無極繩連續(xù)牽引絞車在后運(yùn)連續(xù)化中的應(yīng)用

孫遠(yuǎn)超等

摘要：掘進(jìn)工作面的快速高效機(jī)械化運(yùn)輸后路是煤礦快速掘進(jìn)新技術(shù)之一，除了綜掘機(jī)掘進(jìn)工作面外，煤礦掘進(jìn)工作面大都采用調(diào)度小絞車作為后路運(yùn)輸?shù)闹饕獧C(jī)械化設(shè)備，如果將后路運(yùn)輸改為皮帶式機(jī)械化后路，設(shè)備投入較大，掘進(jìn)進(jìn)尺的成本顯著提高，而且故障點(diǎn)多，檢修起來浪費(fèi)大量的人力物力。若掘進(jìn)后運(yùn)系統(tǒng)采用無極繩連續(xù)牽引絞車，不但將大大減少設(shè)備和人員的投入，而且無極繩連續(xù)牽引絞車可適用于20°以下的坡度且起伏變化的軌道運(yùn)輸，可實(shí)現(xiàn)彎曲巷道的直達(dá)運(yùn)輸，此后運(yùn)系統(tǒng)還可以直接利用井下現(xiàn)有軌道系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)出貨、材料轉(zhuǎn)運(yùn)、設(shè)備進(jìn)出等不經(jīng)轉(zhuǎn)載的直達(dá)運(yùn)輸，因此使用無極繩連續(xù)牽引絞車作為掘進(jìn)運(yùn)輸后路連續(xù)化首選設(shè)備，有助于掘進(jìn)工作面快速高效進(jìn)尺，且降本增效，提高企業(yè)的效益。

關(guān)鍵詞：掘進(jìn)運(yùn)輸后路 無極繩連續(xù)牽引絞車 降本增效

1 調(diào)度小絞車運(yùn)輸?shù)木蜻M(jìn)后路效率低下

由于調(diào)度小絞車對地質(zhì)條件的實(shí)用性很強(qiáng)，因此很多受地質(zhì)條件影響嚴(yán)重的掘進(jìn)工作面都會選擇用它來作為后路運(yùn)輸設(shè)備。調(diào)度小絞車具有操作簡單，移動方便，結(jié)構(gòu)緊湊，安全可靠，易于檢修等優(yōu)點(diǎn)。以JD-25型調(diào)度小絞車為例，它存在以下技術(shù)特征：牽引力18kN，卷筒尺寸〔直徑×寬度〕為 310×400mm，平均繩速在0.78m/s；選用的鋼絲繩直徑標(biāo)準(zhǔn)為15mm，容繩量可達(dá)400m；電動機(jī)功率為25千瓦，這樣的運(yùn)輸后路以1000m長度的巷道計算，以5m2斷面計算：每進(jìn)尺1m，大約需出15噸煤則每出一噸煤需時間：1000÷0.78=1282秒≈0.36小時；15噸煤需時15×0.36=5.4小時。值得注意的是這里忽略了摘掛勾頭的時間，實(shí)際所用的時間會更長，所以僅采用小絞車作為掘進(jìn)運(yùn)輸后路效率低下，而且需要投入大量的小絞車司機(jī)和信號把勾工，浪費(fèi)大量的人力，增加了職工的體力勞動的強(qiáng)度。

2 采用皮帶機(jī)、刮板機(jī)運(yùn)輸?shù)木蜻M(jìn)“后運(yùn)連續(xù)化”成本高

為了解決小絞車的掘進(jìn)后路運(yùn)輸效率低下的問題，許多礦井將皮帶機(jī)、刮板機(jī)大量用在掘進(jìn)后路運(yùn)輸上，這樣一來只要工作面扶棚速度或打錨網(wǎng)梁速度提高了，進(jìn)尺速度也就提高了，不必再考慮后路出貨的問題，但是掘進(jìn)后路生產(chǎn)成本顯著提高了，現(xiàn)在我們來計算一下：首先，使用皮帶機(jī)、刮板機(jī)取代了小絞車進(jìn)行掘進(jìn)后路運(yùn)輸，但是掘進(jìn)支護(hù)材料運(yùn)輸仍然離不開小絞車，因此小絞車的設(shè)備投入費(fèi)用是省不掉的，以1000m巷道為例，就需要安裝小絞車10臺。以下為我們計算費(fèi)用：JD-25型調(diào)度小絞車3萬元/臺，按10部計算，3×10=30萬元，皮帶機(jī)為18萬元/臺，按3部計算18×3=54萬元，刮板機(jī)10萬元/臺，按2部計算，10×2=20萬元，再加上絞車和皮帶機(jī)、刮板機(jī)的啟動器開關(guān)費(fèi)用0.4×15=6萬元（按每臺0.4萬元/臺），小絞車司機(jī)和信號把勾工按20人/班計算，皮帶機(jī)、刮板機(jī)司機(jī)及檢修人員按8人/班計算，每班需要人員為28人/班。綜上所述，計算設(shè)備投入費(fèi)用為110萬元，每年的員工的工資（每天按三個班，每人5000元/月）為0.5×28×3×12=504萬元。

