内容摘要：水利小洞径隧道工程斜井有轨运输本身是一种特殊的工程项目。斜井有轨运输作为隧道施工水利工程重要组成部分，在施工中具有十分重要的意义。在斜井有轨运输过程中，坡陡比大、风险高、运距长等缺陷，管理稍有疏忽，容易造成伤亡事故是安全管理的重点。本文结合毕大供水隧道工程实例，分析了斜井运输与安全控制进行了综合阐述，对今后类似工程的斜井运输起到一定的指导和借鉴作用。
关键词：小洞径隧洞；斜井有轨运输与安全控制；
1 工程概况
夹岩毕大供水2标王家坝输水隧洞共9.159km,引水隧洞共设3条支洞， 4#支洞为545m 长的斜洞，底板角度22.49°；5#支洞为502m 长的斜洞，底板角度23.22°；6#支洞为410m 长的斜洞，底板角度12.35°。施工支洞具有洞径小、坡度大的特点，因此斜井出渣运输极易引发安全风险。
2 斜井有轨运输的安全难点及危险源
2.1 斜井有轨运输的安全难点
夹岩毕大供水2标王家坝隧道施工支洞，断面5.2m×4.1m，底板角度平均在20°以上，斜洞平均长度500m以上，运距长、洞径小、坡陡大是斜井有轨运输的安全难点。
2.2 斜井有轨运输的危险源
1）轨道铺设平整度不平和牢固性不强脱轨或掉轨；
2）轨道间链接空隙过大或损坏，脱轨或掉道；
3）矿车安全保护设施设置不全或失灵、失效；
4）矿车违规超载物料无防护；
5）绞车与矿车挂钩插销磨损严重或跳动脱落；
6）绞车、矿车零部件未经常检查、保养；
7）绞车与矿车挂钩插销磨损严重或跳动脱落；
8）绞车钢丝绳常时间超负载运行磨损老化断裂未进行更换；
9）绞车操作人员缺乏安全意识违章操作；
10）司机操作时注意力不集中玩手机等；
11）作业人员出入违规乘坐矿车；
3 斜井有轨运输安全技术控制措施
3.1 轨道安装铺设
基础处理：采用C25混凝土进行铺底，厚度为30cm，在浇筑混凝土过程中，根据枕木间距，每隔4～5根枕木预埋2根Φ25地锚，防止轨道整体下滑。
轨枕铺设：轨枕间距按80cm布置，长度为轨距加50cm，轨枕宽22cm，高16cm，枕木必须经过注油防腐，轨枕上下面应平整，在道岔处应铺设长轨枕。
轨道铺设：铺轨过程中按枕木间距7倍长度安装设置一根轨距拉杆；轨道经卸渣平台一直延伸至洞内距施工工作面10m左右位置，每完成3～4个开挖施工循环需延伸布置一次轨道。
道岔铺设：洞内道岔铺设因条件环境受限情况采用人工铺设。铺设前将前后线路拨正，把岔枕间隔固定在岔位靠近基本股一侧。用间隔绳散布岔枕，并使岔枕全部在基本股一侧取齐。
3.2 斜井矿车防跑车
为确保斜井运输过程安全，分别在斜井上变坡点下方大于1个矿车长的地点，设置能够防止在摘挂钩时，车辆继续往下跑的阻车器；
3.2.1矿车阻车器（脚踏式自动复位阻车器）
脚踏式自动复位阻车器当有矿车通过时，工作人员用脚压下脚踏，经由传动杆、操作杆带动月牙形刀片向上转动，月牙形刀片将阻车组件托起，阻车组件的顶面处于水平位置，矿车可以顺利通过；矿车通过后，工作人员把脚移离脚踏，阻车组件在自身重力作用下，绕销轴转动，将月牙形刀片压倒，阻车组件的顶面处于倾斜位置，恢复至阻车状态。
离脚踏，阻车组件在自身重力作用下，绕销轴转动，将月牙形刀片压倒，阻车组件的顶面处于倾斜位置，恢复至阻车状态。
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图1 矿车阻车器图
图中：l-卡板；2一底板；3一底座；4-销轴；5-阻车组件；6-脚踏；7一传动杆；8 -操作杆；9-月牙形刀片；10 -轴套。
3.2.2矿车跑车防护装置
跑车防护装置由齿轮条、齿轮、液压泵、转动轴、固定板、转动盘、升降钢丝、拦截网所组成。当矿车经过本装置时，通过提升绞车房对矿车行程的监控发出指令，供电液压泵运行，液压泵开始上升，推动齿轮条带动齿轮工作，随之转动轴旋转，转动盘收缩升降钢丝，使拦截网不断上升，矿车顺利通过该装置。当矿车通过该装置时，液压泵指令运行完毕，因本装置是依据绞车转速的米数和矿车长度取信号的，所以电脑再一次发出指令，液压泵下降，齿轮条、齿轮回转，转动轴带动转动盘放下升降钢丝，拦截网横档在斜井中央，实现对矿车的拦挡作用。
