無極繩絞車在中間巷應用中存在的問題及處理方法

劉亞鵬 余文喆 西龍

摘要：針對無極繩絞車在大坡度巷道、拐彎巷道、遠距離巷道運輸過程中存在很多不能解決的問題及弊端，特別是在起伏較大的巷道中，容易造成車輛掉道，擠壓鋼絲繩導致變形甚至斷裂，給安全運輸帶來安全隱患等難題。通過改進串車與梭車通過三連環連接在一起，用40T鏈條配合繩卡將串車的另一端固定在牽引鋼絲繩上方，并讓跟車工在跟車期間，特別是在過變坡點期間，及時將鋼絲繩的狀態反饋給絞車司機，讓絞車司機采取通過降低車速，避免車輛掉道現象掉道問題，保證了采煤生產連續性。

關鍵詞：無極繩絞車;變坡點;掉道

1.前言

無極繩絞車已經成為城郊煤礦綜采工作面輔助運輸的一種重要的運輸工具，在大坡度巷道（五采區軌道集中巷）、拐彎巷道（十二采區軌道巷）、遠距離巷道（21202軌道順槽）中成功應用。已經積累豐富的安裝及運輸經驗，但是在21105中間巷綜采對拉工作面實際的運輸過程中仍然存在很多不能解決的問題及弊端，特別是在起伏較大的巷道中，容易造成車輛掉道，擠壓鋼絲繩導致變形甚至斷裂，給安全運輸帶來安全隱患。

2.工作面概況

21105中間巷位于小莫莊以東，張廠以南，趙莊以北，地表為大量農田。北為老城保護煤柱，南為二水平南翼軌道大巷及二水平南翼膠帶大巷，西為21105上巷（未掘），東為21105下巷。21105中間巷承擔著21105綜采對拉工作面的運輸、行人以及通風任務，為回采巷道。21105中間巷設計長度為1486.15m，該工作面地質構造較為簡單，為一寬緩的單斜構造，二2煤層結構簡單，厚度變化不大，最小2.20m，最大3.36m，平均2.55m，煤層傾角最小1°，最大6°，平均3°。

煤（巖）層賦存特征見表1。

表1 煤層頂、底板情況表

頂底板名稱

巖石名稱

厚度（m）

巖? 性? 特? 征

老??? 頂

中、細粒砂巖

1.36～14.25

5.46

淺灰色，薄層狀，主要成分為石英、長石及少量云母，泥質膠結。有方解石充填于裂隙內，裂隙面含黃鐵礦膜。

直 接 頂

泥巖

0.20～7.53

3.53

深灰色，中厚層狀，泥質結構。含植物化石碎片，發育裂隙，裂隙面具有黃鐵礦薄膜。

直 接 底

泥巖

0.20～4.32

2.16

深灰色，薄層狀，含植物化石碎片，局部為炭質泥巖。

老??? 底

細粒砂巖

3.4～22.05

11.32

灰色，薄層狀，夾雜細粒砂巖碎塊、少量砂質泥巖碎塊，下部夾多層粉砂巖薄層，可見黃鐵礦薄結核、薄膜。

3.存在問題及分析

此次將以21105中間巷為例，分析這些問題產生的原因。21105中間巷巷道整體為上山，但是中間起伏位置較多，給無極繩絞車的運輸帶來困難。在實際的運輸過程中，在車輛經過變坡點時，會出現車輛之間互相碰撞，鋼絲繩突然松弛，導致鋼絲繩打彎、變形、刮蹭壓繩輥，前方固定的繩卡刮蹭托繩輪。

無極繩絞車鋼絲繩固定在梭車兩端，鋼絲繩通過張緊油缸處的張緊輪，繞過驅動滾筒，通過梭車與運輸車輛連接，牽引運輸串車進行無極運輸。如圖2所示，車輛運行過程中，不管梭車在運輸串車的兩端還是在運輸串車中間，車輛在通過坡度變化較大巷道時，梭車的受力會隨著坡度的變化發生較大變化，隨著梭車受力的變化，鋼絲繩的

受力也隨著發生變化，梭車向上山或向下山運行，梭車前后端鋼絲繩會出現一端張緊而另一端松弛。串車使用軟連接時，車輛受力方向變化時經常發生車輛相互撞擊，嚴重時會造成車輛掉道。

a）平巷運行時???????? b）上山運行時?????? c）下山運行時

圖2牽引梭車受力分析圖

圖3 梭車牽引力隨巷道坡度變化圖

如圖3所示，巷道坡度的改變直接影響鋼絲繩牽引力的方向變化，巷道坡度變化越大，梭車牽引運輸車輛經過時，梭車牽引力的變化越劇烈，車輛掉道的可能性就越大。

4.處理方案

通過圖2、圖3的分析可以得出無極繩在運輸過程中容易發生車輛掉道的根本原因為無極繩絞車鋼絲繩受力會隨著坡度的改變而突然改變，而張緊輪無法及時張緊而導致梭車兩端的鋼絲繩一端張緊一端松弛，而運輸車輛會因為慣性而撞擊。因此在運輸液壓支架或其它車輛時，為減緩車輛在坡度變化較大地點時的撞擊，采用鋼絲繩二次固定的方式，即不僅讓串車與梭車通過三連環連接在一起，還用40T鏈條配合繩卡將串車的另一端固定在牽引鋼絲繩上方。

雖然這種方式在一定程度上可以減緩串車與梭車之間的撞擊，但是在遇到變坡點期間，仍會出現鋼絲繩一端松弛，從而導致車輛之間的鋼絲繩打彎、下沉，嚴重時會刮蹭壓繩輪的現象，容易造成車輛掉道，甚至翻車事故。因此跟車工在跟車期間，要時刻關注鋼絲繩的受力情況，特別是在過變坡點期間，及時將鋼絲繩的狀態反饋給絞車司機，讓絞車司機采取通過降低車速，避免車輛掉道現象。

5.結論

無極繩絞車運輸是一項重點輔助系統，搞好運輸工作能有效提高生產效率并且對回采工作提供良好的安全生產條件，21105中間巷運輸面臨的困難等諸多問題，通過對地質條件因地制宜以及對加強培訓絞車司機能有效的降低車輛掉道，擠壓鋼絲繩導致變形甚至斷裂，給安全運輸帶來安全隱患。通過對21105中間巷無極繩絞車運輸問題的解決，為以后無極繩絞車運輸遇到的困難提供了借鑒。這種處理方法是成功的，拓寬了無極繩絞車運輸的使用范圍。使無極繩絞車適應于較復雜的地質條件，尤其是21105中間巷，解決了極繩絞車運輸，提高了采煤效率，實現了高產高效。總之，無極繩絞車使用中出現掉道問題以及擠壓鋼絲繩導致變形甚至斷裂問題的成功解決，大大提高了礦井的綜合效益。