液壓自移式設備列車在綜采工作面的應用

曹 立

（晉能控股煤業集團雁崖煤業公司，山西 大同037031）

1 工作面概況

晉能控股集團雁崖煤業公司8312工作面位于三盤區南翼，工作面東側30 m為8311工作面采空區，西側為實體煤，南端為實體煤，北端為盤區大巷。8312工作面設計走向長度為1 100 m，傾向長度為241m，工作面回采煤層為4號煤層，平均厚度為3.5m，平均傾角為3°，工作面采用走向長壁后退式綜合機械化采煤法，采用全部垮落法控制頂板。工作面割煤是采用MG2×200/930-WD型雙滾筒采煤機進行落煤，截深為0.8 m。工作面破煤后通過SGZ-800/1050型封底式刮板輸送機運至SZZ-800/250型轉載機，經DTL-1200型膠帶輸送機通過盤區膠帶輸送機、2號膠帶輸送機、塔山礦1070主運輸機運輸至地面[1-2]。

8312工作面回采期間，在運輸順槽安裝了一部雙軌設備列車，設備列車主要安裝機電設備有乳化液泵、遠程操控臺、移動變電站、隔爆開關、電纜儲存框等；隨著工作面推進，設備列車通過絞車進行牽引移動；但是在實際應用中發現，由于設備列車安裝地點狹窄、巷道底板高低起伏，導致設備列車在移動時難度大，勞動作業強度高，且不利于施工安全[3]。

2 傳統設備列車主要存在的問題

1）傳統的絞車牽引設備列車在移動時，很容易引起電站失控下滑。根據近幾年發生的設備列車事故統計，設備在運行時發生過好多跑電站事故，尤其是在巷道底板不平或傾角較大時，很容易發生跑電站安全事故。電站下滑事故不僅會造成其他設備列車上的機電設備損壞，還會導致人員受傷。

2）工作人員控制制動閘能夠控制設備列車下坡時的速度，但不能避免電站的下滑，工作人員利用絞車進行牽引時速度又不恒定，很難控制電站的速度。根據近幾年發生的電站失控事故統計，在傾角較大的巷道用平板車對電站進行牽引時，下坡放電站比上坡拉電站發生跑車的概率要大。

3）在起伏不平或傾角較大的巷道前移電站時，工作人員常常使用分段移動電站、多部絞車共同配合前移電站的方式來避免電站發生跑車事故。然而這種方式控制難度較大、配合難度大，很容易造成其中一段列車掉道，嚴重時會造成部分設備損壞，更換難度增大[4]。

4）在頂、底板破碎的區域進行設備前移時，工作人員很難設置生根點，在巷道鋪設水泥不僅會延長工作面的穩裝周期，還會造成物力的大量浪費。

5）在巷道多位置設置生根點或分段前移設備電站都會給綜采工作人員增加額外的工作量，影響工作面其他檢修工作的進行。

3 液壓自移式設備列車結構組成（見下頁圖1）

液壓自移式設備列車主要由各類千斤頂、液壓系統、車架組件、連接段、左右滑塊、連接架、自移軌道組件、輔助支撐組件、前推器、同步桿組成。

1）車架組件為設備列車的載體，主要由以下部件組成：左右連接頭、左右側槽鋼、上面板、高強度槽鋼。車架組件還可以安放設備列車的其他配件[5]。

2）左滑塊組件功能結構與右滑塊組件是完全相同的，滑塊組件是將滑塊架焊接在四個滑塊上。通過乳化液泵給千斤頂供液來推動相應滑塊組件運動。在實際使用中，操作人員控制液壓閥來給左右千斤頂提供液壓，然而兩邊千斤頂的供液方向恰好相反，即當工作人員控制液壓閥供液后，乳化液泵能夠給左邊千斤頂前腔與右邊千斤頂后腔同時提供液壓，也可以給左邊千斤頂后腔和右千斤頂前腔同時提供液壓，通過這樣的操作就能使左右千斤頂向相反的方向伸縮。也就是當伸出右千斤頂時縮回左千斤頂；縮回右千斤頂時，伸出左千斤頂。

圖1 液壓自移式設備列車結構示意圖

3）滑塊組件主要是由四件滑塊與連板組焊接而成。滑塊組件在千斤頂的作用下運動時，當伸縮套通過車輪軸帶動里側兩塊滑塊上下運動時，輔助支撐組件也在兩塊外側滑塊的帶動下做上下運動。

4）自移軌道不僅是千斤頂的受力部件也是設備列車移動的支撐部件，主要是由強度較高的鋼板焊接而成。按照煤礦巷道的規格，軌道的軌距通常為0.6 m。

5）液壓系統主要由液壓膠管、液壓閥組、各類千斤頂組成。乳化液泵站需自行配備。

4 液壓自移式設備列車工作原理

1）乳化液泵為液壓閥提供高壓液體，左右千斤頂的伸縮主要是通過操作人員來控制操作閥完成，待左右滑塊組件向左運動后，里側滑塊下壓列車對應側的伸縮套，輪軸會相應的向下運動，車輪在輪軸的作用下被壓在軌面上，這時軌道與巷道底板接觸；外側滑塊抬高列車對應側的伸縮套，輪軸會相應的向上運動，輔助支撐組件被帶動升起，這時軌道與巷道底板脫離。

2）自移千斤頂也是由操作人員控制液壓閥組來完成，將自移軌道與自移千斤頂的一端固定，將車架與自移千斤頂的另一端固定，自移千斤頂在乳化液泵供液的情況下會沿著軌道做伸縮運動，從而推動車架向前移動。

3）自移千斤頂達到設計的最大行程后，自移千斤頂的供液會被液壓閥自動切斷，此時自移千斤頂將車架推動到了軌道的前端。此時操作人員通過給滑動千斤頂反向供液，滑動千斤頂就會將左右滑塊組件向右推移。外側滑塊下壓列車對應側的伸縮套，輔助支撐組件被帶動下降與底板接觸；里側滑塊抬高列車對應側的伸縮套，輪軸會相應的向上運動，滑靴在輪軸的作用下被鉤起，這時軌道與巷道底板脫離。輔助支撐機構支撐車架與列車其他的設備。

4）工作人員控制液壓閥將自移千斤頂收回，自移軌道組件在千斤頂的推動下向右移動，自移千斤頂收回后，這就完成了一個循環。按照以上步驟循環操作就可以實現設備列車的自移。

5 應用效果

2019年4月雁崖煤礦8312工作面采用液壓自移式設備列車，截止2019年10月通過6個月實際應用效果來看，液壓自移式設備列車徹底解決了傳統設備列車移車難度大、移車效率低等技術難題，采用該設備列車后只需1人操作即可，與傳統設備列車相比，降低了勞動作業強度及勞動成本，提高了設備列車移動安全系數，取得了顯著應用成效。