一、老式猴车阶段:猴车的起源与初步发展(1966—1986年)
据考证,我国煤矿架空乘人装置起源于1966年,当年山东淄博煤矿装设了一条简易、实用的煤矿架空乘人装置,深受井下工人的欢迎。该索道被有关专家认为是我国第一条煤矿架空乘人装置。随后,河南、河北、湖南、四川等地煤矿都装设了这种井下人员运输装置。使用结果表明,这种井下索道运输与斜井人车运输相比较,具有更安全实用、运送能力大、动力消耗小(仅为人车运输动力的1/3~1/5),设备结构简单、维护工作量小等优点。1971年,湖南马田煤矿依照淄博的基本参数和主要结构在桐子山工区装设了湖南省内第一条斜井架空乘人索道。由于其独特的优越性,又适应湖南井型小的特点,很快在湖南省内各矿得到广泛应用。至90年代末,湖南省内煤矿自行设计制造安装并投入使用的斜井乘人索道达50多条。从全国情况来看,70年代煤矿架空乘人装置的使用就遍及各主要产煤省份,并在80年代得到迅速发展。
这一阶段,猴车的主要样式是采用抱箍加栓的方式将乘人吊椅固定在钢丝绳上,虽然发展较快,但由于各矿设备均为自行设计制造,各自为战,各具特点,缺乏统一的安全、设计、安装规范及产品标准,从而在安全和使用维护方面存在一系列问题:吊椅摆动幅度过大、钢丝绳使用寿命短、易损件更换不便等。特别是每次吊椅过托轮的时候会产生很大的震动,让乘坐人员极不舒服。因此老式猴车在各矿发展很不平衡,也难以得到普遍推广。
二、研究提升猴车技术阶段:引进国外技术与自主创新相结合(1986—1999年)
这一时期,南北方采取了不同的方式来研究和发展猴车。
改革开放之后,20世纪80年代中期,北方以河北煤炭科学研究所、河北石家庄煤机厂为代表的煤机研究、生产机构密切关注国外猴车技术。与此同时,国外煤矿辅助运输设备也希望打入中国市场。德国萨尔夫公司曾多次参加中国举办的煤机设备展,并展出了煤矿架空乘人装置图片。河北煤炭科学研究所、河北石家庄煤机厂敏锐的捕捉到这一技术动态后,迅速派员去参观学习,引进相关技术,成立课题组消化吸收国外技术,并建立了许多试验基地,开始产品试制。这一时期的技术主要是采用瓦片式活动抱索器技术。抱索器从带有辊轮的导轨上滑入钢丝绳。由于部分关键技术没有解决等原因,猴车技术进步不大,且没有转化为现实的生产力。
在南方,针对猴车发展中的现实问题,开展了自主创新研究。
1989年,湖南省煤炭科研所在省煤炭工业厅生产处、科技处的指示下,组织机电科技人员对全省16家煤矿31条斜井乘人索道进行了全面的调研,建立了《湖南煤矿架空乘人索道事故分析档案》。并在全国调研和收集、整理国外资料的基础上建立了《国内外单线循环单座吊椅式客运架空道基本型式一览表》。1992年湖南省煤炭工业厅科技处、生产处联合下达了《斜井架空乘人装置》的科研项目及技术更新改造项目。要求湖南省煤炭科研所继续组织课题组,对装置进行全面研究。
课题组负责人张立忠经过潜心钻研,豁然发现,猴车技术关键是抱索器技术。他利用地面旅游索道技术并结合国外井下架空索道技术开发出新式固定抱索器,并配以改进的托轮、吊椅等,较好的解决了老式猴车存在的问题,猴车的安全性能、舒适度和配件的耐用性得到了大大提高。
1994年《斜井架空乘人装置》通过了湖南煤炭工业局组织的成果验收鉴定。为猴车的现代化奠定了科学基础。
1995年课题组负责人张立忠承担了行业标准的起草,2000年12月发布,2001年5月1日实施,代号MT/T873-2000,
1997年7月至1999年12月,以张立忠为首的科研人员与江苏常州市振化起重运输机械厂合作共同完成了猴车产品的现场试制及使用情况的意见收集,并结合使用情况对样机进行了改进和完善。现场实验及样机的试销范围主要集中在湖南各大煤矿,从产品适应现场的使用情况来看,取得了如下可喜的成果:
(1)新产品适应现场的使用环境;
(2)新产品明显地提高了产品的档次,产品使用情况更安全,维护更方便;
(3)新产品能显著地延长其使用寿命,大大地缩短维修时间和停机时间;
