論綜采工作面安裝拆除硐室起吊行車的改進

摘 要：本文首先介紹了綜采工作面安裝拆除硐室起吊行車存在的問題，其次闡述了關鍵技術及技術方案，然后對綜采工作面安裝拆除硐室起吊行車的改進實施過程進行說明，最后對該起吊行車改進的應用成效及經濟進行分析。

關鍵詞：綜采工作面； 安裝拆除 ；起吊行車； 技術 ；方案

安徽恒源煤電股份有限公司五溝煤礦以綜合機械化開采為主，因副井口及井下巷道運輸條件限制，綜采支架、刮板輸送機等大件設備均需解體成散件進行運輸。在井下以往采用JH-8型回柱絞車對大件設備進行起吊安裝或拆除。該絞車安全系數低，故障率高，維修量大，嚴重制約了綜采工作面安裝拆除工程的安全高效進行。通過對該起吊行車進行改進，使用德國JDN風動葫蘆作為起吊裝置，同時增加橫向及縱向移動裝置，大大提高起吊行車機械化程度，有效提高井下大件起吊作業的安全性、可靠性和準確性，為今后綜采設備的安裝拆除積 累了寶貴的實踐經驗。

1 綜采工作面安裝拆除硐室起吊行車存在的問題

綜采工作面安裝拆除硐室一般使用自制電動行車進行起吊作業，采用JH-8型回柱絞車作為起吊裝置。該行車在使用過程中存在以下問題：

（1）不便于操作控制，起吊定位不精確，起吊設備時需要反復點動進行位置調整，工作效率低。

（2）頻繁點動會加快絞車蝸輪蝸桿的磨損，從而出現不自保現象，在起吊時，大件快速下滑，失去控制，安全威脅極大。

（3）電動絞車故障率高、檢修量大。經常登高作業檢修或更換絞車，這樣不但增加了安全隱患，也降低了施工效率。

（4）起吊跑車的前后左右移動全靠人力拉拽，負載移動時，需要8-9人才能拉動，費工費力，效率低。人員拉拽跑車時，如果跑車受力不平衡，容易出現跑車掉道、側翻事故，對人身造成傷害。

基于以上問題，為了保證井下起吊作業的安全，必須對現有行車進行優化改進。應充分利用井下風能、電能、液壓能等動力源，對行車的起吊裝置、行走裝置、保護裝置等進行改進，實現行車起吊、移動遠距離一體化集中控制，改變多人拉拽移動行車方式，達到機械化減人的目的。

2 關鍵技術及技術方案

2.1 關鍵技術

一是使用德國JDN風動葫蘆作為起吊裝置，利用風能實現行車的上下起吊。二是利用液壓能實現橫向跑車的左右移動。三是利用無極牽引原理實現縱向跑車的前后移動。

2.2 技術方案

（1）起吊裝置的改進：利用德國JDN風動葫蘆替代傳統JH-8型回柱絞車，將原來的起吊裝置由電動改為風動。現有行車整體框架不變，設計加工可吊掛風動葫蘆的小跑車即可。

（2）橫向跑車的改進：利用液壓千斤頂推動實現橫向跑車的移動。

（3）縱向跑車的改進：利用無極牽引原理，采用一臺收放絞車實現縱向跑車的移動。

（4）設計安裝電氣、機械保護，如橫向跑車防側翻保護、縱向跑車防越位保護等。

3 實施過程說明

3.1 起吊裝置的改進

利用德國JDN風動葫蘆替代JH-8型回柱絞車，采用風動葫蘆作為起吊裝置，通過操作風動葫蘆控制器來實現行車的垂直起吊功能。JDN風動葫蘆優勢：操作簡便，精確定位；實現遠距離控制操作，安全系數高；維護率低、故障率低，適合長的工作周期；重量輕，安裝、拆除、轉移方便；有氣動失壓保護、緊急制動保護和安全過載保護。

3.2 橫向跑車的改進

設計加工可吊掛風動葫蘆的橫向跑車。采用高強度工字鋼加工橫向跑車框架。橫向跑車的行走采用2個千斤頂推動，從臨時乳化泵站給千斤頂供液，通過操作片閥手把來控制跑車的左右行走。

3.3 縱向跑車的改進

利用無極牽引的原理：

（1）在行車一端橫梁上固定一臺2.2KW的收放絞車，相當于無極繩絞車主機。

（2）將原先的兩臺縱向跑車改為使用一臺，并對縱向跑車框架進行整體加固，相當于無極繩梭車。

（3）在行車兩端橫梁上各設計安裝一套簡易張緊裝置，通過頂絲、彈簧張緊鋼絲繩，相當于無極繩絞車張緊器。

（4）利用動滑輪原理，降低縱向跑車移動速度，同時增加牽引力。

（5）設計加工導繩裝置，保證行車縱向平穩運行。

3.4 其它方面的改進

一是設計加工操作臺，實現了行車起吊、移動遠距離一體化集中控制。二是安裝縱向跑車過卷保護，跑車越位后自動斷電，防止誤操作。三是設計安裝橫向跑車防側翻裝置，提高跑車運行穩定性和安全性。四是設計管路拖掛裝置，保證管路移動順暢。五是采用高壓過濾器和三聯體過濾器兩道風源過濾裝置，降低風動葫蘆故障率。六是采用專用起吊組件，鉤掛牢靠，安全系數高，避免了傳統C形鉤起吊組件損壞傷人隱患，保證了作業安全。

4 應用成效及經濟分析

4.1 安全效果分析

起吊裝置改用風動葫蘆，具有操作簡便、定位精確的優點，便于大件設備的組裝和拆解。風動葫蘆起吊安全系數高，實現遠距離控制操作，消除了大件起吊電動行車不自保的不安全因素。橫向跑車、縱向跑車實現機械化移動，替換人工拖拽，同時設計安裝跑車防側翻和防過卷保護，避免了跑車掉道、側翻傷人的風險。

4.2 勞動效率分析

原先的電動行車至少需要8人在硐室配合作業，拉拽行車，改進后的起吊行車，前后左右移動無需人工拖拽，現在只需要5人即可滿足作業，達到了機械化減人的目的，同時降低了工人勞動強度，提高了施工效率。改進后的行車日常檢修量小，故障率低，減少了檢修人員的投入，降低了檢修人員勞動強度。

4.3 經濟效益分析

購置一套JDN風動行車需120～140萬元，在現有行車的基礎上進行改進，綜合利用井下風、液、電等動力，僅需20～30萬元即可完成行車改造，節省設備購置費100萬元，達到了降本增效的目的。

5 結語

改進后的起吊行車綜合利用井下風能、電能、液壓能等動力，大大提高起吊行車機械化程度，改變了以往多人拉拽移動行車方式，達到了機械化減人的目的。在現有起吊行車的基礎上進行改進，改進量小，易于操作，節約大量成本，且組裝、拆解靈活方便，可以滿足綜采工作面安裝、拆除作業的要求。因此，廣泛推廣應用該項改進，將有效提高井下大件起吊作業的安全性、可靠性和準確性。

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作者簡介：

張慶虎（1988.08），男，漢族，機電副區長，畢業于中國礦業大學，工程力學專業，主要從事煤礦綜采設備的安裝與拆除工作。