SQ-80/75B型無極繩絞車的設計與應用

許曉鵬

（山西省平舒煤業(yè)有限公司機電運輸部， 山西 陽泉 045000）

1 工程概況

平舒煤業(yè)公司西三運輸巷為該礦井B3124工作面、B3126工作面等安裝綜采設備運輸巷道的必經(jīng)之地。該運輸巷道總長1 560 m，運輸距離戰(zhàn)線超長，坡度忽略不計。對于該運輸巷道，小絞車滿足不了運送大型液壓支架拉力的需求，而回柱絞車其運輸效率低也不能滿足生產需要，落后的運輸方式已經(jīng)嚴重制約了礦井的安全生產。經(jīng)研究，在西三運輸巷設計安裝一套SQ-80/75B型無極繩絞車。

2 無極繩絞車運輸系統(tǒng)結構組成及技術參數(shù)

SQ-80/75B型無極繩絞車系統(tǒng)主機部分由絞車、張緊裝置、梭車、尾輪、輪組等構成；配套部分由電器、鋼絲繩通訊等構成。通訊設備主要采用徐州蘇煤礦山設備制造有限公司生產的設備，包括基地臺、通迅電線、中繼放大器和對講機。

無極繩絞車主要技術參數(shù)如下：型號為SQ-80/75B；絞車功率為75 kW；滾筒直徑為1 200 m；最大牽引力為80 kN；鋼絲繩規(guī)格為6×19+FC-Φ24mm；繩速為0.84 m/s和1.0 m/s；最大牽引質量為25 t。

3 無極繩絞車運輸系統(tǒng)的設計與安裝

運輸起點為西三運輸巷巷口，終點在西三B3124軌道上山繞道。將無極繩絞車主機和張緊裝置布置在西三運輸巷一部皮帶機頭處，尾輪在西三B3124軌道上山繞道下出口三角門處，巷道總長1 560 m。無極繩絞車在副井繞道到西三運輸巷三角門處車場交接物料。由于沿途有支巷、道岔，解決鋼繩過道岔曲連接軌比較困難，因此在鋼絲繩穿越的軌道上打眼斜穿過去，沿途布置相應輪組，在巷道低注處布置組合壓繩輪組，防止鋼絲繩抬得過高而挑翻礦車，在巷道凸起處布置組合托繩輪組。所有組合輪組均用螺栓、壓板固定在軌道底部。

跟車工、絞車司機和其他運輸作業(yè)人員通過通信系統(tǒng)聯(lián)系。絞車硐室內安裝有基地臺，運輸線路沿途布置通訊電纜，電纜每隔400 m加一個信號中繼放大器，跟車工、司機和運輸作業(yè)人員手拿對講機進行通話聯(lián)系，對講機具有通話和打點發(fā)信號功能，還可以緊急制動無極繩絞車。

絞車為兩擋，速度為0.84 m/s及1.0 m/s，具有制動延時功能，且延時可調，并能實現(xiàn)對稱安裝布置和前后出繩，便于靠幫布置[1-2]。

4 無極繩絞車運輸系統(tǒng)的實踐應用情況

4.1 使用情況

系統(tǒng)使用一套SQ-80/75B無極繩接力運輸，運輸時間采用“兩班制”作業(yè)，從副井繞道與西三三角門處接力運輸開始，西三運輸巷每個班只需要梭車司機1名、跟車工1名、摘掛鉤工2名，共4名工人。

按絞車牽引重車慢速度0.84 m/s計算，運輸一趟需要的時間約 30 min（1 560÷0.84÷60≈30 min）。按回程快速1.0 m/s計算，所需要的時間為26 min（1 560÷1÷60=26 min）。摘掛鉤時間按10 min計算，進出一趟則用時20 min。運輸來回一趟總用時為：30+26+20=76 min。一天兩班例，每次交接時間按60 min，除去吃飯時間30 min外，兩次交接共計180 min。則一天用無極繩絞車運輸，可以運輸（24×60-180）÷76≈17 趟。

假如使用8臺回柱絞車牽引重車慢速度為0.168 m/s，所需的時間為155 min（1 560÷0.168÷60≈155 min）。8臺回柱絞車牽引重車快速度為1.51m/s，所需的時間約 17 min（1 560÷1.51÷60=16.5≈17 min）。除此之外，8臺回柱絞車比無極繩車多3次摘掛鉤時間，每次摘掛鉤10 min，每趟共需30 min。1天8臺回柱絞車運輸一趟來回所需時間為155+17+30=202 min。一天可以運輸（24×60-180）÷202=6.2≈6趟。

