一種實(shí)用型電纜吊索裝置在露天煤礦的應(yīng)用

馬淵

【摘要】勝利露天煤礦供電高壓拖拽型阻燃橡套電纜主要用于采場(chǎng)電鏟、疏排水等設(shè)備供電，在供電電纜需在地表?yè)鯄︿佋O(shè)，?？缭缴a(chǎn)道路需使用移動(dòng)型電纜橋進(jìn)行架設(shè)。電纜橋移動(dòng)、架設(shè)較為頻繁，供電電纜需使用電纜吊索裝置進(jìn)行固定，由于市面沒有該類的專用吊索裝置從而使用現(xiàn)有的卡片固定方式導(dǎo)致電纜時(shí)常發(fā)生擠壓而損壞絕緣層發(fā)生電纜故障停電。本文針對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行闡述，并提出可行的對(duì)應(yīng)措施。

【關(guān)鍵詞】露天煤礦? 供電? 問(wèn)題與對(duì)策

一、露天煤礦供電概況

勝利露天煤礦電鏟共計(jì)10臺(tái)，水倉(cāng)2處，通過(guò)6臺(tái)5000KVA 35/6.3KV移動(dòng)變電站降壓至6.3KV使用礦用拖拽型阻燃橡套電纜（3×50+2×25+1×25mm2）為采場(chǎng)所有用電設(shè)備供電。供電電纜需跨越生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)缆?。跨越生產(chǎn)道路需使用電纜橋?qū)㈦娎|架設(shè)，電纜橋放置在道路兩旁、高度13米，道路路寬18米，可將電纜架設(shè)到保持10米的高度，從而可保障最大生產(chǎn)卡車830E車輛正常通行。按照生產(chǎn)計(jì)劃，煤礦電鏟經(jīng)常移設(shè)至不同位置進(jìn)行作業(yè)，此時(shí)電纜供電方式需進(jìn)行重新規(guī)劃，并制定合理的供電方式。但是在實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)為了有效地提高供電質(zhì)量及縮短供電半徑，需再次為跨越生產(chǎn)道路電纜進(jìn)行重新架設(shè)電纜橋。

二、存在的問(wèn)題

電纜橋由防傾倒的移動(dòng)型水泥澆筑底座、13米高空心鋼管、上下各一個(gè)定滑輪、Ф13鋼絲繩、電纜吊索裝置組成，電纜吊索裝置主要用于固定需架空的礦用拖拽型橡套電纜，鋼絲繩另一端使用指揮車將電纜吊起，從而可將電纜架設(shè)到10米以上的高度。每次架設(shè)電纜橋時(shí)間都需要時(shí)間30分鐘以上，并且現(xiàn)使用的電纜吊索裝置使用的是兩個(gè)鋼板利用4套螺栓把電纜夾緊進(jìn)行固定。目前該電纜吊索裝置主要存在以下問(wèn)題：

（1）在固定電纜的時(shí)候，需3個(gè)人進(jìn)行30分鐘的作業(yè)。尤其在冬季嚴(yán)寒時(shí)候作業(yè)人員在戶外工作勞動(dòng)強(qiáng)度極大，作業(yè)時(shí)間更長(zhǎng)，不便使用。

（2）工作效率低。作業(yè)人員在固定電纜的時(shí)候需要使用活動(dòng)扳手對(duì)每條螺絲進(jìn)行緊固，并且在螺栓緊固時(shí)每個(gè)作業(yè)人員力度不統(tǒng)一，對(duì)電纜夾傷有一定的危險(xiǎn)性。電纜吊索裝置均在戶外使用，經(jīng)過(guò)風(fēng)雨侵蝕，螺栓容易銹蝕造成效率大打折扣。

（3）該電纜吊索裝置長(zhǎng)時(shí)間將電纜壓迫、并且電纜在彎曲的過(guò)程中直接接觸鋼板的邊緣鋒利的切面導(dǎo)致電纜出現(xiàn)了不同程度的損傷，輕則造成外皮損傷，重則造成電纜絕緣層損傷而導(dǎo)致單相接地故障。

該電纜吊索裝置的使用存在問(wèn)題比較多，并且在使用過(guò)程中對(duì)電纜損傷比較大，安全性能不夠強(qiáng)。

三、應(yīng)對(duì)措施及解決方案

通過(guò)對(duì)電纜的進(jìn)一步研究，對(duì)電纜的使用性能及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的考糾，通過(guò)按照電纜的尺寸、特性及環(huán)境因素進(jìn)一步改進(jìn)電纜吊索裝置，從而可最大化的提高工作效率及保護(hù)電纜不受外界作用力的影響，可確保電纜的正常使用及延長(zhǎng)電纜的使用壽命，并且可極大地提高工作效率減少人員勞動(dòng)力。

