無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車在掘進(jìn)工作面的推廣應(yīng)用

周永超　劉會(huì)東　張建軍　白建華　張建強(qiáng)

摘要:掘進(jìn)工作面輔助運(yùn)輸一般是人力抬運(yùn)或使用小絞車運(yùn)輸,需要投入大量的人力、物力、作業(yè)人員安全系數(shù)低、運(yùn)輸效率低,并且嚴(yán)重制約掘進(jìn)速度。經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì),在260051上付巷安裝一臺(tái)SQ-80型無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車,解決了巷道距離長(zhǎng)、沿底掘進(jìn)底板變坡多、運(yùn)輸環(huán)節(jié)多的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了安全、高效運(yùn)輸。

關(guān)鍵詞:掘進(jìn)工作面;機(jī)軌合一;無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車;采煤機(jī)械

中圖分類號(hào):TD524

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1009-2374(2009)18-0035-02

隨著國(guó)內(nèi)外采煤機(jī)械水平的提高,工作面回采速度的加快,對(duì)掘進(jìn)工作面機(jī)械化裝備要求越來(lái)越高,但掘進(jìn)工作面在施工期間,一是若巷道不能實(shí)現(xiàn)機(jī)軌合一,掘進(jìn)支護(hù)材料、機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備需人工抬運(yùn),嚴(yán)重制約掘進(jìn)速度,二是即使實(shí)現(xiàn)巷道機(jī)軌合一,因受地質(zhì)復(fù)雜的影響,巷道起伏大,若采用傳統(tǒng)小絞車,則占用設(shè)備多、人員多、轉(zhuǎn)運(yùn)程序復(fù)雜,維護(hù)費(fèi)用高,人工效率低。為確保掘進(jìn)工作面運(yùn)輸系統(tǒng)的安全高效,經(jīng)合理設(shè)計(jì),在該礦260051上付巷安裝一臺(tái)SQ-80型無(wú)極繩絞車進(jìn)行實(shí)驗(yàn),提高了工作效率,增加了安全系數(shù),減小了勞動(dòng)強(qiáng)度,取得了良好的效果。

一、260051上付巷工況

260051工作面沿煤層傾向布置,上付巷走向長(zhǎng)980m,巷道最高點(diǎn)標(biāo)高-65m水平,最低標(biāo)高-120m水平,采用12m2U型鋼支護(hù)。掘進(jìn)范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,煤層厚度1～8m,存在四條落差0～5m的正斷層,局部煤底板有起伏現(xiàn)象,巷道坡度+15°～-10°。通風(fēng)系統(tǒng):地面→26擴(kuò)大區(qū)軌道上山→上車場(chǎng)→掘進(jìn)工作面→回風(fēng)聯(lián)眼→26擴(kuò)大區(qū)皮帶上山→風(fēng)井。

二、無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車的安裝設(shè)計(jì)實(shí)施

(一)實(shí)現(xiàn)巷道機(jī)軌合一

根據(jù)無(wú)極繩索車的寬度和巷道內(nèi)解決設(shè)備的尺寸,依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》確定巷道的支護(hù)斷面,皮帶運(yùn)輸機(jī)、無(wú)極繩索車設(shè)備最寬1.3m,索車與皮帶機(jī)身的間距不小于0.3m,行人幫0.8m,非行人幫寬間距不小于0.3m,考慮巷道支架變形200mm,確定皮帶機(jī)頭處采用12.5m2U型鋼支護(hù),凈高3.3m、凈寬4.6m,其余巷道可采用12m2U型鋼支護(hù),凈寬4.2m、凈高3.0m,具體布置如圖1所示:

(二)無(wú)極繩絞車硐室的設(shè)計(jì)及絞車、張緊裝置的安裝

1.根據(jù)260051上付巷的設(shè)計(jì),在確定好皮帶運(yùn)輸機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)鋪設(shè)位置后,在皮帶運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭對(duì)面,沿巷道中心線向軌道幫偏200mm做無(wú)極繩絞車硐室,在無(wú)極繩絞車硐室與上車場(chǎng)之間埋設(shè)兩根6吋管子,使其形成通風(fēng)系統(tǒng),無(wú)極繩絞車硐室采用12m2U型鋼支護(hù),凈寬4.2m、凈高3.0m,工程量6m。

2.絞車預(yù)埋架深度為1.2m,張緊裝置預(yù)埋架深度為1.0m,絞車預(yù)埋架與張緊器預(yù)埋架凈間距為2.0m。

3.以軌道中心線為標(biāo)準(zhǔn),無(wú)極繩絞車預(yù)埋架偏下幫,軌道中心距上幫預(yù)埋架的安裝孔405mm,張緊裝置預(yù)埋架下幫安裝孔距軌道中心105mm。

(三)無(wú)極繩絞車的延伸

260051上付巷設(shè)計(jì)工程量980m,需用鋼絲繩長(zhǎng)度為2000m,工作面掘進(jìn)100m后鋪設(shè)無(wú)極繩絞車,無(wú)極繩絞車牽引后始終牽引一輛礦車,作為儲(chǔ)繩車,鋼絲繩通過(guò)索車下側(cè)的牽引臂固定在索車楔塊上,鋼絲繩纏繞在索車輪上200m,儲(chǔ)繩車上儲(chǔ)存600m,隨著工作面的掘進(jìn),鋼絲繩不斷的釋放,若鋼絲繩破損或鋼絲繩不夠長(zhǎng),可進(jìn)行鋼絲繩插接。

(四)無(wú)極繩絞車尾輪固定設(shè)計(jì)

