(淮南礦業集團謝橋煤礦,安徽 阜陽 236221)
無極繩連續牽引絞車在掘進工作面的應用實踐
楊 克
(淮南礦業集團謝橋煤礦,安徽 阜陽 236221)
掘進工作面通常使用的運輸方式是人工扛運或者使用小絞車運輸模式,這需要更多的人力和物力,而且作業人員的安全性較低,運輸效率也明顯降低,正是基于這個背景,本文結合淮南礦業集團謝橋煤礦的一個掘進工作面對采用無極繩連續牽引絞車的運輸技術的應用進行了分析,從而為掘進工作面的運輸問題提供一定的解決思路。
無極繩連續牽引絞車;掘進工作面;應用
無極繩連續牽引絞車主要是通過鋼絲繩的連續牽引方式來取代傳統的絞車接力運輸模式,因此具備布置靈活且結構相對簡單,運輸效果好,其設備成本和人工成本也相對較低,而且還具備更好的安全性能,所以無極繩連續牽引絞車技術應用相對廣泛。
謝橋煤礦是屬于淮南礦業集團旗下的一個大型礦井,這個礦井屬于井田單斜構造,高瓦斯礦井,而且地層結構相對復雜,煤層沿走向和傾向具有較大的起伏度,工作面上下順槽都是按照走向定向布置,而且掘進工作面一般都會遇到很多斷層,所以一條巷道一般具有3~5個變坡點,坡度在15°以下,最多的情況有十幾個變坡點。下面就對這個掘進面的無極繩連續牽引絞車的應用進行分析。
(一)無極繩連續牽引絞車的應用
無極繩連續牽引絞車在謝橋煤礦的應用以1331(3)上順槽為例,改巷道屬于回風巷掘進工作面。其應用情況主要是從下面幾個方面開展:
1實現巷道機軌的合一
根據無極繩連續牽引絞車的寬度和巷道內運輸設備和材料需要的尺寸,并根據《煤礦安全規程》來確定支護斷面以及皮帶運輸機以及無極繩索車設備,最寬的部位為1.5m,索車和皮帶機之間的距離不小于0.5m,考慮到巷道可能的變形則有200mm,所以巷道設計凈高達到了3m,寬度達到了5m。其中主要設備有彎道護軌裝置以及110型無極繩絞車等。
2無極繩連續牽引絞車硐室的設計及絞車的安裝
根據1331(3)上順槽的設計,無極繩連續牽引絞車硐室為錨網支護,長25m,深1.5m。絞車基礎長2.5m,寬1.7m,深2m;張緊裝置基礎長3.3m,寬1.2m,深1.5m。基礎為混凝土施工,其中還要有直徑20以上錨桿或圓鋼加強強度。絞車與張緊裝置之間距離2m。絞車、張緊裝置與軌道必須在一直線上,微調可以通過設置壓繩輪。
3無極繩絞車的延伸設計
該項目的設計工程量有1000m,其中需要鋼絲繩的長度達到了2000m,在工作面掘進100m之后,開始鋪設無極繩絞車。這個無極繩絞車牽引后要始終牽引一輛礦車,并作為儲繩車,鋼絲繩需要通過索車下側的牽引臂進行固定,固定的位置是在索車碶塊之上。儲繩車能夠達到1000m,因此能夠隨著掘進面的前進,能夠進行延長,隨時運輸設備和相關材料輔助工作。
4無極繩絞車尾輪的固定
隨著掘進面的不斷推移,尾輪也會隨著變化,所以這個無極繩牽引的尾輪設計就不能夠采用澆灌設計,不過尾輪需要進行固定才能夠保障牽引車的運行。所以對此可以在軌道的末端,在軌道下方穿2根長度1.2m的11#工字鋼,打4組8根直徑22mm,長度2.5米錨桿,配29U棚卡大蓋固定,然后用3道直徑不低于主繩直徑的鋼絲繩與尾輪相連,最后在工字鋼后方0.8~1m位置施工1組2根地錨配棚卡大蓋,用不少于2道直徑不低于主繩直徑的鋼絲繩連接機尾輪,固定在棚卡大蓋上,作為保險繩。
5主副壓繩輪以及托繩輪的安裝設計
根據巷道實際坡度的基本特點,為保證鋼絲繩不磨底板,須在巷道設置適量的壓繩輪和托繩輪。原則上每40m安裝一組托繩輪,特殊情況可以適當加密;壓繩輪安裝在巷道最低點,防止鋼絲繩彈起。
6拐彎裝置的安裝
一直以來,無極繩連續牽引絞車都是使用在直巷中,這還未完全發揮它的優勢,能拐彎的無極繩目前正在試用。1331(3)下順槽外口在S彎位置設置了2組彎道護輪軌,保證拐彎的順暢性。
(二)采用無極繩連續牽引絞車的效果分析
謝橋煤礦1331(3)上順槽采用了無極繩連續牽引絞車系統之后,極大的提升了經濟效益,主要體現在下面幾個方面:
第一,節約了人工工資。按照常規的掘進作業方式,在1331(3)上順槽提料斜巷需設置一臺37kW慢絞,向前掘進過程中,根據巷道起伏,需不斷增設對拉絞車,每臺絞車都需要安排相應的操作人員,所以越向前施工,所需人員就越多,耗費的人力資源就越多。而在使用了無極繩連續牽引絞車系統之后,這個掘進工作面只使用了1臺絞車,保持正常運轉只需6人,可以節約大量的人力資源。
第二,有效降低了施工成本。1331(3)上順槽全長有1000米,如果按照普通的方式掘進,必須使用多臺調度絞車進行運輸,隨著巷道向前掘進,所需絞車和開關等設備越來越多,造成巷道施工成本不斷增加,但是使用無極繩連續牽引絞車系統之后,只需不斷向前延伸鋼絲繩,巷道單價增加很少,因此降低了施工成本。
第三,有效提升了運輸工作效率。按照普通方式的運輸,巷道掘進200米以后,一般情況下一臺調度絞車一次能拉2輛車,一個班能運輸2趟料,也就是一班能運4輛車,而使用無極繩連續牽引絞車工作系統之后,一次能運輸4輛車,一班能運輸4—5趟,其工效能提升5倍。
第四,提升了工人收入。使用小絞車對拉方式進行施工,由于施工勞動強度大,再加上對企業的利潤較低,那么工人的工資顯然就會降低,這就容易產生人員流動大,工作隊伍不穩定的問題。在采用了無極繩連續牽引絞車系統之后,有效的改善了施工環境,工作效率提升數倍,而且施工成本也得到了有效的降低,所以工人的工資也得到了大幅度提升,這樣對于員工的穩定顯然具有非常重要的作用。
總而言之,通過在1331(3)上順槽的無極繩連續牽引絞車的應用,有效的提升了該掘進面的工作效率,降低了施工成本和工人的勞動強度。無極繩連續牽引絞車在該面的成功應用更是對我國采煤行業具有極大的啟示,有助于無極繩連續牽引絞車在我國采煤行業的應用提供了有效的參考。
[1]葛明臣.峻德礦主提絞車增大提升能力的可行性分析[J]. 煤炭技術. 2011(07).[2]趙志煒.工作面采用沿空留巷回采技術的應用[J]. 科技信息. 2010(25).
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