礦用連續(xù)牽引絞車直角拐彎技術(shù)的應(yīng)用研究

康英杰

（同煤集團(tuán)晉華宮礦綜合工業(yè)區(qū)，山西 大同 037003）

1 8101工作面概況

同煤集團(tuán)公司晉華宮礦位于大同煤田東北端，是同煤集團(tuán)主力生產(chǎn)礦井之一，于1956年建成投產(chǎn)，全礦原來由大井和南山井兩對(duì)生產(chǎn)井口組成。8101工作面位于晉華宮礦南巷12#層301盤區(qū)，順槽巷長度為1000m，可采走向長度為790m。本文主要是以晉華宮礦8101工作面為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行礦用連續(xù)牽引絞車直角拐彎技術(shù)的應(yīng)用研究。

2 礦用連續(xù)牽引絞車

2.1 礦用連續(xù)牽引絞車特征分析

本次改造方案采用的是濟(jì)寧卓力工礦設(shè)備有限公司生產(chǎn)的JWB-110BJ型連續(xù)牽引絞車，其技術(shù)參數(shù)為：牽引力，快速為60kN，慢速為120kN；繩速，快速為1.4m/s，慢速為0.6m/s；電機(jī)功率為110kW；軌距為600mm或900mm；鋼絲繩直徑為Ф24～26mm；滾筒直徑1040mm；外形尺寸3372×1740×1768mm。JWB-110BJ型連續(xù)牽引絞車適用于坡度起伏不大的軌道運(yùn)輸，系統(tǒng)可直接利用現(xiàn)有軌道系統(tǒng)和絞車硐室，降低改造成本。

2.2 礦用連續(xù)牽引絞車安裝方式

對(duì)于JWB-110BJ型連續(xù)牽引絞車，技術(shù)人員決定采用“丁字形”進(jìn)行施工安裝作業(yè)，原先的回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷硐室作為連續(xù)牽引絞車的硐室。一共安裝2個(gè)尾輪，第1個(gè)安裝在5101巷軌道80m位置，第2個(gè)安裝在790m處，從5101軌道巷運(yùn)輸過道岔，采用JWB-110BJ型絞車牽引運(yùn)輸?shù)?101機(jī)軌巷口拐直角彎后連續(xù)運(yùn)輸至8101巷切眼位置。現(xiàn)場勘察得知8101巷內(nèi)平整度不高，還有5處低凹處，坡度在7～9°。礦用連續(xù)牽引絞車安裝示意圖如圖1。

圖1 8101巷無極繩絞車安裝示意圖

3 設(shè)備調(diào)試過程存在的問題及解決措施

從圖1中可以看到，8101工作面與其盡頭的盤區(qū)軌道巷成垂直交叉關(guān)系，牽引絞車在運(yùn)輸過程中要實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸，需要進(jìn)入5101軌道后可以直接進(jìn)行拐直角彎的操作。設(shè)備安裝成功后進(jìn)入試運(yùn)行階段，礦用連續(xù)牽引車連接礦車在運(yùn)輸過程中拐直角的情況不太樂觀。主要問題為：鋼絲繩在直角彎處出現(xiàn)了嚴(yán)重吃緊的現(xiàn)象，還出現(xiàn)鋼絲繩直接脫離梭頭壓繩板的情況。技術(shù)人員與現(xiàn)場施工人員共同討論，認(rèn)為原直角拐彎處的彎道曲率半徑9m可能有點(diǎn)小，通過理論計(jì)算認(rèn)為10m可以緩解鋼絲繩的拉力，還對(duì)拐彎位置的煤柱進(jìn)行了摸角處理，另外還增加了夾繩輪拐彎裝置來壓緊鋼絲繩。改造施工后，試運(yùn)行時(shí)牽引絞車可以完全實(shí)現(xiàn)拐直角彎。

4 實(shí)踐效果及比較分析

4.1 調(diào)度絞車牽引運(yùn)輸

按最先的設(shè)計(jì)方案，8101工作面機(jī)軌合一巷采用調(diào)度絞車來實(shí)現(xiàn)接力運(yùn)輸，全部采用小型絞車，JD-11.4型號(hào)8部，JD-25型3部。從盤區(qū)軌道巷通過5101軌道巷接力8101切眼，其絞車安裝如下圖2所示。