3 無極繩連續(xù)牽引絞車在“后運(yùn)連續(xù)化”掘進(jìn)工作面的優(yōu)勢

首先，無極繩連續(xù)牽引絞車簡化了運(yùn)輸系統(tǒng)：無極繩連續(xù)牽引絞車是從巷道一端勻速直達(dá)另一端，減少了運(yùn)輸線路上礦車摘掛鉤次數(shù)，提高了人工工效和安全可靠性，該系統(tǒng)配置方便靈活，安裝方便、操作簡單，可以適用各種工況和運(yùn)輸要求，可隨掘進(jìn)工作面運(yùn)輸距離的加長進(jìn)行延伸，適應(yīng)性強(qiáng)。張緊裝置張緊鋼絲繩，鋼絲繩張力可隨著牽引工況的變化而變化，延長了鋼絲繩的使用壽命，托、壓繩輪克服了巷道的起伏變化處鋼絲繩飄浮的問題。尾輪固定簡單，可實(shí)現(xiàn)快速移動，以適應(yīng)運(yùn)距變化要求。梭車儲繩量大，可減少鋼絲繩插接次數(shù)。泄漏通訊裝置使用方便，實(shí)現(xiàn)了手持電臺之間、手持電臺與基地電臺之間的多方通話，還具有打點(diǎn)、急停控制功能，為長距離安全運(yùn)輸提供了技術(shù)保證。使用無極繩連續(xù)牽引絞車對掘進(jìn)工作面后路出貨時，可以方便煤矸分離，避免了掘進(jìn)頭煤矸集中進(jìn)入煤眼增加原煤的灰分，從而提高效益。

其次，無極繩連續(xù)牽引絞車設(shè)備投入較少，一條長度1000m，坡度小于20°的掘進(jìn)巷道僅需一臺無極繩連續(xù)牽引絞車就可以滿足運(yùn)輸需要，掘進(jìn)迎頭使用刮板機(jī)直接往礦車裝貨即可（將刮板機(jī)機(jī)頭用道木墊高后，礦車在下面接貨），省去小絞車和皮帶機(jī)等設(shè)備，后運(yùn)操作人員僅需2人（一人在無極繩連續(xù)牽引絞車機(jī)頭負(fù)責(zé)開車，一人在無極繩連續(xù)牽引絞車機(jī)尾負(fù)責(zé)聯(lián)絡(luò)和指揮）。

4 效益分析

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

以1000m掘巷道為例，需安裝小絞車10部，如果采用無極繩連續(xù)牽引絞車運(yùn)輸，可以把中間摘掛鉤時間節(jié)省下來，如此不僅有效節(jié)省了大量勞動力，還能夠大大加快掘進(jìn)速度，每月單進(jìn)水平由200m提高到300m，按每米巷道1500元計算，推廣應(yīng)用無極繩連續(xù)牽引絞車“后運(yùn)連續(xù)化”在掘進(jìn)進(jìn)尺方面可創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益為：100×1500×12=180萬元/年；設(shè)備和人員投入計算：一臺無極繩連續(xù)牽引絞車綜合費(fèi)用投入約75萬元，一臺刮板機(jī)及配套開關(guān)約10.4萬元，所以設(shè)備投入約85.4萬元，比皮帶機(jī)、刮板機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)節(jié)省24.6萬元，省去員工工資0.5×（28-2）×3×12=468萬元/年。綜上所述，使用無極繩連續(xù)牽引絞車作為掘進(jìn)工作面“后運(yùn)連續(xù)化”運(yùn)輸設(shè)備經(jīng)濟(jì)效益豐厚。

4.2 安全效益

①減少了摘掛鉤和倒車接替次數(shù)，有效避免各類事故的發(fā)生；簡化了運(yùn)輸程序，有效降低了各類事故發(fā)生的頻率。

②運(yùn)行平穩(wěn)無沖擊，車輛不易掉道，避免了掉道對安裝、生產(chǎn)的影響。

③設(shè)備可靠性高，數(shù)量少，維護(hù)方便，擔(dān)任簡單。

④若采用對拉絞車，要求絞車司機(jī)操作熟練，經(jīng)驗(yàn)豐富；采用無極繩連續(xù)牽引絞車配合泄漏通信后，方便快捷，減少了人為不安全因素。

⑤杜絕了皮帶機(jī)、刮板機(jī)的人身或機(jī)械事故。

⑥無極繩連續(xù)牽引絞車運(yùn)行期間巷道進(jìn)行封閉式管理，實(shí)現(xiàn)了“無人則安”。

5 結(jié)語

實(shí)踐證明，無極繩連續(xù)牽引絞車在“后運(yùn)連續(xù)化”掘進(jìn)工作面中的應(yīng)用后優(yōu)勢明顯，該系統(tǒng)具有操作方便、可靠性高、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢，不僅可以有效降低工人的勞動強(qiáng)度，還能夠有效提高運(yùn)輸工作效率，加快掘進(jìn)速度，具有經(jīng)濟(jì)、適用、安全、高效的特點(diǎn)，是目前我國較為先進(jìn)的一種輔助運(yùn)輸系統(tǒng)，應(yīng)該對其進(jìn)行大力的推廣應(yīng)用。

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作者簡介：

孫遠(yuǎn)超，淮北市岱河礦業(yè)保運(yùn)區(qū)區(qū)長兼機(jī)電維修中心副主任，工程師，本科學(xué)歷。

費(fèi)松，淮北市岱河礦業(yè)保運(yùn)區(qū)技術(shù)主管，本科學(xué)歷。