白紅斌 王章利
(1.河南煤化集團鶴煤公司 鶴鄭金玉煤業有限公司,河南 鄭州450000;2.鶴壁市山城區鹿樓鶴煤公司 八礦機電運輸科,河南 鶴壁458008)
隨著礦井生產接替緊張和巖巷進尺日益加大的影響,井下各采區掘進頭面的耙巖機時刻處于連續工作狀態,耙巖機的耙斗與鋼絲繩連接處使用1-2 個繩卡固定且有一定長度的余繩,耙巖機在掘進頭通道內反復耙巖時,連接鋼絲繩頭處被耙出來的巖石磨損,長期以來會出現連接處出現鋼絲繩變形、繩徑變小,直接威脅到施工人員及設備的安全生產。 鑒于以上情況,礦組織相關技術人員與工人技師多次到現場了解、分析,并確定出一套可行性技術方案,通過對井下巖巷頭面耙巖機與鋼絲繩連接處進行了技術改造,由原來直接連接方式改為閉鎖式連接方式,可以實現礦井安全生產。
結合礦井巖巷頭面生產條件, 針對現場使用的耙巖機運行機理、耙巖機的耙斗與鋼絲繩連接處存在著技術缺陷,礦組織工程技術人員和工人技師分析、探索并確定利用楔形物質受力原理,制作出一套閉鎖裝置,通過焊接工藝將其與耙巖機本體焊接在一起,實現耙巖機的耙斗與鋼絲繩連接后不出現“松脫”現象。
耙巖機的耙斗閉鎖裝置主要由閉鎖基座、 閉鎖桿以及附件等組成,其中耙巖機耙斗閉鎖基座由兩塊(145×165mm)厚16mm 的鋼板和帶Φ15mm 半形繩槽的筋板組成; 閉鎖桿由一塊三邊帶Φ15mm 半形繩槽且一端弧形45# 鋼板, 經過刨床加工出基本尺寸為170×60×40mm(見圖1 所示)。
1)閉鎖基座
使用四塊符合加工工藝要求的鋼板、筋板根據安裝工藝焊接在一起形成耙巖機的耙斗閉鎖基座,焊接采用全焊方式,不得出現虛焊、點焊、麻坑(內壁)、裂縫、整體變形等技術缺陷。
2)閉鎖桿
刨床通過幾道加工工序將一塊185×65×48mm 的毛壞料制作成閉鎖桿。

圖1 耙巖機耙斗閉鎖裝置的結構示意圖
1)耙巖機的耙斗閉鎖裝置與耙斗前端主(副)繩位置的固定
耙巖機的耙斗閉鎖裝置先確定好定位方向,前端尺寸小、后端尺寸大且平放于耙斗前端固定主(副)繩位置,前后、左右呈水平定位,再采用焊接工藝進行全焊焊接(見圖2 所示)。

圖2 耙巖機的耙斗閉鎖裝置的固定安裝
2)連接耙巖機鋼絲繩的固定安裝
待改造好的耙巖機運到井下巖巷頭面后,將提前備好的鋼絲繩繩頭繞過閉鎖桿,注意留150-200mm 的余繩;之后采用正確的安裝方式將閉鎖桿裝入閉鎖基座中,然后使用一個與鋼絲繩相配套的繩卡將余繩頭與繩體固定好, 防止耙巖機的耙斗在空行程時出現 “不閉鎖”問題。
改造前,耙巖機使用的鋼絲繩平均使用三天就會剁繩頭,然后重新連接耙斗,一條鋼絲繩平均使用壽命不足2-3 個月。
改造后,耙巖機的耙斗實現閉鎖裝置,一條鋼絲繩自安裝之后,幾乎不再重新連接耙斗,一條鋼絲繩平均使用壽命可達到6-7 個月。
經過計算,每個巖巷頭面每次剁繩頭時不少于兩個維修工,使用的鋼絲繩平均每隔三天需剁一次,每年平均減少兩條鋼絲繩,可節省材料、人工費用約26420 元;目前,井下巖巷頭面共有7 個,合計為18.5 萬元。
項目實施后,井下巖巷頭面耙巖機能夠在惡劣的生產條件下安全運轉,保證了施工人員和設備的安全性,消除了現場一些設備上存在著危險源,同時減少礦井機電、運輸設備停機事故率,大量降低維護成本。 總之,為礦井創造的安全效益是不可估量的。
井下巖巷頭面耙巖機的耙斗實現閉鎖裝置,它可靠解決了耙巖機安全生產中存在著的危險源,同時解決了運行中耙斗與連接鋼絲繩受到外界環境容易出現脫開使受力鋼絲繩彈起傷及現場施工人員,從而有利保障了施工人員的安全性和保證了機電、運輸設備能夠安全可靠地運行。