可折疊式“猴車”擋風裝置

　　導語：

　　“猴車”全稱為礦山架空乘人索道，主要用于地下礦山輔助運輸人員。將鋼絲繩安裝在驅動輪、托繩輪、壓繩輪、迂回輪上并經張緊裝置拉緊后，由驅動裝置輸出動力帶動驅動輪和鋼絲繩運行，從而實現輸送工人的目的。采用礦用架空索道輸送人員，可以縮短人員上下井的路途時間，減輕人員體能消耗。本期轉化果平臺推薦的《可折疊式“猴車”擋風裝置》，是一種新型猴車擋風保暖裝置，有效地避免和減輕了煤礦井下常見慢性疾病的急性發作和復發，保障員工身體健康。

　　一、研發背景

　　目前，煤礦井下工人的升井運輸工具主要有“斜(平)巷人行車”、架空乘人裝置(猴車)、無軌膠輪車、立井罐籠等。與上述運輸工具相比，“猴車”具有投資低、安全性高和運輸效率高的特點。“猴車”與其他運輸工具相比有一個很大的劣勢，“斜(平)巷人行車”、立井罐籠和無軌膠輪車在人員升井過程中可以避免煤礦工人暴露在大風、寒冷的氣象條件下，而工人乘坐的猴車的過程中將直接暴露在井下不良的氣象條件下，因此，煤礦工人在乘坐“猴車”的過程中如何避免和克服煤礦井下微環境對身體健康的影響勢必成為關注的焦點。

　　二、現狀分析

　　1.煤礦井下微環境對風濕、類風濕關節炎的影響

　　雖然關節炎不能認定為煤礦職業病，但是井下不良環境條件容易誘發關節炎，導致關節炎復發或加重，煤礦井下工人關節炎的檢出率明顯高于地面對照組，關節炎也是影響缺勤最多的病種，并且會留下后遺癥。

　　2.可折疊式“猴車”擋風裝置的研發

　　目前，井下微環境對煤礦工人身體健康的影響仍然沒有得到相關煤礦監察機構以及煤礦企業的足夠重視。實際條件下煤礦工人基本采用一些原始的辦法，包括在乘坐“猴車”過程中用風筒帆布、硬紙板等材料遮擋身體，穿著帽子避免寒冷、大風對身體健康的影響。

　　調研發現，迄今為止只有一款名為礦用巷道載人吊廂(見圖1)有應用于煤礦井下的案例。巷道載人吊廂類似于地面高空纜車吊廂，工人在升井過程中置身于全封閉的吊廂中。吊廂可以很好的起到避風作用，提高了煤礦井下工人在升井過程中的舒適感。但是，該吊廂在應用中存在以下幾個方面的缺陷：

　　①由于吊廂體積大，在井下工人同時上下井過程中會影響巷道風阻、行人和運輸，特別是斷面較少的巷道。

　　②為方便工人上下井，大部分礦井都在“猴車頭”和“猴車尾”統一管理“猴車”，但是，由于吊廂體積大，占用空間大，只能懸掛于纜繩上，無法進行統一管理。

　　③由于吊廂為有限封閉空間，不便于工人上下井攜帶一些不規則形狀的材料或者設備。

　　基于以上3個原因，礦用巷道載人吊廂基本沒有在煤礦井下推廣應用。

　　圖1 礦用巷道載人吊廂

　　為進一步了解“猴車”擋風裝置的研究現狀，在國家知識產權局網站查閱了所有專利信息，僅發現一條專利涉及“猴車”擋風裝置。該專利的名稱為“避風架空乘人裝置”(見圖2)。從該專利的結構特征看，該裝置存在以下幾個方面的問題：

　　①實際條件下煤礦工人都穿著雨靴，因此，井下工人膝蓋以下的軀干無需保護，顯然，該專利涉及到的擋風板面積較大。

　　②該專利與上文提到的礦用巷道載人吊廂存在相同的問題，由于大部分礦井對“猴車”采取統一管理的形式，而該專利涉及的擋風板面積較大，占用的空間較大，不便于統一管理。

　　③該專利中沒有明確擋風板的材料。從該專利的申請情況看，已有人意識到井下微環境對工人健康的影響。

　　綜上所述，目前我國仍然沒有成熟的“猴車”擋風裝置應用關于煤礦井下。

　　圖2 避風架空乘人裝置

　　三、研究內容

　　從研發現狀分析可知，當煤礦井下工人從高溫、高濕的區域突然進入低溫、大風的氣象環境中，容易導致一些慢性疾病的急性發作和復發。在寒冷的冬季，煤礦井下工人每次升井都將經歷一次急劇的氣象環境變化過程，長期積累很容易加重病情。目前，“猴車”是我國煤礦最主要的工人升井運輸工具，因此，煤礦井下工人在乘坐“猴車”的過程中如何避免和克服煤礦井下微環境對身體健康的影響成為一項迫在眉睫的課題。

　　通過現場實踐發現只要在“猴車”上加裝一套擋風裝置就可以很好的解決目前煤礦井下微環境對工人身體健康的影響。

　　1.現場收集煤礦井下工人和管理人員對“猴車”擋風裝置的反饋意見。

　　2.設計“猴車”擋風裝置的機械結構

　　(1)選擇高強度的機械結構組件，保證結構的結實耐用性;

　　(2)選擇可折疊式的機械結構組件，降低“猴車”擋風裝置的空間占用率，便于“猴車”的統一集中管理;

　　(3)選擇可拆卸的機械結構組件，便于“猴車”擋風裝置的維修和安裝。

　　3.選擇“猴車”擋風裝置的材料，滿足透明、輕便和強度高的要求。

　　4.根據“猴車”擋風裝置機械結構設計和材料選擇的要求，組裝一定數量的“猴車”擋風裝置開展井下應用。

　　5.根據煤礦井下應用反饋的問題進一步完善“猴車”擋風裝置。

　　四、應用效果分析

　　1.經濟效益

　　根據相關統計資料，“猴車”在運行中的市場保有量達4000至5000臺左右，每天在同一時間約有40至50萬煤礦工人乘坐“猴車”升井。因此，目前“猴車”在運行中的市場保有量應該超過5000臺，按50萬煤礦工人乘坐“猴車”升井計算，每套“猴車”擋風裝置的價格按300元/套計算，該擋風裝置的市場規模在1.5億元左右。

　　2.社會效益

　　①通過設置“猴車”擋風裝置，可以提高煤礦井下工人升井過程中的舒適度和體驗。

　　②避免井下微環境對井下作業人員身體健康的影響，提高煤礦工人的工作效率和出勤率。

　　③避免煤礦工人由于常年高強度的勞動作業和慢性疾病的反復發作影響工人退休后的生活，減少退休工人的疾病負擔，降低社會和企業的負擔。

　　目前，“猴車”主要使用單位已由原來的大型集團公司延伸到了地方煤礦，非煤礦山也開始使用“猴車”，因此，“猴車”擋風裝置有著廣泛的應用前景。