隨著掘進(jìn)的施工,尾輪要隨著推移,因此無(wú)極繩牽引尾輪不能澆灌,但尾輪的固定必須確保無(wú)極繩牽引絞車運(yùn)行可靠,如圖2所示:

1.可先在軌道末端做一尾輪窩子,使尾輪于路面200mm。

2.用兩根工字鋼橫放于巷道中,并保證工字鋼穿入支架后身不少于200mm,并用卡子將工字鋼與U型鋼支架聯(lián)鎖,工字鋼上面打兩根圓木戧柱,其直徑不少于?準(zhǔn)300mm,戧柱必須背牢背實(shí)。

3.尾輪上打一根壓柱與頂板呈直角,防止尾輪起伏。

(五)鋼絲繩過(guò)道岔處設(shè)計(jì)

在道木上用鑿子鑿寬度為200mm的槽子,鋼絲繩從道岔下方穿入,解決了鋼絲繩與軌道面磨擦的問(wèn)題。

(六)主副壓繩輪、托繩輪安裝設(shè)計(jì)

根據(jù)巷道實(shí)際坡度的特點(diǎn),在巷道最低點(diǎn)軌道下鋪工字鋼,工字鋼上架木棚,用20mm厚的鋼板將軌道、工字鋼聯(lián)接牢固,以免因運(yùn)輸大型設(shè)備將軌道拔起。

(七)泄漏通訊系統(tǒng)

泄漏通訊系統(tǒng)由KTL12基地臺(tái)、KDW29基地電源、KTL2B手持電臺(tái)和MSLYFVZ-50-9型泄漏同軸電纜組成。該系統(tǒng)具有打點(diǎn)、通話、急停等功能,通過(guò)手持電臺(tái)可隨時(shí)與絞車司機(jī)取得聯(lián)系,當(dāng)出現(xiàn)意外情況時(shí),還可把手持電臺(tái)轉(zhuǎn)換至打點(diǎn)功能,實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)。

三、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

1.簡(jiǎn)化了運(yùn)輸系統(tǒng)。無(wú)極繩絞車是從巷道一端勻速直達(dá)另一端,減少了線路上的工作人員和礦車摘掛鉤次數(shù),提高了人工工效和安全可靠性。

2.該系統(tǒng)配置方便靈活,安裝方便、操作簡(jiǎn)單,可以適用了各種工況和運(yùn)輸要求,可隨工作面運(yùn)輸距離的加長(zhǎng)進(jìn)行延伸,適應(yīng)性強(qiáng)。

3.張緊裝置張緊鋼絲繩,鋼絲繩張力可隨著牽引工況的變化而變化,延長(zhǎng)了鋼絲繩的使用壽命,托、壓繩輪克服了巷道的起伏變化處鋼絲繩飄浮的問(wèn)題。

4.尾輪固定簡(jiǎn)單,可實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng),以適應(yīng)運(yùn)距變化要求。

5.梭車和所牽引的礦車儲(chǔ)繩量大,可減少鋼絲繩插接次數(shù)。

6.泄漏通訊裝置使用方便,實(shí)現(xiàn)了手持電臺(tái)之間、手持電臺(tái)與基地電臺(tái)之間的多方通話,還具有打點(diǎn)、急停控制功能,為長(zhǎng)距離安全運(yùn)輸提供了技術(shù)保證。

四、效益分析

1.經(jīng)濟(jì)效益。260051上付巷若采用小絞車接力運(yùn)輸方式,需安裝8部,現(xiàn)安裝無(wú)極繩絞車運(yùn)輸,省略了中間摘掛鉤時(shí)間,每天可減少絞車司機(jī)和摘掛鉤工4人,加快了掘進(jìn)速度,每月單進(jìn)水平由100m提高到180m,按每米巷道1500元、每工110元計(jì)算,推廣應(yīng)用無(wú)極繩絞車運(yùn)輸可創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益80×1500+4×30×110=13.32萬(wàn)元/月。

2.安全效益。(1)減少了摘掛鉤和倒車接替次數(shù),避免了因跑車、脫鉤、斷繩等引發(fā)的事故;簡(jiǎn)化了運(yùn)輸程序,減少了事故隱患環(huán)節(jié),降低了運(yùn)輸事故發(fā)生率。(2)運(yùn)行平穩(wěn)無(wú)沖擊,車輛不易掉道,避免了掉道對(duì)安裝、生產(chǎn)的影響。(3)設(shè)備可靠性高,數(shù)量少,維護(hù)方便,擔(dān)任簡(jiǎn)單。(4)若采用對(duì)拉絞車,要求絞車司機(jī)操作熟練,經(jīng)驗(yàn)豐富;采用無(wú)極繩絞車配合泄漏通信后,方便快捷,減少了人為不安全因素。

五、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)在米村煤礦260051上付巷實(shí)現(xiàn)巷道機(jī)軌合一,推廣使用無(wú)極繩絞車連續(xù)牽引運(yùn)輸,實(shí)踐證明,該系統(tǒng)操作方便、可靠性高、適應(yīng)性強(qiáng),提高了運(yùn)輸工作效率,降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,加快了掘進(jìn)速度,是目前國(guó)內(nèi)一種較為經(jīng)濟(jì)、適用、安全、高效的先進(jìn)輔助運(yùn)輸系統(tǒng),值得在煤礦掘進(jìn)工作面大力推廣應(yīng)用。

作者簡(jiǎn)介:周永超(1979-),男,河南開(kāi)封人,供職于鄭煤集團(tuán)米村煤礦開(kāi)拓掘進(jìn)科,研究方向:技術(shù)管理。