煤礦回柱絞車的發展與應用

摘要：本文對煤礦回柱絞車的發展與應用進行了簡要論述。

關鍵詞：回柱絞車

0 引言

當今社會煤炭是的一項重要能源，是國民經濟保持高速增長的重要物質基礎和保障。由于資源條件和能源科技發展水平決定，在未來的30-50年內，世界范圍內新能源、可再生能源及核電的發展尚不能普遍取代礦物燃料。因此，在相當時期內礦物燃料仍將是人類的主要能源。隨著現代科學技術的快速發展，尤其是世界經濟對能源的旺盛需求，世界煤炭開采技術也得到迅猛地發展。20世紀末期以來，先進采煤國家積極應用機電一體化和自動化技術，實現了采掘機械化和自動化控制，做到了礦井的高產高效生產。

機械化是煤炭工業增加產量、提高勞動效率、改善勞動條件、保障安全生產的必要技術手段，也是煤炭生產過程中節約能源、人力和減少原材料消耗的有效技術措施。礦井輔助運輸作為礦井運輸的重要組成部分之一，在礦山生產中也占有重要地位，尤其是現代化礦井對此更應高度重視。

煤炭工業的機械化是指采掘、支護、運搬、提升的機械化。其中運搬包括運搬和輔助運搬。絞車就是輔助運搬的其中一種。我國絞車的發展大致分為三個階段。20世紀50年代主要是仿制設計階段；60年代，自行設計階段；70年代以后，我國進入標準化、系列化設計階段。

1 概述

JHB-8型回柱絞車是一種有效的礦山輔助設備。該型絞車主要應用于回柱放頂，同時也可用于上山、下山、平巷等綜采工作面設備的搬遷，比如液壓支架、溜槽等。此外，拉緊皮帶機機頭、運料、調度車輛等工作都可以用這種絞車來完成。在港口、碼頭、建筑工地、工廠企業，這種回柱絞車也可以發揮作用。可見，回柱絞車在煤炭行業、機械行業，包括部分其他行業都有著不可忽視的地位。

1.1 回柱絞車在回采工作面的布置方式

①安裝在回風巷內，距回采工作面約20-30m。這種布置方式適用條件廣，尤其是煤層傾角較大，頂板破碎，壓力較大的工作面。但這種布置方式會影響回風巷的運料工作。每一次回柱需移動導向輪，鋼絲繩繞過導向輪，多了一個拐彎，摩擦阻力增大，鋼絲繩容易損壞。按這種方式布置的回柱絞車，必須沿鋼絲繩牽引方向長條式布置，絞車寬度不應超過900mm，過寬則會堵塞巷道。

②安設在回采工作面上端，緊靠回風巷上部和密集支柱之間。這種布置方式在頂板較好、煤層傾角較小的條件下采用。但每進行一個循環都須移動絞車，且需移開柱子，因而不夠方便。在工作面上方頂板壓力較大時，機座受力容易變形，可能引起齒輪嚙合不良，甚至回柱絞車有被壓埋的危險。

③安設在工作面上，工作面上有數臺絞車同時回柱，加快回柱速度。這種布置方式對淺截深的機采工作面尤為需要。

1.2 回柱絞車結構的一般分析

1.2.1 按驅動機構分

①手搖式回柱絞車

手搖式回柱絞車用于人工回柱，體積小，重量輕，移動方便，結構簡單。但人工回柱效率低，安全性差，一般只用作輔助作業，或在回收金屬支柱時使用。

②風動回柱絞車

風動回柱絞車拉力大，重量輕，適用于我國西南地區的超級瓦斯礦，但是風動回柱絞車成本較高，使用范圍受到限制。

③電動回柱絞車

電動回柱絞車使用范圍最廣，目前各制造廠生產的多為電動回柱絞車。

1.2.2 按滾筒結構分

①纏繞式滾筒

纏繞式滾筒具有一定的容繩量，操作簡單，使用范圍廣，但體積和重量都比較大，現在生產的回柱絞車以采用纏繞式滾筒的為最多。

②摩擦式滾筒

摩擦式滾筒多制成雙曲線型，靠滾筒上的幾圈鋼絲繩與滾筒的摩擦力帶動鋼絲繩進行工作，滾筒量不受限制，也不存在排繩子問題，解決了咬繩現象，這種絞車尚在試驗中。

③鏈條滾筒

鏈條滾筒即用纏繞鏈條來進行回柱工作。因鏈條較重，不宜太長，如某廠生產的三噸輕便回柱絞車，鏈條僅有6米，因此，使用這種回柱絞車的極少。

1.2.3 按傳動機構分

①普通蝸桿蝸輪傳動

普通蝸桿蝸輪回柱絞車，第一級為普通蝸桿蝸輪傳動，再經過二級圓柱齒輪帶動滾筒。采用蝸桿蝸輪傳動機械效率低，雖具有結構結實耐用的優點，但體積重量都很大，搬運困難，不適于井下狹窄環境和經常移動的特點，故此類回柱絞車已不再生產。

②圓弧面蝸桿傳動

現在生產的各種回柱絞車均采用圓弧面蝸桿傳動，機械效率提高到約為0.8-0.85機器體積和重量都相應減少。

2 國內外絞車的發展

近40年我國的煤炭行業發生了巨大變化，綜采機械化水平達到國際先進水平，綜采單采原煤產量早已突破了百萬噸，然而煤炭工業機械化離不開運輸，運輸又離不了輔助運輸設備，絞車就是輔助運輸設備的一種。

我國絞車誕生于20世紀50年代，初期主要仿制日本和蘇聯的；60年代進入了自行設計階段；到了70年代，隨著技術的慢慢成熟，絞車的設計也進入了標準化和系列化的發展階段。但與國外水平相比，我國的絞車在品種、型式、結構、產品性能，三化水平（參數化、標準化、通用化）和技術經濟方面還存在一定的差距。

2.1 國外礦用絞車的特點

①標準化系列化；

②體積小、重量輕、結構緊湊；

③高效節能；

④壽命長、低噪音；

⑤一機多能、功率大；

⑥外形簡單、平滑、美觀、大方。

2.2 針對國外的情況我們應采取以下措施

①制定完善標準，進行產品更新改造和提高產品性能；

②完善測試手段，重點放在產品性能檢測；

③技術引進和更新換代相結合；

④組織專業化生產，爭取在較短時間內達到先進國家的水平。

2.3 JHB-8型回柱絞車的技術特點

①速度變化不大，回柱效率高

JHB-8型回柱絞車工作時的牽引速度為5.9-8.1m/min，平均速度7m/min，最大牽引力為50KN，容繩量為100m，工作效率大大提高。

②結構簡單，布置合理

JHB-8型回柱絞車的傳動系統采用兩級傳動，圓弧蝸輪蝸桿齒輪傳動和圓柱齒輪傳動，而且采用了開式齒輪傳動，大大簡化了機械部分的傳動系統，便于安裝和拆卸，結構布置緊湊、合理。

③操作簡單，安全可靠

JHB-8型回柱絞車采用錐面實現了工作狀態和制動狀態的互鎖。絞車起動時動載小，鋼絲繩受到的沖擊小。只需輕輕點動電機控制按鈕，就可起動電機，然后操作制動的手把，便可實現絞車的動作。