論綜采工作面安裝拆除硐室起吊行車的改進(jìn)

摘 要：本文首先介紹了綜采工作面安裝拆除硐室起吊行車存在的問題，其次闡述了關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)方案，然后對(duì)綜采工作面安裝拆除硐室起吊行車的改進(jìn)實(shí)施過程進(jìn)行說明，最后對(duì)該起吊行車改進(jìn)的應(yīng)用成效及經(jīng)濟(jì)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：綜采工作面； 安裝拆除 ；起吊行車； 技術(shù) ；方案

安徽恒源煤電股份有限公司五溝煤礦以綜合機(jī)械化開采為主，因副井口及井下巷道運(yùn)輸條件限制，綜采支架、刮板輸送機(jī)等大件設(shè)備均需解體成散件進(jìn)行運(yùn)輸。在井下以往采用JH-8型回柱絞車對(duì)大件設(shè)備進(jìn)行起吊安裝或拆除。該絞車安全系數(shù)低，故障率高，維修量大，嚴(yán)重制約了綜采工作面安裝拆除工程的安全高效進(jìn)行。通過對(duì)該起吊行車進(jìn)行改進(jìn)，使用德國(guó)JDN風(fēng)動(dòng)葫蘆作為起吊裝置，同時(shí)增加橫向及縱向移動(dòng)裝置，大大提高起吊行車機(jī)械化程度，有效提高井下大件起吊作業(yè)的安全性、可靠性和準(zhǔn)確性，為今后綜采設(shè)備的安裝拆除積 累了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

1 綜采工作面安裝拆除硐室起吊行車存在的問題

綜采工作面安裝拆除硐室一般使用自制電動(dòng)行車進(jìn)行起吊作業(yè)，采用JH-8型回柱絞車作為起吊裝置。該行車在使用過程中存在以下問題：

（1）不便于操作控制，起吊定位不精確，起吊設(shè)備時(shí)需要反復(fù)點(diǎn)動(dòng)進(jìn)行位置調(diào)整，工作效率低。

（2）頻繁點(diǎn)動(dòng)會(huì)加快絞車蝸輪蝸桿的磨損，從而出現(xiàn)不自保現(xiàn)象，在起吊時(shí)，大件快速下滑，失去控制，安全威脅極大。

（3）電動(dòng)絞車故障率高、檢修量大。經(jīng)常登高作業(yè)檢修或更換絞車，這樣不但增加了安全隱患，也降低了施工效率。

（4）起吊跑車的前后左右移動(dòng)全靠人力拉拽，負(fù)載移動(dòng)時(shí)，需要8-9人才能拉動(dòng)，費(fèi)工費(fèi)力，效率低。人員拉拽跑車時(shí)，如果跑車受力不平衡，容易出現(xiàn)跑車掉道、側(cè)翻事故，對(duì)人身造成傷害。

基于以上問題，為了保證井下起吊作業(yè)的安全，必須對(duì)現(xiàn)有行車進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。應(yīng)充分利用井下風(fēng)能、電能、液壓能等動(dòng)力源，對(duì)行車的起吊裝置、行走裝置、保護(hù)裝置等進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)行車起吊、移動(dòng)遠(yuǎn)距離一體化集中控制，改變多人拉拽移動(dòng)行車方式，達(dá)到機(jī)械化減人的目的。

2 關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)方案

2.1 關(guān)鍵技術(shù)

一是使用德國(guó)JDN風(fēng)動(dòng)葫蘆作為起吊裝置，利用風(fēng)能實(shí)現(xiàn)行車的上下起吊。二是利用液壓能實(shí)現(xiàn)橫向跑車的左右移動(dòng)。三是利用無極牽引原理實(shí)現(xiàn)縱向跑車的前后移動(dòng)。

2.2 技術(shù)方案

（1）起吊裝置的改進(jìn)：利用德國(guó)JDN風(fēng)動(dòng)葫蘆替代傳統(tǒng)JH-8型回柱絞車，將原來的起吊裝置由電動(dòng)改為風(fēng)動(dòng)?，F(xiàn)有行車整體框架不變，設(shè)計(jì)加工可吊掛風(fēng)動(dòng)葫蘆的小跑車即可。

（2）橫向跑車的改進(jìn)：利用液壓千斤頂推動(dòng)實(shí)現(xiàn)橫向跑車的移動(dòng)。

（3）縱向跑車的改進(jìn)：利用無極牽引原理，采用一臺(tái)收放絞車實(shí)現(xiàn)縱向跑車的移動(dòng)。

（4）設(shè)計(jì)安裝電氣、機(jī)械保護(hù)，如橫向跑車防側(cè)翻保護(hù)、縱向跑車防越位保護(hù)等。

3 實(shí)施過程說明

3.1 起吊裝置的改進(jìn)

