淺談邁步自移設備列車在煤礦井下的應用

劉志輝

摘 要：介紹了榆林神華郭家灣煤礦應用新型綜采工作面順槽邁步自移設備列車代替傳統的絞車鋼絲繩牽引綜采移變設備列車，解決了以往設備列車使用絞車、鋼絲繩鏈接、牽引設備列車容易出現的斷繩跑車、掉道、脫扣、誤操作等安全問題，為煤礦綜采工作面安全、高產、高效生產提供了先進的設備支持。研究分析了邁步式自移設備列車的結構組成及特點、行走運行原理。

關鍵詞：邁步自移設備列車；綜采工作面；液壓驅動；工作原理

中圖分類號：TD67 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）27-0139-02

1 概述

新型邁步自移設備列車在榆林神華郭家灣煤礦正式投入使用，該套設備列車的投入使用對于煤礦綜采工作面安全、高產、高效生產，綜采設備列車的變革有著里程碑式的推進作用。當前，國內傳統的綜采工作面設備列車多數采用軌道式絞車、鋼絲繩鏈接、牽引的移動方式，此種設備列車移動方式作業步驟復雜，參與工作的人員數量多，安全系數低，工作強度大，作業效率低。設備列車在移動過程中容易出現鋼絲繩斷繩、設備列車跑車、平板車掉道、絞車誤動作、人員信號傳遞不暢，平板車滑移等威脅人身安全和設備財產損失的隱患。

隨著采煤技術的日趨成熟，自動化水平的不斷提高，先進的設備列車移動技術也逐漸浮出水面。榆林神華郭家灣煤礦51103綜采工作面引進了順槽邁步自移設備列車，此套設備以液壓為動力，自帶軌道，高度集成、列車自移、行走調偏、管纜隨動、防掉道等功能，實現錨固拉移裝置帶動整個設備列車的邁步式前移。邁步自移設備列車的投用，可實現一個圓班移動一次設備列車，降低材料的投入、降低工人勞動強度、減少拉移設備列車的準備時間，增強了綜采工作面生產的安全性和提高了作業的工作效率，將設備列車的牽移工作方式從根本上進行了革新。使用傳統的設備列車，綜采隊里需要安排專門人員進行拆軌道、運軌道、鋪軌道、掛單軌吊、拆單軌吊等工序的作業，還需要每班安排人員進行拉拽電纜和高壓液管工作。使用新型邁步式自移設備列車后，只需要安排一名控制臺電工停開乳化液泵和一名液壓系統操作工，就可以完成全部拉移變設備列車的工作，減少了作業人員，降低了人工成本，也與神華無人則安的安全理念相吻合。同時，由于該設備列車采用了管纜伸縮承載系統縮短了調度絞車至工作面的距離約100米，這樣工作面的回采長度可增加100米，按照工作面平均采高為4.5米，工作面長度為300米計算，每個工作面可增加原煤產量約18萬噸，提高了煤炭資源的回采率。增加了礦井的效益。

2 設備列車主要參數及主要結構特點

2.1 設備列車的主要參數

邁步式自移設備列車全長223米，單節小平板車長度為 3645mm、單節大平板車長度為5955mm；單節平板車載重20T；爬坡角度為0-7°；設備列車牽引能力為300T；設備列車移動步距為2000mm。

