掘進機新型拖纜裝置應用分析

李江飛

（大同煤礦集團有限責任公司，山西 大同037001）

引言

掘進機在大型千萬噸礦井掘進工作面的使用越來越廣，這是由于掘進機具有先進的割煤工藝、簡便的維護方式、完備的防護措施以及較高的割煤效率。綜掘機不僅能夠加快正常的掘進速度，還能大大降低工作人員的勞動強度。然而掘進機在正常作業時，如果電纜不能跟隨掘進機同步移動或電纜拖地、擠壓、吊掛方式不合理，都會導致電纜出現漏電，影響掘進工作面正常生產[1]。

1 塔山煤礦三盤區8117高抽巷單臂掘進機掘進難題

大同煤礦煤礦集團塔山三盤區8117高抽巷設計長度為1 700 m，巷道設計斷面規格為寬×高=4.0 m×3.1m，施工巷道從三盤區輔運巷以5°仰角上山掘進，巷道掘進300 m后進入2號煤層，沿2號煤層頂板平行掘進。

8117高抽巷采用機械化掘進工藝，采用EBZ200型單臂掘進機進行巷道掘進，掘進機切割電機功率為200kW，掘進機長度為11.5m，高度為2.0m，寬度為3.0 m，掘進機在掘進過程中每班的工作進度為6 m，掘進機在12 h內移動5 m就要求電纜具備一定伸縮性，這樣才能保證電纜隨著掘進機前后移動，但是電纜的吊掛就成為一個較難解決的問題。電纜吊掛的傳統工藝為將鋼絲繩的一端固定在巷道頂板上，而另一端固定在電纜架上，掘進工作面每推進一個固定距離后，下一個班需將電纜的固定點向前移動，電纜移動完畢后才能繼續掘進。頻繁向前移動電纜不僅消耗大量的人力物力，還會由于電纜張力過大打傷工作人員。對此該礦掘進管理辦設計了一套自移式新型拖纜裝置[2-3]。

2 自移式新型拖纜裝置結構

為了解決鋼絲繩及電纜吊掛問題，結合巷道的實際情況設計出一種自移拖纜機構，并將該機構固定在掘進機二運跑道上，這樣電纜無需人工搬運就會隨著掘進機的正常推進而自動向前移動。

自移拖纜機構主要是由以下部件組成：導向滑輪組、鋼絲繩固定架、滑輪吊鉤、彈簧及鋼絲繩，電纜可以吊掛在鋼絲繩的滑輪吊鉤上來實現自由移動，如圖1所示。

圖1 自移式新型拖纜裝置結構示意圖

固定架主要由兩部分組成，將第一個部分的上下兩端焊接上滑輪并固定在二運上，將第二個部分固定在跑道上，通過支架將電纜整體托起，利用滑輪組導移動鋼絲繩，此外為了能夠緩沖拉力在另一端安裝強力彈簧。

由于工作面處于動態作業，鋼絲繩固定支架很容易由于不穩定發生傾倒；部分電纜吊掛需要人工進行拖拽；鋼絲繩松緊度無法統一調節。所以采取以下措施進行改進：施工人員將10號槽鋼套作為鋼絲繩上支架套在12號槽鋼的下支架內，此外為了增加支架的穩定性，將三角支架焊接在固定支架上；使用滑輪對電纜進行吊掛，增加電纜移動的靈活性；采用張力更大的強力彈簧來緩沖鋼絲繩張力，避免電纜在掘進遷移過程中頻繁移動[4-5]。

3 裝置優點及應用效果分析

3.1 裝置優點

1）裝置結構簡單。自動式新型拖纜裝置與傳統的電纜吊掛工藝相比，該裝置具有結構簡單、維護方便、勞動強度低、適用范圍廣等優點，該裝置在實際應用中便于安裝維護，故障率低，適用于不同施工條件的掘進工作面。

2）降低了作業強度。傳統托纜裝置在移電纜時需4人配合施工，而采用自移式拖纜裝置僅需1人即可，大大降低了勞動作業強度，而且電纜能夠隨著掘進機的推進自動調節前移速度，避免人工拖拽電纜帶來的拖拽速度慢及造成電纜傷人事故，確保礦井安全生產。

3）降低了勞動成本。按照一個工作面每班安排一人進行電纜拖移，每班每人按照200元進行支付，30天就能夠節約1.8萬元，全礦5個掘進工作面每月可節約9萬元。

4）提高了拖纜效率。傳統托纜裝置在實際應用中每拖纜1.0 m需用時8 min，每天拖纜長度達12 m，用時為96 min；而自移式拖纜裝置每拖纜1.0 m用時為3 min，每天拖纜時間可節約1h，大大提高了拖纜效率。

3.2 實際應用效果分析

2019年2月在8117高抽巷掘進機上安裝了一套自移式新型拖纜裝置，截止8月3日，通過6個月實際應用效果來看，該裝置在應用過程中未發生電纜脫鉤、斷裂、磨損等現象，拖纜效果好且故障率低，整個巷道掘進可縮短拖纜時間達150 h。

4 結語

自移式新型拖纜裝置在8117高抽巷掘進過程中投入使用后，解決了傳統托纜裝置故障率高、拖纜勞動強度大、拖纜效果差等技術難題，避免了由拖纜裝置故障導致掘進機高壓電纜磨損、斷裂等現象，提高了巷道掘進效率，取得了顯著應用成效。