勝利露天煤礦采場(chǎng)所使用的均為6芯的3×50+2×25+1×25mm2和3×120+2×50+1×35mm2礦用拖拽型阻燃橡套電纜，3×50+2×25+1×25mm2電纜外徑57.8mm，3×120+2×50+1×35mm2電纜外徑77mm。按照電纜使用情況需專門為兩種電纜特制定兩種電纜的電纜吊索裝置，考慮到實(shí)際使用過(guò)程中，采場(chǎng)電纜架橋在工作中幾乎兩天一次，并且電纜橋都是通用的，架設(shè)電纜的型號(hào)不能固定，所以在制作方面考慮節(jié)省成本方面需要進(jìn)一步綜合。在日常電纜鋪設(shè)中，常在地面固定定滑輪，將電纜通過(guò)定滑輪進(jìn)行拖拽可保護(hù)電纜在拐角處保護(hù)電纜不受傷害，按照這一原理，可將新型的電纜吊索裝置制作成4D半圓形，極大地保護(hù)電纜不受損壞。并且考慮到勝利露天煤礦地處寒冷地段，夏季最高環(huán)境溫度可達(dá)到+40℃，冬季最低環(huán)境溫度可達(dá)—40℃。電纜吊索裝置的強(qiáng)度在該環(huán)境下能保證最大3×120+2×50+1×35mm2電纜的受力達(dá)到要求，考慮到剛性材料在寒冷天氣較為脆弱，易開裂的特性，需要新型電纜吊索裝置制作強(qiáng)度更高，材料更厚。但是材料厚了之后，新型電纜吊索裝置自身重量較大，是現(xiàn)有的電纜吊索裝置重量的4倍，人員勞動(dòng)強(qiáng)度更大，不易于冬季使用。為減輕重量可考慮使用鋁作為電纜吊索裝置的主要材料，鋁具有良好的可成型性、可焊接性，制作較為簡(jiǎn)單，強(qiáng)度相對(duì)較高，易于加工，抗腐蝕性、抗氧化性好，成本低的特點(diǎn)。但是在較低溫度下強(qiáng)度衰減較大。最終考慮使用鋁合金材質(zhì)，鋁合金材質(zhì)具有密度小，接近2.7高，約為鐵的1/3，強(qiáng)度更高，經(jīng)過(guò)一定程度的冷加工可強(qiáng)化基本強(qiáng)度，易加工添加一定的合金元素后，可獲得良好鑄造性能的鑄造鋁合金。為了保證新型電纜吊索裝置的強(qiáng)度，不得出現(xiàn)焊接，需一體成型鑄造成型，這樣便可獲得更大的強(qiáng)度。并且作業(yè)人員均在該環(huán)境下作業(yè)，為了較少人員的作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度，應(yīng)考慮新型的電纜吊索裝置能簡(jiǎn)單操作、易于操作，最大化的減少人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。如何才能實(shí)現(xiàn)一個(gè)人固定電纜的方法，這就需要考慮電纜固定易于操作，原有的電纜吊索裝置用兩個(gè)鋼板將電纜夾緊，用螺栓固定。固定的時(shí)候需要至少3名作業(yè)人員才能正常完成，并且需要緊固螺栓，效率低，作業(yè)人員強(qiáng)度大，并且固定完后經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用后螺栓容易銹蝕，拆卸難度大，經(jīng)常需要使用螺栓松動(dòng)劑才能拆除，銹蝕嚴(yán)重時(shí)在拆除時(shí)可能發(fā)生螺栓斷裂，電纜跌落有造成人員傷害的可能性。為了解決該問(wèn)題，新型的電纜吊索裝置利用反作用力的原理，利用電纜自身重量夾緊電纜，電纜自身越重，作用力越大。并且在作業(yè)中只需要一名作業(yè)人員即可完成電纜的固定安裝工作，極大地減少作業(yè)人員，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試用，只需要10秒鐘即可完成。

四、使用效果及推廣價(jià)值

原有的電纜吊索裝置在使用時(shí)需至少3名作業(yè)人員聯(lián)合進(jìn)行緊固作業(yè)，光在卡電纜這一項(xiàng)工作就需要20～30分鐘。通過(guò)使用此項(xiàng)發(fā)明創(chuàng)新的新型電纜吊索裝置一個(gè)人在10秒鐘即可完成此項(xiàng)工作，大大地節(jié)省勞動(dòng)力、提高工作效率、保護(hù)電纜不受損傷。每年架設(shè)電纜橋約150余次，從而可節(jié)省停電時(shí)間約150次×0.33小時(shí)=50小時(shí)（2.4天），按照勝利露天煤礦電鏟一天的折舊費(fèi)用約2萬(wàn)元，每年可節(jié)省費(fèi)用約5萬(wàn)元。使用新型電纜吊索裝置可減少2名作業(yè)人員，一個(gè)人一年工資約8萬(wàn)元。共計(jì)每年可節(jié)省21萬(wàn)元。

總之，新型電纜吊索裝置不僅適用于露天煤礦，還可用于各類需架空電纜的企業(yè)。通過(guò)適用在勝利露天煤礦使用效果極好，安全性能高，目前勝利露天煤礦已全部更換為該新型電纜吊索裝置，具有較好的推廣價(jià)值。