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图2 防跑车装置结构图
图2中：l、齿轮条，2、齿轮，3、液压泵，4、转动轴，5、固定板，6、转动盘，7、升降钢丝，8、拦截网。
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图3 安装效果图
3.3 地辊保护装置
现场将地辊架不直接焊接在轨道上，而将其用螺栓紧固在轨枕上，地辊一个地方磨损到不能使用的程度，将该地辊架沿轨枕移动至另一个位置，地辊应随地滚架移动，如此一个地辊使用寿命可延长3-4倍，确保安全的利用率。为了最大限度保护钢丝绳，宜采用尼龙地滚，减少地辊和钢丝绳的摩擦。地辊应派专人维护管理，发现需要更换和滑动的要及时处理。
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图4 地辊布置图
3.4 钢丝绳与矿车的链接装置
矿车和钢丝绳之间的连接，都必须使用不能自行脱落的连接装置；可以使用带丝扣的马镫，钢丝绳鼻子必须有护环并且进行插接，插接长度不少于3.5个捻距，可以用与钢丝绳直径相匹配绳卡子固定，但数量不少于3个。
1）当矿车与钢丝绳进行联结时，锁定插销上方的安全销，使销子不易上跳脱出，确保安全。
2）所有的绳卡必须严格按《起重机械安全规程》要求设置，不得随意更改数量，只允许增多，不允许减少。
3）钢丝绳之间搭接时，应将各捻钢丝绳搭接段拆开，用编结连接时，编结长度不应小于钢丝绳直径的１５倍，再卡上绳卡。
3.5 缓冲仓保险装置
当所有防跑车保护装置失效后起到拦截缓冲作用，避免因矿车跑车撞击后，导致物件飞溅伤害。在主洞正对斜井部位设置8m（长）×5m（宽）的缓冲仓，采用型钢设置四排立柱高度2m，前两排之间设置防撞桶并加水填充，后两排设置防撞桶并加沙填充，分解矿车下冲时的冲击力。
3.6 报警系统
报警系统分别设置在洞口及洞内距工作面50m处，可分别由洞口及洞内发出报警指令。主要针对洞内有水灾、火灾、突泥、有害气体等灾害，发出警报提示，工作面、洞口以及洞内每隔100m设置有LED旋转声光报警灯，分别布置在隧洞左侧，在工作面及洞口设置声光报警器。当洞内发生紧急情况，需要撤离人员以及警告洞口附近人员时，洞内警报器发出报警指令，洞内工作面及洞口声光报警器同时会响起。
3.7 摄像系统
斜井洞内光线暗，能见度低，反光条件很差，伴有渗水、灰尘等恶劣环境，且不能使用红外灯，需要使用低照度防水防爆摄像头。洞内每隔100m安装一个摄像头，沿隧洞左侧布置；在绞车房内设视频控制室，配备一台8路的数字监控主机，对斜井洞内情况进行实时视频监控和全程摄像。
3.8 逃生系统
为确保人员出入及作业安全，斜井人行道设于斜井右侧（出洞方向），宽度0.6m人行道踏步。靠人行道一侧设置2个躲避硐，躲避硐之间的距离为50m，相隔20米安装一个应急指示灯，并且沿侧墙布设逃生绳，沿梯步外侧安设防护护栏。
4 斜井有轨运输检查
4.1 斜井轨道检查
（1）作业班组应每天例行检查轨道的扣件、道钉、岔道等，确保轨道各个部件处于良好安全状态。
（2）每周要进行一次定期轨道安全检查，对轨道坡度、稳定性、变形程度进行检查，发现问题应停止运输作业立即整改，合格后方可进行运输。
（3）每周安全部组织一次轨道全面检查。
（4）项目部检查出的问题要有记录，检查人员签字，填写好检查结果和日期，做好资料归档备查。
（5）所有检查的记录清晰、准确并有专人保管。
（6）运输队领导要经常检查，维修和检查记录，保证轨道完好。
4.2 绞车巡回检查
（1）司机每班开工前必须对绞车房的设备进行认真的巡回检查，并认真填写好记录。
（2）每次巡回检查时，佩戴好个人防护用品，严格按照安全规程要求的巡查路线进行安全巡查。
（3）巡回检查由副司机负责，一般每小时检查一次。
（4）当班司机对检查发现的问题，要及时处理，不能处理的要及时汇报工区队领
导。
（5）当班司机必须认真巡回检查，因检查不及时、不到位造成事故的，按有关规定严肃分析处理。
4.3 防溜车检查
（1）在钢丝绳受到突然停车等猛烈拉力的时候，必须采用钢丝绳专用检测仪进行检查。当钢丝绳的磨损和断丝达到钢丝绳直径1/3时，应必须及时更换，不得再强行使用。