(4)新产品的外形设计美观、线条流畅,体现了批量化生产的特点。
20世纪80年代末期至90年代末期,由于煤炭行业普遍的不景气,猴车技术主要停留在研究层面,至多是中试阶段,在煤矿井下运行的架空乘人装置还是老式的猴车设备。
三、现代猴车阶段:煤矿架空乘人装置的专业研制及产业化(2000年—)
煤矿架空乘人装置作为矿山井下人员输送设备虽深受煤矿干部、职工欢迎,但囿于各煤矿都满足于自己加工生产猴车,技术陈旧、落后。老式猴车中存在的事故多、运行不稳定、有安全隐患、易损件寿命短等问题一直无法解决,因此,各个煤矿企业需要技术起点高,全新设计的新型煤矿架空乘人装置,也呼唤猴车的专业化生产。
顺应形势发展需要,经过前期的艰辛准备,2000年,以张立忠为首的课题组成员正式设立公司,开始猴车的专业化生产和产业化运作,将科技成果转化为现实的生产力。公司成立当年,第一条专业化生产的现代化猴车经过6个月的安装调试,在淮北矿业集团的桃源矿正式载人运行。当年产值即突破1000万元。
长沙正忠科技发展有限公司作为我国第一家专业研制煤矿架空乘人装置的专业厂家,产品目前已销往北京、安徽、河南、河北、山东、宁夏、江苏、山西、湖南、湖北、贵州、四川、云南、内蒙古、江西等地区的各大矿务局和地方煤矿。产品已从中批量生产向大批量过渡,市场占有率全国第一,产品质量获得广大用户的一致好评。2006年,国务院总理在山东枣庄考察煤炭企业时还曾乘坐猴车下井看望井下工作人员。
2005年以后,正忠科技公司还培养了一批猴车生产厂家,共同发展猴车产业。由此,在长沙正忠科技发展有限公司的引领下,猴车由一个不起眼的小产品成长为一个行业。目前,由正忠科技公司牵头,部分猴车生产企业正在筹组猴车生产行业协会。张立忠也因其在猴车的产业化过程中的重大贡献,被许多煤矿集团员工称之为“猴车王”。
2009年5月正忠科技公司率先将猴车出口欧洲国家,标志着现代猴车已走出国门,登上国际大舞台。
随着猴车的专业化生产,其技术也得到快速提升。其核心部件抱索器既有固定式抱索器又开发出新式的带轮子、自锁功能的活动式抱索器;托轮方面既有单托轮又有双托轮、托轮组。在吊椅、吊架以及驱动装置等方面都开发研制出新的产品。特别是电气保护功能得到了大大增强,掉绳保护、脱槽保护、远程监控、零速度上下车、紧急拉停装置等等,都极大地提高了猴车的安全、舒适功能和适应巷道情况的能力。水平拐弯猴车、高速猴车、可伸缩猴车也开始出现,猴车真正成为煤矿员工上下井的班车,是煤矿企业的“地下铁”。
①拐弯猴车:目前,水平拐弯是用活动式抱索器实现的,拐弯时抱索器与钢丝绳脱开,利用重力活动抱索器在弯曲轨道上自溜,拐过弯道后再与钢丝绳链接随钢丝绳同行。
②可伸缩猴车:满足采区工作面拆装方便和随巷道延伸而伸长的需要。伸缩猴车的关键问题是要解决储绳方式。目前主要有两种办法,一是增加迂回轮数量实现储绳,二是缠绕在滚筒上。两种方式都有其不便性。另一个问题是要解决拆装的快速方便。长沙正忠科技发展有限公司经过潜心研究,在山西潞安的五阳矿安装了第一条可伸缩猴车,满足了回采的需求。
③高速猴车:长沙正忠科技发展有限公司为提升猴车的运行速度,组织专门力量进行科技攻关,选取活动式抱索器,采取零速度上下方式实现猴车的高速运行,2006年在山东新汶矿试用。2008年10月,在山西潞安煤业集团王庄矿安装的1800米猴车线,运行速度达到2.5米/秒,为普通猴车运行速度的两倍。
在现代化猴车的发展过程中,除了长沙正忠科技发展有限公司履行了猴车行业开创者和领头羊的责任担当之外,河北石家庄煤矿机械有限责任公司、山东衮州矿业集团等企业也进行了积极探索。
2006年,河北石家庄煤矿机械有限责任公司与德国贝克集团合资成立的贝克公司开发了一台高速猴车,并在山东兖州矿业集团东滩矿投入试运行。
同年,兖州矿业(集团)公司济宁二号煤矿根据现场条件,开发设计了经济高效架空乘人装置,可实现长距离变坡运行。特别是多功能点孔系统的应用,为架空乘人装置更大范围的推广应用开辟了新的道路。