無(wú)極繩絞車在煤礦采掘工作面的應(yīng)用

鮑乾坤,房 偉,張 永

（1.山東能源棗莊礦業(yè)集團(tuán)機(jī)電運(yùn)輸處; 2.山東能源棗莊礦業(yè)集團(tuán)安監(jiān)局,山東 棗莊 277000;3.山東能源棗莊礦業(yè)集團(tuán)新安煤礦,山東 濟(jì)寧 272000）

1 引言

煤礦隨著深水平開(kāi)采，運(yùn)輸戰(zhàn)線拉長(zhǎng)，安裝撤除工作面較多，面臨管理成本高、難度大等問(wèn)題。井下深部及邊角煤開(kāi)采地質(zhì)條件復(fù)雜，巷道沿煤掘進(jìn)起伏不平，坡度、彎道變化多，如采用調(diào)度絞車運(yùn)輸需根據(jù)采掘現(xiàn)場(chǎng)變化，分散布置調(diào)度絞車。如此，將增加調(diào)度絞車運(yùn)輸配套的巷道硐室、車場(chǎng)、配電設(shè)備、安全設(shè)施以及相應(yīng)的絞車司機(jī)、信號(hào)工、維修管理人員等。采掘工作面采用此分段接力的運(yùn)輸方式，效率低、隱患多。相比之下采用無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車進(jìn)行運(yùn)輸，便可解決多部絞車接力的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)輸高效化，人員精簡(jiǎn)化。

2 無(wú)極繩絞車的工作原理及主要構(gòu)成

絞車是無(wú)極繩連續(xù)牽引車的動(dòng)力源，由電機(jī)提供動(dòng)力，采用減速機(jī)或變速箱和一對(duì)漸開(kāi)線圓柱正齒輪傳動(dòng)，通過(guò)絞車滾筒旋轉(zhuǎn)，借助鋼絲繩與滾筒之間的摩擦力使鋼絲繩運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到牽引貨物的目的。

無(wú)極繩絞車主要由絞車、張緊裝置、梭車、尾輪、輪組和輔助配套設(shè)備組成。

3 無(wú)極繩絞車應(yīng)用技術(shù)情況

無(wú)極繩絞車具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投入少、維護(hù)量小的特點(diǎn)，適用于綜采工作面軌道巷、采區(qū)集中材料巷或上下山；無(wú)極繩絞車動(dòng)力站（主機(jī)）主要采用變頻調(diào)速+單速減速器、軟啟動(dòng)器+雙速減速器配置和行星輪結(jié)構(gòu)主機(jī)三種設(shè)計(jì)配置。使用長(zhǎng)度從最初的1000m左右，到一次安裝長(zhǎng)度2000m，并逐步適用到起伏角度大于18°的工作面運(yùn)輸；配備專用人車可實(shí)現(xiàn)采區(qū)、工作面巷道運(yùn)送人員；安裝運(yùn)行檢測(cè)監(jiān)控保護(hù)及視頻裝置、通訊系統(tǒng)，司機(jī)可以全面掌握梭車全程運(yùn)行情況，安全性高。

根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)極繩絞車選型設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮巷道傾角、運(yùn)距、載重、巷道水平（垂直）曲率半徑等參數(shù)和巷道工程及設(shè)備選型技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。目前無(wú)極繩絞車使用技術(shù)條件要求巷道最大傾角≤18°，運(yùn)距≤2000m，巷道在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足軌道水平曲率半徑≮12m，垂直曲率半徑≮15m。

4 現(xiàn)場(chǎng)使用情況案例

新安煤礦3304工作面材料巷巷道運(yùn)輸長(zhǎng)度650 m，巷道最大坡度15°，軌距：600 mm，軌型30kg/m，沿途有3個(gè)大的凸點(diǎn)和凹點(diǎn)，十幾個(gè)小的凸凹點(diǎn)，還有一處164°轉(zhuǎn)彎及三處直角轉(zhuǎn)彎，如圖1所示。