2.2 設備列車的主要結構特點

（1）綜采工作面順槽邁步自移設備列車，每套由1組錨固牽引裝置，36輛平板車，1組管纜伸縮推移裝置組成，布置于運輸順槽巷道，總長度約223米。

（2）36輛平板車共由1輛尾架工具平板車、1輛工具平板車、21輛小平板車，10輛大平板車、2輛電纜存儲車和1輛光纜存儲車組成。

（3）錨固裝置自帶調偏提升機構，調偏時能提升支架高度170mm，左右最大調偏量145mm/次。

（4）平板車配有專用軌道和軌道提升裝置；專用軌道間通過連接段鉸接，適應上下坡道，實現設備列車整體邁步自移及防跑車和防掉道。

（5）邁步自移設備列車移動行程為2000mm。

（6）錨固裝置通過推移油缸拉移設備列車，防止因鋼絲繩斷裂引起的跑車事故，能夠保證設備列車在0-7°的坡道上行走。

（7）提升銷在設計時和軌道的摩擦方式為滾動摩擦，摩擦力小，不易損壞。

（8）軌道下面焊有滑靴板，增大接底面積。

（9）每輛電纜存儲車能夠存儲250米的高壓電纜。

（10）電纜伸縮自移部分懸掛在承載車上，采用步進推移裝置和制動裝置，多組電纜小車使用鏈條連接，間隔一定距離來實現電纜部分的伸縮功能。

（11）承載車上布置有伸縮套筒懸臂梁，可根據巷道情況自行調節系統高度，8組車上共有4根撐頂立柱，電纜移動時撐頂立柱接頂，保證電纜伸縮系統移動時的穩定性。

（12）邁步自移設備列車到達停采線后，可以卸掉軌道，采用輔助牽引裝置拉出順槽巷道。

3 設備列車的布置方式及作業循環步驟

3.1 設備列車在巷道中的布置方式如圖1

3.2 設備列車作業循環步驟

綜采工作面順槽邁步自移設備列車由泵站提供的高壓工作液經進液截止閥和過濾器進入電液操縱閥組。通過觸發人機操作界面的相應按鍵來控制電磁先導閥，電磁先導閥控制的液體進一步控制主控閥組，實現控制乳化液的開關及流向，從而完成控制相關油缸的動作，實現自移設備列車的各種動作。

3.2.1 生產班中電纜壓縮

（1）設備列車錨固拉移裝置不動，平板車落地，只動作管纜伸縮承載系統。

（2）將管纜伸縮承載系統中的撐頂立柱撐住頂板，形成支撐點。生產班時，采煤機割一刀煤，操作單軌吊中的步進推移裝置將所有管纜推移壓縮一個步距。（此步操作跟隨采煤機循環動作）

（3）生產班結束，采煤機檢修，管纜伸縮承載系統停止動作，并將撐頂立柱降下。

3.2.2 檢修班時，設備列車前移，電纜伸展

（1）將錨固拉移裝置中的立柱頂住頂板，錨固架頂天立地形成錨固點。

（2）利用平板小車提升裝置，將導軌壓到地板上，平板小車騎在導軌上脫離地面。

（3）操作推移千斤頂，將設備列車（所有部分包括管纜伸縮承載系統）拉移一個推移步距（2米），完成設備列車的前移。

（4）利用平板小車的提升裝置，將小車軌道提起，平板小車落地。

（5）將錨固拉移裝置中的立柱降下，用推移千斤頂，以落地的設備列車為支點，推移錨固架前移，從而完成邁步式自移設備列車的一個步距循環（2米）。

（6）將管纜伸縮承載系統中的單軌吊裝置中的推移油缸

反向前進，實現管纜拉伸（每次2米）。

（7）上述完成一個步距拉移的循環，依上述步驟循環操

作，完成自移設備列車18米的前移。

3.2.3 錨固拉移裝置的調偏如圖2

（1）首先錨固拉移裝置的立柱降下，其次動作伸縮調偏裝置中的起底油缸。將起底油缸伸出，將錨固架頂起脫離地板，調偏裝置落地。

（2）伸縮調偏油缸，實現錨固拉移裝置的左右調偏。

（3）收起起底油缸，錨固拉移裝置落地，調偏裝置脫離地面。

（4）收回調偏油缸，完成一個動作的循環！一次調偏

100mm。

4 結束語

傳統的移變設備列車在使用中安全系數低，安全事故時有發生，為生產和作業人員的安全帶來隱患，新型邁步式自移設備列車的研發和投用降低了工人的勞動強度、減少了作業人員數量，縮短了拉設備列車的準備時間、操作步驟簡單、易操作，大大地提高了工作效率，減少作業安全隱患。隨著51103綜采工作面的順利貫通、回撤，標志著邁步式自移設備列車在郭家灣煤礦試運行成功。該套設備列車整體穩定性高，可有效杜絕因列車跑車、掉道等引起的各種安全事故，保證綜采工作面作業人員的安全，也提高了綜采隊的工作效率，為煤礦綜采工作面安全高產高效生產提供了保證。

參考文獻：

[1]焦潞平.滑靴式自移設備列車在煤礦綜采工作面的應用[J].科技創業家，2013（12）.

[2]武永剛.滑靴式無軌自移設備列車的研發與應用[J].山西焦煤科技，2014（10）.

[3]朱世德，石寧，潘江如.邁步式設備列車自移裝置的設計及應用[J].科技資訊，2011（22）.

[4]孫社民.綜采工作面滑靴式自移設備列車的關鍵技術研究[J].科技與企業，2013（20）.endprint