淺談矸石絞車翻矸系統優化

梁獻振　郎召有　馬蒙　劉亞軍

摘 要：該文主要針對河南神火煤業有限公司新莊選煤廠產品車間矸石運輸系統技術改造進行闡述，通過小繩改造、安裝液壓阻車裝置及矸石山大架落料點調整改造，進一步完善了矸石運輸系統，提高了設備的可靠性，取得了較好的經濟效益。

關鍵詞：絞車 翻矸系統 優化

中圖分類號：TD63 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（b）-0073-01

河南神火煤業有限公司新莊選煤廠產品車間矸石運輸系統采用絞車牽引翻矸車至矸石山頂端在大繩的牽引下完成自動翻矸的過程。絞車翻矸系統使用頻繁，承擔著全廠水洗矸石及井下大部分開采矸石的轉載至矸石山的重任。自投用以來，小繩使用壽命短、翻矸車檢修安全問題、矸石堆積等問題逐漸暴露出來，我廠根據生產運行及安全的需要對該矸石絞車翻矸系統做了部分技術改造。主要有：小繩改造、安裝液壓阻車裝置、矸石山大架落料點調整改造等，從而使矸石運輸系統得到不斷完善。具體改造措施及方法如下所述。

1 翻矸車小繩改造

1.1 小繩改造方法

翻矸車小繩運動路徑中間轉折點較多，受力包角較大，使得小繩承受的彎曲應力和接觸擠壓應力較大，經研究發現98%的小繩都是在轉折點附近斷裂，導致小繩更換頻繁。這樣不僅機電人員維護工作量大，而且容易導致發生斷繩事故，從而會影響矸石系統的正常輸送。

比如，原有小繩運行路徑須經滑輪1、滑輪2然后通過滑輪3與阻車裝置相連，在運行過程中，在滑輪1和滑輪2位置處承受的彎曲應力和接觸擠壓應力較大，伴隨翻矸車的重復翻矸動作，鋼絲繩中的鋼絲受到反復彎曲應力作用，從而易形成裂紋，隨著裂紋逐漸擴大，最終導致疲勞斷絲。同時在鋼絲繩與滑輪輪槽之間也會產生擠壓應力。在擠壓應力的作用下，鋼絲繩會發生快速的磨損，導致使用壽命大大降低。以上兩種原因是造成小繩斷裂的最主要原因。

通過改造后可以將滑輪1和滑輪2去除不用，在翻矸車底部加裝一個滑輪4，小繩通過該滑輪4和滑輪3將翻矸車頂端與阻車拉桿相連，有效減少鋼絲繩的彎曲應力和接觸擠壓應力，大幅度提高翻車牽引繩的使用壽命，達到了預期的改造要求。

1.2 技術創新性

將小繩運行路徑進行改造，可以將滑輪1和滑輪2去除不用，在翻矸車底部加裝一個滑輪4，小繩通過該滑輪4和滑輪3將翻矸車頂端與阻車拉桿相連。繩道改變使牽引繩在導繩輪位置的受力包角大大改變，從而可有效減少鋼絲繩的彎曲應力和接觸擠壓應力，大幅度提高翻車牽引繩的使用壽命。

經過小繩運行路徑的改造，小繩的使用壽命由原來的2～3 d延長至6～8 d，使得小繩的使用壽命有大幅度的提高，達到了改造的預期要求。

2 加裝液壓阻車裝置

2.1 系統裝置設計

矸石山是選煤廠的的一個重要組成部分，并且矸石運輸都是以翻矸車運輸為主，隨著翻矸車使用年限的延長和翻矸量的增加，發生翻矸車滑車事故的概率也呈現上升趨勢。該絞車系統在矸石礦車進行換繩或調繩時，若絞車制動裝置出現問題或者發生人員誤操作行為就有可能發生滑車現象，對檢修人員造成人身及財產損失，對安全生產正常運行造成重大影響。

結合現場實際情況在絞車大架頂端礦車下方五米處安裝液壓式阻車裝置兩套，由一臺液壓泵站提供液壓動力。將該阻車裝置安裝到位后，通過矸石大架下方的阻車裝置控制按鈕操控液壓泵站，在液壓泵的作用下使液壓油經過一個單向閥進入油缸，這時進入油缸的液壓油因為單向閥的原因不能再倒退回來，逼迫缸桿向上，缸桿頂起阻車裝置，使其上抬，然后液壓站繼續使液壓油不斷進入液壓缸，就這樣不斷上上升，直至阻車裝置到達額定位置。這個時候再進行矸石車檢修或換繩、調繩就可以達到第二個安全防護的目的。在上述檢修工作做完以后，又可以通過控制按鈕控制液壓泵站打開液壓閥，使液壓油回到油箱，就達到了阻車裝置下降的動作，這樣就不會對生產造成影響。

2.2 系統特點

將井下斜巷所使用的阻車裝置運用到矸石山防止檢修過程中矸石車下滑，在國內屬于創造性地應用。采用的是較穩定的電纜遠程控制液壓泵利用液壓動力來操控擋車裝置的抬起和下落動作，從而來實現檢修過程中的阻車和運行過程中放車的效果。

3 矸石山大架落料點調整

3.1 落料點調整方法

由于井下開采地質構造的變化，矸石量有了大幅提高，對此，若煤管科矸石篩分處理量不足的話，導致矸石堆積在矸石大架頂端，從而影響翻矸車的正常翻矸。通過采用汽車盤運進一步提高了生產成本，不利于安全、高效型選煤廠的建設。

結合現場情況決定采用在不延伸矸石大架的前提下，將翻矸車阻車卸料裝置與翻矸車小繩接觸部分用氧氣乙炔向前切割出300 mm的距離，進而通過這種小范圍內變動翻矸車阻車器頂端位置來達到調整矸石落料點的目的。

通過矸石大架落料點的調整，解決了矸石堆積大架機頭的問題，減少了汽車倉的使用頻率，延長了設備部件的使用壽命，提高了設備的可靠性，也減輕了工人的維護工作強度，取得了理想的效果。

3.2 技術優勢

通過小范圍內調整翻矸車阻車卸料頂端位置這一改進，從而從根本上消除了矸石堆積在大架頂端易對矸石運輸造成的潛在隱患。

4 應用效果分析

1）小繩改造后小繩使用壽命由原來的2～3 d延長至6～8 d，極大的降低了維護工作量，節約了材料費用，每年可節省材料費10萬元。

2）加裝液壓阻車裝置對矸石山機電檢修人員的人身安全形成一個新的安全保障，和原有的絞車制動裝置構成了礦車運行安全的“雙保險”。

3）通過對矸石大架落料點向上延伸30 cm的改造，可以至少增加1000 t的矸石儲存量，減少了矸石運輸的影響，減少了矸石汽車倉的使用次數，每年可至少節約汽車倉維護、汽車盤運等各種費用10萬元以上。

參考文獻

[1] 楊永仁，葉大武.建設優質高效、質量標準化選煤廠[J].中國煤炭，2004，30（6）：38-40.

[2] 王振生.關于選煤廠的技術改造[J].煤，2002，19（4）：10-13.endprint