從圖1可知此工作面巷道為“S”彎布置，共有彎道三處，運(yùn)輸支架、溜子等設(shè)備以及所需材料需布置調(diào)度牽引絞車四部（1#—4#絞車）進(jìn)行接力運(yùn)輸，運(yùn)輸環(huán)節(jié)多、摘掛鉤頻繁、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、隱患多。針對(duì)這種情況，安設(shè)了型號(hào)為SQ80/600B無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車，該無(wú)極繩絞車采用雙尾輪布置（內(nèi)外車場(chǎng)各安設(shè)一部尾輪）。利用無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車進(jìn)行平巷牽引，解決了多部絞車接力的問(wèn)題，根據(jù)需要還可安設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，方便觀察車輛的運(yùn)行狀況，便于操作司機(jī)控制車速，確保提升運(yùn)輸安全運(yùn)行。

濱湖煤礦161采區(qū)共安裝3部無(wú)極繩絞車，代替20部調(diào)度運(yùn)輸絞車。下井設(shè)備、物料經(jīng)-465大巷電機(jī)車運(yùn)輸至161采區(qū)集材車場(chǎng)，再通過(guò)集材2部無(wú)極繩絞車運(yùn)至工作面材料巷外車場(chǎng)，最后經(jīng)材巷無(wú)極繩絞車運(yùn)送至工作面。其中：161集中材料巷全長(zhǎng)3000m多，安裝2部無(wú)極繩絞車：第一部為JWB-55BJ型無(wú)極繩絞車，安裝長(zhǎng)度1025m，有2處12°斜巷，1處150°水平彎，一次提升6輛矸石礦車，最大提升能力14.4t；第二部為SQ-90/160P無(wú)極繩絞車，安裝長(zhǎng)度1950m，2處18°斜巷，一次提升矸石礦車5車，最大提升能力為12t。161采區(qū)集材兩部無(wú)極繩絞車便可為整個(gè)161采區(qū)運(yùn)輸物料、設(shè)備服務(wù)。

為提升井下運(yùn)輸技術(shù)裝備水平，減少運(yùn)輸環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸本質(zhì)安全、節(jié)人節(jié)能的要求，從巷道設(shè)計(jì)之初開(kāi)始考慮使用無(wú)極繩，由掘進(jìn)隊(duì)伍施工無(wú)級(jí)繩絞車峒室并安裝使用，巷道工程完成后，該部無(wú)級(jí)繩絞車轉(zhuǎn)交采煤區(qū)隊(duì)使用直至該工作面結(jié)束。從掘進(jìn)期間到采煤期間全部使用該部無(wú)極繩，可節(jié)省設(shè)備投入，提高運(yùn)輸效率。根據(jù)不同的工況條件，可配置單速、機(jī)械換擋雙速、變頻調(diào)速等動(dòng)力系統(tǒng)的無(wú)極繩絞車，采用不同輪組配置方式適應(yīng)起伏變化和水平轉(zhuǎn)彎的軌道；針對(duì)煤礦拐彎巷道，尤其是“S”型拐彎巷道，可安設(shè)視頻監(jiān)視無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車，通過(guò)視頻監(jiān)視觀察車輛在摘掛鉤地點(diǎn)、巷道拐彎處以及復(fù)雜區(qū)域的運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)輸。

圖1 工作面材料巷巷道平面示意圖

5 結(jié)論

無(wú)極繩絞車能適應(yīng)有起伏變化的順槽巷道，可代替多部小絞車，簡(jiǎn)化了運(yùn)輸系統(tǒng)，減少了運(yùn)輸環(huán)節(jié)，消除了多部小絞車接力對(duì)拉所帶來(lái)的安全隱患，可實(shí)現(xiàn)快速直達(dá)、減人提效和安全運(yùn)輸；只需固定司機(jī)1人和2名信號(hào)把鉤工便可操作運(yùn)行，比使用調(diào)度絞車節(jié)省人員，運(yùn)行效率高。無(wú)極繩絞車在采掘工作面得到了廣泛應(yīng)用，切實(shí)提高了工作面運(yùn)輸連續(xù)化。

[1]張偉,馮坤.淺談無(wú)極繩絞車在煤礦中的應(yīng)用[J].高端裝備制造,2013(03):54.

[2]張永征.無(wú)極繩絞車在礦井中的應(yīng)用[J].裝備應(yīng)用與研究,2011(21):57-59