（2）加强使用过程中安全监控，每天必须对卡扣、卡子、绳卡进行检查的日常检查，查看是否松动或损坏，确保钢丝绳没有抽头、脱落。
（3）每天开工前，对销子进行日常检查，查看销子磨损和损坏情况，发现问题要立即更换。
（4）检查销子和穿孔的直径间隙是否变化过大，避免在牵引时销子与孔壁频繁摩擦相撞出现损坏。
（5）每天开工前必须由专人员进行销子的门锁检查，检查有无松动，导致脱钩。
4.4 防止车辆掉道检查
（1）定期检查轨道几何尺寸变化情况，确保在正常数值范围内。
（2）定期对轨道进行检查维护保养，发现安全问题及时整改。
（2）检查同一轨道的钢轨是否采用同一型号的钢轨铺设。
4.5 消除车辆碰撞检查
（1）定期采用专业的检测工具进行轨道的平整度、牢固性、直稳定性专项检查。
（2）每天设专人进行道岔专项检查，避免道岔错位而导致车辆相撞；
（3）两矿车错车时主副车辆的错车安全距离不小于30cm，不同两个相邻矿车的安全距离不小于50cm。
4.6 防止过卷装置检查
（1）操作人员每次工作随时检查保险闸，观察提升绞车超过卸车平台位置0.5m时是否自动断电；
（2）操作人员每次工作时检查滚筒钢丝绳，是否出现过卷或缠绕现象；
4.7 防止过速装置检查
（1）每次提升绞车提升过程中，检查是否超过正常运行速度；
（2）每次工作前进行空载制动力矩是否灵敏或失灵；
（3）每次检查保险闸是否发挥作用跳闸，是否可以自动断电，。
4.8 过负荷和欠电压保护装置检查
（1）提升电动机超过额定负载力矩运行是否过负荷运行。
（2）检查矿车超载或矿车卡阻，会造成电动机和电气设备严重损坏。
（4）检查微拖装置是否拖动困难或倒转。
4.9 松绳保护装置检查
（1）检查缠绕式提升绞车钢丝绳松弛时能否自动报警或自动断电：
（2）检查延时后，安全回路动作，实现安全制动。
（3）检查矿车和提升绞车钢丝绳是否松弛或扭结，导致矿车卡阻。
5 轨道及提升绞车维护
5.1 斜井轨道维护
（1）斜井轨道沿线依照谁工作谁维护的原则，施工队伍必须认真履行维护职责，爱护工作巷道范围内的轨道。
（2）斜井轨道维护实行包片制，包片人应对片内轨道定期认真整修，经常关注轨道的变化状况，保证轨距、轨面高差等数据在合理的范围内。
（3）轨道应保持扣件齐全、完好，对于铺设完成的划片轨道不得长期不闻不问，更不能随意拆除零件恶意破坏，一经发现严肃处罚。
（4）在使用和维护轨道过程中应注意安全，铺轨、换轨中断运输时，轨道两端应设警戒牌，严禁车辆行驶。
（5）窄轨应有巡回检查制、岗位责任制，检查维修保养记录应填写及时、清晰、准确并有专人保管。
5.2 提升绞车维护
（1）加强对提升绞车各部螺栓、铆钉、销轴等连接零件的日常维护，特别是对轴承座螺栓和地脚螺栓重点检查维护，发现松动或脱落应及时拧紧补齐；
（2）定期对提升绞车减速箱齿轮啮合维护保养。重点检查齿轮及齿部磨损是否超限、裂纹、断齿等损伤应及时维修或更换；定期观察油箱内油量变化是否足够、有无变质和沉淀物等应及时更换油料；
（3）经常性对润滑油泵注润滑油确保正常运行，保持油流畅通和足量；
（4）定期维护制动系统的确保工作灵敏正常运行；
（5）定期维护保养联轴器以及轴与轴间间隙，出现移位、倾斜应及时调整更换和紧固；
（6）加强提升绞车主令控制器、保险接触器及信号装置等接触器触点的维护保养，出现异常应及时修复或更换触点；
（7）经常对深度指示器丝杠、螺母传动情况检查维护。减速警铃和过卷保护开关，出现异常应及时调整和紧固；
（8）定期维护保险制动闸的动作是否正常，制动闸配重有无异物垫住应及时清理，盘形闸碟形弹簧出现异常应及时处理和调整；
（9）定期对钢丝绳注油保养，检查断丝和磨损的情况，并做好检查记录；
（10）经常擦拭设备，清扫环境卫生，保证机亮地净。
结束语
斜井有轨运输安全运行得与否，得力于安全风险控制措施是否到位。通过对矿车及提升绞车安全装置和安全防护设施及运行过程中安全监督和监控，借以最大程度减少运行中存在的威胁性，从而保障斜井有轨运输的安全运行奠定了基础。
参考文献
[1]矿用辅助绞车 安全要求 GB 20180-2006
[2]矿井提升机和矿用提升绞车安全要求 GB 20181-2006
[3]JTP型矿用提升绞车 JB/T 7888-2010