可折叠式“猴车”挡风装置

　　导语：

　　“猴车”全称为矿山架空乘人索道，主要用于地下矿山辅助运输人员。将钢丝绳安装在驱动轮、托绳轮、压绳轮、迂回轮上并经张紧装置拉紧后，由驱动装置输出动力带动驱动轮和钢丝绳运行，从而实现输送工人的目的。采用矿用架空索道输送人员，可以缩短人员上下井的路途时间，减轻人员体能消耗。本期转化果平台推荐的《可折叠式“猴车”挡风装置》，是一种新型猴车挡风保暖装置，有效地避免和减轻了煤矿井下常见慢性疾病的急性发作和复发，保障员工身体健康。

　　一、研发背景

　　目前，煤矿井下工人的升井运输工具主要有“斜(平)巷人行车”、架空乘人装置(猴车)、无轨胶轮车、立井罐笼等。与上述运输工具相比，“猴车”具有投资低、安全性高和运输效率高的特点。“猴车”与其他运输工具相比有一个很大的劣势，“斜(平)巷人行车”、立井罐笼和无轨胶轮车在人员升井过程中可以避免煤矿工人暴露在大风、寒冷的气象条件下，而工人乘坐的猴车的过程中将直接暴露在井下不良的气象条件下，因此，煤矿工人在乘坐“猴车”的过程中如何避免和克服煤矿井下微环境对身体健康的影响势必成为关注的焦点。

　　二、现状分析

　　1.煤矿井下微环境对风湿、类风湿关节炎的影响

　　虽然关节炎不能认定为煤矿职业病，但是井下不良环境条件容易诱发关节炎，导致关节炎复发或加重，煤矿井下工人关节炎的检出率明显高于地面对照组，关节炎也是影响缺勤最多的病种，并且会留下后遗症。

　　2.可折叠式“猴车”挡风装置的研发

　　目前，井下微环境对煤矿工人身体健康的影响仍然没有得到相关煤矿监察机构以及煤矿企业的足够重视。实际条件下煤矿工人基本采用一些原始的办法，包括在乘坐“猴车”过程中用风筒帆布、硬纸板等材料遮挡身体，穿着帽子避免寒冷、大风对身体健康的影响。

　　调研发现，迄今为止只有一款名为矿用巷道载人吊厢(见图1)有应用于煤矿井下的案例。巷道载人吊厢类似于地面高空缆车吊厢，工人在升井过程中置身于全封闭的吊厢中。吊厢可以很好的起到避风作用，提高了煤矿井下工人在升井过程中的舒适感。但是，该吊厢在应用中存在以下几个方面的缺陷：

　　①由于吊厢体积大，在井下工人同时上下井过程中会影响巷道风阻、行人和运输，特别是断面较少的巷道。

　　②为方便工人上下井，大部分矿井都在“猴车头”和“猴车尾”统一管理“猴车”，但是，由于吊厢体积大，占用空间大，只能悬挂于缆绳上，无法进行统一管理。

　　③由于吊厢为有限封闭空间，不便于工人上下井携带一些不规则形状的材料或者设备。

　　基于以上3个原因，矿用巷道载人吊厢基本没有在煤矿井下推广应用。

　　图1 矿用巷道载人吊厢

　　为进一步了解“猴车”挡风装置的研究现状，在国家知识产权局网站查阅了所有专利信息，仅发现一条专利涉及“猴车”挡风装置。该专利的名称为“避风架空乘人装置”(见图2)。从该专利的结构特征看，该装置存在以下几个方面的问题：

　　①实际条件下煤矿工人都穿着雨靴，因此，井下工人膝盖以下的躯干无需保护，显然，该专利涉及到的挡风板面积较大。

　　②该专利与上文提到的矿用巷道载人吊厢存在相同的问题，由于大部分矿井对“猴车”采取统一管理的形式，而该专利涉及的挡风板面积较大，占用的空间较大，不便于统一管理。

　　③该专利中没有明确挡风板的材料。从该专利的申请情况看，已有人意识到井下微环境对工人健康的影响。

　　综上所述，目前我国仍然没有成熟的“猴车”挡风装置应用关于煤矿井下。

　　图2 避风架空乘人装置

　　三、研究内容

　　从研发现状分析可知，当煤矿井下工人从高温、高湿的区域突然进入低温、大风的气象环境中，容易导致一些慢性疾病的急性发作和复发。在寒冷的冬季，煤矿井下工人每次升井都将经历一次急剧的气象环境变化过程，长期积累很容易加重病情。目前，“猴车”是我国煤矿最主要的工人升井运输工具，因此，煤矿井下工人在乘坐“猴车”的过程中如何避免和克服煤矿井下微环境对身体健康的影响成为一项迫在眉睫的课题。

　　通过现场实践发现只要在“猴车”上加装一套挡风装置就可以很好的解决目前煤矿井下微环境对工人身体健康的影响。

　　1.现场收集煤矿井下工人和管理人员对“猴车”挡风装置的反馈意见。

　　2.设计“猴车”挡风装置的机械结构

　　(1)选择高强度的机械结构组件，保证结构的结实耐用性;

　　(2)选择可折叠式的机械结构组件，降低“猴车”挡风装置的空间占用率，便于“猴车”的统一集中管理;

　　(3)选择可拆卸的机械结构组件，便于“猴车”挡风装置的维修和安装。

　　3.选择“猴车”挡风装置的材料，满足透明、轻便和强度高的要求。

　　4.根据“猴车”挡风装置机械结构设计和材料选择的要求，组装一定数量的“猴车”挡风装置开展井下应用。

　　5.根据煤矿井下应用反馈的问题进一步完善“猴车”挡风装置。

　　四、应用效果分析

　　1.经济效益

　　根据相关统计资料，“猴车”在运行中的市场保有量达4000至5000台左右，每天在同一时间约有40至50万煤矿工人乘坐“猴车”升井。因此，目前“猴车”在运行中的市场保有量应该超过5000台，按50万煤矿工人乘坐“猴车”升井计算，每套“猴车”挡风装置的价格按300元/套计算，该挡风装置的市场规模在1.5亿元左右。

　　2.社会效益

　　①通过设置“猴车”挡风装置，可以提高煤矿井下工人升井过程中的舒适度和体验。

　　②避免井下微环境对井下作业人员身体健康的影响，提高煤矿工人的工作效率和出勤率。

　　③避免煤矿工人由于常年高强度的劳动作业和慢性疾病的反复发作影响工人退休后的生活，减少退休工人的疾病负担，降低社会和企业的负担。

　　目前，“猴车”主要使用单位已由原来的大型集团公司延伸到了地方煤矿，非煤矿山也开始使用“猴车”，因此，“猴车”挡风装置有着广泛的应用前景。