利用德國(guó)JDN風(fēng)動(dòng)葫蘆替代JH-8型回柱絞車，采用風(fēng)動(dòng)葫蘆作為起吊裝置，通過操作風(fēng)動(dòng)葫蘆控制器來實(shí)現(xiàn)行車的垂直起吊功能。JDN風(fēng)動(dòng)葫蘆優(yōu)勢(shì)：操作簡(jiǎn)便，精確定位；實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制操作，安全系數(shù)高；維護(hù)率低、故障率低，適合長(zhǎng)的工作周期；重量輕，安裝、拆除、轉(zhuǎn)移方便；有氣動(dòng)失壓保護(hù)、緊急制動(dòng)保護(hù)和安全過載保護(hù)。

3.2 橫向跑車的改進(jìn)

設(shè)計(jì)加工可吊掛風(fēng)動(dòng)葫蘆的橫向跑車。采用高強(qiáng)度工字鋼加工橫向跑車框架。橫向跑車的行走采用2個(gè)千斤頂推動(dòng)，從臨時(shí)乳化泵站給千斤頂供液，通過操作片閥手把來控制跑車的左右行走。

3.3 縱向跑車的改進(jìn)

利用無極牽引的原理：

（1）在行車一端橫梁上固定一臺(tái)2.2KW的收放絞車，相當(dāng)于無極繩絞車主機(jī)。

（2）將原先的兩臺(tái)縱向跑車改為使用一臺(tái)，并對(duì)縱向跑車框架進(jìn)行整體加固，相當(dāng)于無極繩梭車。

（3）在行車兩端橫梁上各設(shè)計(jì)安裝一套簡(jiǎn)易張緊裝置，通過頂絲、彈簧張緊鋼絲繩，相當(dāng)于無極繩絞車張緊器。

（4）利用動(dòng)滑輪原理，降低縱向跑車移動(dòng)速度，同時(shí)增加牽引力。

（5）設(shè)計(jì)加工導(dǎo)繩裝置，保證行車縱向平穩(wěn)運(yùn)行。

3.4 其它方面的改進(jìn)

一是設(shè)計(jì)加工操作臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了行車起吊、移動(dòng)遠(yuǎn)距離一體化集中控制。二是安裝縱向跑車過卷保護(hù)，跑車越位后自動(dòng)斷電，防止誤操作。三是設(shè)計(jì)安裝橫向跑車防側(cè)翻裝置，提高跑車運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性。四是設(shè)計(jì)管路拖掛裝置，保證管路移動(dòng)順暢。五是采用高壓過濾器和三聯(lián)體過濾器兩道風(fēng)源過濾裝置，降低風(fēng)動(dòng)葫蘆故障率。六是采用專用起吊組件，鉤掛牢靠，安全系數(shù)高，避免了傳統(tǒng)C形鉤起吊組件損壞傷人隱患，保證了作業(yè)安全。

4 應(yīng)用成效及經(jīng)濟(jì)分析

4.1 安全效果分析

起吊裝置改用風(fēng)動(dòng)葫蘆，具有操作簡(jiǎn)便、定位精確的優(yōu)點(diǎn)，便于大件設(shè)備的組裝和拆解。風(fēng)動(dòng)葫蘆起吊安全系數(shù)高，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制操作，消除了大件起吊電動(dòng)行車不自保的不安全因素。橫向跑車、縱向跑車實(shí)現(xiàn)機(jī)械化移動(dòng)，替換人工拖拽，同時(shí)設(shè)計(jì)安裝跑車防側(cè)翻和防過卷保護(hù)，避免了跑車掉道、側(cè)翻傷人的風(fēng)險(xiǎn)。

4.2 勞動(dòng)效率分析

原先的電動(dòng)行車至少需要8人在硐室配合作業(yè)，拉拽行車，改進(jìn)后的起吊行車，前后左右移動(dòng)無需人工拖拽，現(xiàn)在只需要5人即可滿足作業(yè)，達(dá)到了機(jī)械化減人的目的，同時(shí)降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了施工效率。改進(jìn)后的行車日常檢修量小，故障率低，減少了檢修人員的投入，降低了檢修人員勞動(dòng)強(qiáng)度。

4.3 經(jīng)濟(jì)效益分析

購(gòu)置一套JDN風(fēng)動(dòng)行車需120～140萬元，在現(xiàn)有行車的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，綜合利用井下風(fēng)、液、電等動(dòng)力，僅需20～30萬元即可完成行車改造，節(jié)省設(shè)備購(gòu)置費(fèi)100萬元，達(dá)到了降本增效的目的。

5 結(jié)語

改進(jìn)后的起吊行車綜合利用井下風(fēng)能、電能、液壓能等動(dòng)力，大大提高起吊行車機(jī)械化程度，改變了以往多人拉拽移動(dòng)行車方式，達(dá)到了機(jī)械化減人的目的。在現(xiàn)有起吊行車的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)量小，易于操作，節(jié)約大量成本，且組裝、拆解靈活方便，可以滿足綜采工作面安裝、拆除作業(yè)的要求。因此，廣泛推廣應(yīng)用該項(xiàng)改進(jìn)，將有效提高井下大件起吊作業(yè)的安全性、可靠性和準(zhǔn)確性。

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作者簡(jiǎn)介：

張慶虎（1988.08），男，漢族，機(jī)電副區(qū)長(zhǎng)，畢業(yè)于中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，工程力學(xué)專業(yè)，主要從事煤礦綜采設(shè)備的安裝與拆除工作。