圖2 8101巷調(diào)度絞車擬安裝示意圖

從圖2中可以看到，調(diào)度絞車都是在巷道的兩側(cè)施工絞車硐室內(nèi)，呈現(xiàn)對(duì)拉形式分布，就其受力情況來分析其具體的布置方式。經(jīng)技術(shù)部門分析，擬定調(diào)度絞車安裝在巷道兩側(cè)。其具體的受力情況見圖3所示。

圖3 調(diào)度絞車兩側(cè)受力示意圖

從圖3的受力圖中可以看到，調(diào)度絞車的對(duì)拉對(duì)礦車的拉力F是始終朝向軌道中心線方向，在運(yùn)輸過程中給礦車的拉力始終是平穩(wěn)的，也是保障運(yùn)輸安全的基礎(chǔ)。但是調(diào)度絞車布置方式導(dǎo)致了工作當(dāng)中需要工人進(jìn)行反復(fù)的來回摘鉤掛鉤作業(yè)，人機(jī)混合作業(yè)帶來安全隱患，容易因人為因素導(dǎo)致安全事故。

4.2 連續(xù)牽引絞車牽引運(yùn)輸

自從8101工作面巷采用JWB-110BJ型連續(xù)牽引絞車運(yùn)輸后，取得了很好的實(shí)踐效果。有效地保障了井下礦車的運(yùn)輸效率和運(yùn)輸安全，具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

（1）該運(yùn)輸模式提升了運(yùn)輸效率。調(diào)度絞車接力運(yùn)輸從5101軌道巷拉運(yùn)支架至8101工作面，切眼1次，用時(shí)45min，其中摘掛鉤4次，用時(shí)40min，運(yùn)輸中以最快速度1.03m/s作業(yè)，運(yùn)至8101工作面790m處需15min，共計(jì)55min；而礦用連續(xù)牽引車絞車運(yùn)輸以最快速度1.4m/s運(yùn)行，用時(shí)11.5min，可節(jié)約時(shí)間43.5min。

（2）節(jié)省了人力資源成本。采用礦用連續(xù)牽引絞車運(yùn)輸方式，可以省略掉拉絞車空鉤、撥鋼絲繩的相關(guān)工序，保障了礦車運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)性和安全性，節(jié)約了大量的人力資源成本，提高了煤礦的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于井下大型設(shè)備的安裝運(yùn)輸，也可以實(shí)現(xiàn)一次到位，降低了安裝施工成本。

（3）節(jié)省了絞車硐室的施工費(fèi)用。采用原先的回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷硐室做為絞車硐室，從而節(jié)約了絞車硐室的施工費(fèi)用。對(duì)于調(diào)度絞車，無法利于回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷硐室必須施工絞車硐室，9處絞車硐室的施工費(fèi)用大約在20萬元左右。

（4）提高了工作人員的安全性，降低了運(yùn)輸安全事故的發(fā)生率。調(diào)度絞車運(yùn)輸作業(yè)過程中，絞車司機(jī)、摘掛鉤工都需要對(duì)其工序進(jìn)行多次的重復(fù)操作，還需要在不同的地點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)，其施工安全無法保障。礦用連續(xù)牽引絞車出繩方向與運(yùn)輸方向是垂直的，絞車司機(jī)只需要在絞車硐室內(nèi)進(jìn)行一次摘掛鉤作業(yè)就可以完成運(yùn)輸任務(wù)，提高了運(yùn)輸安全。

5 總結(jié)

同煤集團(tuán)晉華宮礦8101機(jī)軌合一巷采用連續(xù)牽引絞車配合直角拐彎技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用是非常成功的。其運(yùn)輸模式簡化了運(yùn)輸系統(tǒng)，減少了設(shè)備投入和掘進(jìn)工程量，提升了輔助運(yùn)輸效率，提高了運(yùn)輸安全，效果明顯高于以往傳統(tǒng)的調(diào)度絞車運(yùn)輸。同時(shí)礦用連續(xù)牽引絞車實(shí)現(xiàn)了直角拐彎技術(shù)的應(yīng)用，能解決巷道與工作面軌道巷垂直時(shí)一次性連續(xù)運(yùn)輸?shù)碾y題，對(duì)于礦井輔助運(yùn)輸方式的優(yōu)化改進(jìn)有著參考作用，可以考慮在運(yùn)輸巷道進(jìn)行推廣應(yīng)用。