綜上所述，B3124工作面安裝需求液壓支架115架，每天使用無極繩絞車可以比8臺回柱絞車多接力運輸13架。運輸一套115架液壓支架共需節(jié)省天數(shù)為115÷6-115÷17≈19-7=12天。

4.2 存在的問題

由于運輸距離長，張緊裝置不能可靠地把鋼絲繩因彈性變形伸長的部分吸收。鎖車通過道岔時，需將道岔岔心段改裝成簡易的“驢尾”道岔。如果車輛通過道岔進彎道時，對岔心段沖擊較大，不便于維護，且易發(fā)生掉道事故[3]。

5 無極繩絞車運輸系統(tǒng)技術創(chuàng)新

1）鋼絲繩潤滑。為了安全使用鋼絲繩及延長其使用壽命，需要對鋼絲繩定期進行潤滑，若人工用刷子刷一遍工作量將非常大，通過運用鋼絲繩運動帶動滑輪，滑輪運動帶動自動潤滑鋼絲繩的原理，自制安裝了一套簡易的潤滑鋼絲繩的裝置，成功解決了鋼絲繩的潤滑問題[4]。

2）固定道岔曲連接軌。為解決鋼絲繩過岔道的問題，可以將道岔連接軌鋸開，使用道岔時，將曲連接軌接??；不用道岔時，搬開曲連接軌，使鋼絲繩順利通過，但此時必須將搬開的曲連接軌固定住，加工一塊鋼板并將其固定在軌枕上，在鋼板上焊接固定兩個小半圓圈，開口相對形成卡槽，鋼軌正好放在兩個小半圓圈之間，卡槽卡住鋼軌底部，這樣能把曲連接軌可靠地固定住，工人操作時拿起曲連接軌直接放入卡槽內，方便有效。

6 無極繩絞車運輸系統(tǒng)應用效益

6.1 社會效益

無極繩絞車臺數(shù)少，維護和管理便利；采用區(qū)段內直達運輸，有效減少了人力倒車次數(shù)；設備運行速度恒定，安全可靠性較好；設備采用機械傳動方式，降低了設備使用的故障率；安全性能高，不會因跑車、脫鉤、斷繩等情況出現(xiàn)傷人、損壞設備的情況。

6.2 經(jīng)濟效益

西三運輸巷改造前需要使用JSDB-25A回柱絞車才能拉動最大的物件ZF6500/17/32型液壓支架，每個支架最重23 100 kg，每部此種類型的回柱絞車容繩量為400 m，巷道長約1 500 m，共需要8臺對拉回柱絞車接力運輸才能完成倒運整條巷道。

1）在設備投入費用方面。每臺JSDB-25回柱絞車單價為19.8萬元，8臺總費用為19.8×8=158.4萬元。投入一臺SQ-80/75B無極繩絞車的費用是117萬元，但只需要1臺。設備方面可以直接節(jié)省成本158.4-117=41.4萬元。

2）在人員投入方面。使用8臺JSDB-25回柱絞車，需要投入8個數(shù)車司機，16個摘掛鉤工，共需要24人才能有序實現(xiàn)接力運輸。而使用一臺SQ80/75B無極繩絞車只需要投入1個絞車司機與2個摘掛鉤工，共只需要3人就能夠實現(xiàn)長巷道運輸。安裝一個工作面液壓支架需要7天運輸綜采設備，在人力工資上可以節(jié)約12.6萬元。

3）在電力成本節(jié)約方面。8臺JSDB-25回柱絞車如果接力運輸需要使用兩臺對拉，每臺回柱絞車電機功率為55 kW，兩臺共計110 kW，而一臺無極繩車功率為75 kW。安裝一個采煤工作面可以節(jié)省電費約0.6萬元。

4）在時間成本方面。假如使用8臺JSDB-25回柱絞車從西三運輸巷外口運輸?shù)紹3124繞道下口摘鉤結束，中途摘掛鉤需要倒運3次，每次摘掛鉤需要至少10 min。

綜上所述，每安裝或拆除一個工作面使用無極繩絞車對比使用8臺圓柱絞車節(jié)省的費用約為54.6萬元，經(jīng)濟效益明顯。