地下矿山架空乘人装置检测

地下矿山架空乘人装置检测技术研究与应用

架空乘人装置，俗称“猴车”，是地下矿山中输送人员的重要机械化设备。其安全可靠直接关系到矿工的生命安全与矿山的生产效率。因此，建立一套科学、系统、规范的检测体系至关重要。仪进行检测。

1.2 钢丝绳检测

• 检测项目： 钢丝绳直径磨损、断丝数量与分布、绳股变形、锈蚀程度、张力均匀性。

• 原理与方法： 使用专用钢丝绳游标卡尺测量直径。断丝与锈蚀检测主要依赖电磁检测法，其原理是钢丝绳局部缺陷（如断丝、磨损）会引起其磁通场发生漏磁或磁阻变化，通过传感器捕捉该变化并分析，可实现对内部及外部损伤的无损探伤。张力均匀性采用钢丝绳张力测量仪（如基于三点弯曲原理或振动频率原理的仪器）对各段钢丝绳的张力进行测试与调整。

1.3 乘人装置（吊椅/吊篮）检测

• 检测项目： 抱索器强度、抱索力、吊杆变形与腐蚀、脚踏板完好性。

• 原理与方法： 抱索器强度需进行周期性静载荷试验（通常为额定载荷的2-3倍）。抱索力是安全关键，使用专用的液压式或机械式抱索力测试仪，模拟钢丝绳直径，测量抱索器在钢丝绳上产生滑移时的最小静态力。吊杆等金属构件可采用磁粉或渗透探伤法检查表面微裂纹。

1.4 安全保护装置检测

• 检测项目： 越位保护、超速/打滑保护、重锤限位保护、紧急停车装置、沿途拉线开关、语音通讯系统。

• 原理与方法： 进行功能性测试。人为触发各保护传感器（如光电开关、行程开关、速度传感器等），验证其在设定位置或条件下能否准确发出信号并驱动制动系统可靠动作。打滑保护通常通过比对驱动轮转速与钢丝绳线速度来实现。

1.5 电气与控制系统检测

• 检测项目： 控制柜绝缘、接地电阻、安全回路连续性、PLC/控制器逻辑功能、变频器参数。

• 原理与方法： 使用接地电阻测试仪测量接地系统的有效性。利用过程校验仪模拟输入信号，检查安全回路的逻辑动作是否正确。对变频器输入输出电压、电流、频率进行测量，核对参数设置。

1.6 巷道环境与线路参数检测

• 检测项目： 运载索垂直、水平载荷，托（压）绳轮衬磨损、转动灵活性，乘人间距，巷道照明与安全间距。

• 原理与方法： 使用张力仪、倾角仪测量钢丝绳载荷与倾角。使用测距仪、卷尺测量乘人间距、吊椅与巷道壁及管线间的安全距离。目视与手动检查托绳轮组状态。

2. 检测范围与应用领域

检测需覆盖所有使用架空乘人装置的矿山场景，不同领域的检测侧重点略有差异：

• 煤矿： 严格遵循防爆要求，所有电气设备、检测仪器必须为矿用防爆型。重点检测钢丝绳阻燃抗静电性能、巷道瓦斯环境下的设备安全性。

• 金属非金属矿山： 重点关注陡坡、大跨度巷道的设备动态性能、钢丝绳防腐及高强度磨损情况。深井矿山需额外关注系统长时间的温升与疲劳特性。

• 新建装置验收检测： 全面检测，确保所有项目符合设计规范与安全标准，侧重于安装精度、基础性能测试。

• 在用装置定期检测： 分为日检、周检、月检和年度全面检测。侧重于磨损、变形、功能可靠性等随时间变化的项目。

• 大修后或事故后专项检测： 针对维修或事故影响部位进行深度检测，如驱动轮衬更换后的尺寸复核、结构件损伤后的探伤等。

3. 检测标准与规范

检测活动必须依据权威的标准规范开展，国内外主要标准包括：

3.1 中国国家标准与行业标准

• GB 21008-2020《地下矿用架空索道 安全要求》：强制性安全标准，规定了设计、制造、检测的基本安全要求。

• GB/T 24728-2009《客运架空索道安全规范》：部分通用安全原则可供参考。

• AQ 1038-2007《煤矿用架空乘人装置安全检验规范》：煤矿领域的专用检测规范，内容具体详实。

• JB/T 12731-2016《矿用架空乘人装置》：规定了产品的技术条件、试验方法和检验规则。

• 《煤矿安全规程》：其中相关条款对架空乘人装置的安全提出了法律性要求。

3.2 国际与国外标准

• ISO 19432:2012 建筑用货运架空索道设备 - 安全要求（部分内容有参考价值）。

• 加拿大、澳大利亚等矿业发达国家的矿山安全健康法规（MSHA等）中均有针对矿山人员运送设备的专门章节。
  检测实践中，通常以国内强制性安全标准（GB 21008, AQ 1038）和《煤矿安全规程》为核心，结合产品标准（JB/T）进行综合性符合性判定。

4. 主要检测仪器设备

专业化的仪器设备是检测精度与可靠性的保障。核心仪器包括：

4.1 机械几何量检测类

• 激光测距仪/全站仪： 用于测量巷道坡度、跨距、安全间距等宏观尺寸。

• 高精度数显卡尺、深度尺、半径规： 用于测量轮径、绳槽尺寸、磨损深度等。

• 数字式倾角仪： 测量钢丝绳倾角。

4.2 力学与性能测试类

• 钢丝绳无损探伤仪： 基于电磁原理，用于检测钢丝绳内外部断丝、磨损、锈蚀等损伤，是核心安全检测设备。

• 钢丝绳张力测试仪： 用于检测并调节各区间钢丝绳的张力，确保其均匀性。

• 抱索力测试仪： 专用设备，直接测量抱索器在钢丝绳上的静态防滑力。

• 制动性能测试仪： 集成传感器与数据记录器，测量制动减速度、制动距离、制动闸瓦间隙等。

• 静态载荷试验台： 用于吊杆、抱索器等关键承力部件的强度试验。

4.3 电气与状态监测类

• 防爆型绝缘电阻测试仪： 测量电机、电缆的绝缘性能。

• 接地电阻测试仪： 检查电气接地系统的有效性。

• 钳形功率分析仪： 监测电机时的电压、电流、功率、功率因数等参数。

• 红外热成像仪： 非接触检测减速箱轴承、电机、电气接头等部位的异常温升。

• 便携式振动分析仪/声级计： 监测驱动装置等旋转机械的状态，辅助故障诊断。

4.4 安全功能验证类

• 多功能转速表/激光测速仪： 测量驱动轮和钢丝绳速度，验证打滑保护。

• 过程信号校验仪： 模拟和测量传感器信号，校验PLC控制系统的逻辑功能。

结语
地下矿山架空乘人装置的检测是一项技术性强、责任重大的系统性工作。必须坚持以国家和行业标准为准绳，采用科学的检测方法和先进的仪器设备，对装置实施从驱动系统到安全保护、从机械结构到电气控制的全面“体检”。通过建立常态化的检测与维护机制，才能从根本上预防事故发生，保障矿山人员运输系统的长效安全，为矿山安全生产奠定坚实基础。