兩個輪之間分別托住上、下根鋼絲繩，并形成托壓結(jié)構(gòu)，使用時鋼絲繩不易脫槽。每個托輪內(nèi)襯有聚氨脂橡膠膠圈，以提高托輪的耐磨性，并提高乘坐舒適性，減緩鋼絲繩的磨損。三個輪磨損不勻時，三個輪可方便換位，提高了繩襯使用壽命，減少運行材料消耗。
5．新型拉緊與儲繩裝置
力能實現(xiàn)順槽內(nèi)運輸，乘人裝置長度應(yīng)能隨巷道長度變化，拉緊裝置中能夠儲存一定長度的鋼絲繩，以減少插接鋼絲繩的次數(shù)，通過收放繩可以隨著巷道的長度方便延伸和縮短。因此，設(shè)計出儲繩240m的拉緊、儲繩裝置，乘人裝置總長度變化超過240m時，才需要重新插接一次鋼絲繩。拉緊儲繩裝置布置在機頭驅(qū)動部的后方，長度30m，寬度小于600mm，高度小于800mm。整套裝置沿滑道運行，并裝設(shè)有護網(wǎng)，提高安全性。
6．新型乘入座倚
可摘鉤乘人座椅，可方便從鋼絲繩摘下，并能可靠固定于鋼絲繩上，保證在大角度下(30°)使用不打滑。采用新型材料，以減少坐椅的重量，使用時更輕便。座椅可簡便地變換左側(cè)運行和右側(cè)運行形式，以實現(xiàn)電機正反轉(zhuǎn)時，人員上下行運輸能面向運行前方，保證運行時的安全。
7．輕型機尾回頭繩輪
回頭繩輪體積小、重量輕，方便移動。回頭輪圊定架拆卸、組裝便捷，可隨著巷道的開拓延伸或回采工作面的回采需要，用四根錨桿把回頭繩輪架同定在巷道頂板上。隨時挪移回頭繩輪的位置，改變系統(tǒng)運輸距離。
四、系統(tǒng)安裝布置
根據(jù)采煤工作面軌道順槽運輸軌道布置在外側(cè)，移動電站列車在順槽工作面內(nèi)側(cè)布置的特點，本系統(tǒng)布置在采煤工作面軌道順槽內(nèi)側(cè)，移動電站以外范圍內(nèi)，與運輸軌道平行布置。一般采煤工作面軌道順槽斷面為4mx3m(寬×高)，軌道中心線外側(cè)偏中800mm布置，本系統(tǒng)乘人中心內(nèi)側(cè)偏中900mm布置，使物料運輸系統(tǒng)和人員運輸系統(tǒng)中心距達到1700mm，完全能夠滿足物料運輸空間要求，因井下順槽施工側(cè)幫誤差較大，故系統(tǒng)另一側(cè)距巷道幫定為2100mm，在避免因巷道施工對系統(tǒng)安裝造成影響的同時，又完全能夠滿足《煤礦安全規(guī)程》對人員運輸安全間隙0.7m要求。為最大限度地解決系統(tǒng)運人問題，將機頭驅(qū)動裝置布置在采煤工作面軌道順槽外端聯(lián)絡(luò)開口處，利用軌道順槽回風(fēng)段安裝布置儲繩裝置。尾部布置在移動電站以外50—100m范圍內(nèi)，可根據(jù)采煤工作面的推進速度和尾輪挪移周期決定距離移動電站的具體長度。
五、社會效益分析
單側(cè)架空乘人裝置成功的研究應(yīng)用，解決了采煤工作面順槽、膠帶運輸巷等巷道斷面小或安裝空間受限線路的人員運送問題，具有減輕工人勞動強度、消除了安全隱患，其深受井下職工歡迎，尤其是隨著礦井采煤工作面推進長度不斷加長，缺乏順槽機械運送人員設(shè)備，職工進出工作面步行，在路途消耗時間過長、體力消耗大，開發(fā)適于順槽使用的單側(cè)架空乘人裝置可以大大地減少工人的體力和時間消耗，消除了順槽機械運送人員裝備空白，具有較大的經(jīng)濟效益和社會效益，并有著廣闊的推廣前景。
