滑道運輸工藝在綜采工作面搬家中的應用實踐

崔志剛

（山西大同煤礦集團有限公司煤峪口礦， 山西 大同 037001）

引言

通常來說，綜采的整體搬家會影響綜采工作的開展，降低企業生產效率，影響企業經濟效益。為了控制搬家時間，減少搬家對作業效率的影響，使搬家工序得到簡化，可以應用滑道運輸工藝展開搬家倒面工作。通過大量實踐證明，滑道運輸比傳統裝車運輸具有更好的應用效果，不僅能夠快速完成搬家倒面工作，還能夠避免跑車、翻車等生產事故。

1 搬家倒面工作開展背景

煤峪口礦8605工作面其頭巷長為740 m，尾巷為730 m，根據采礦設計和回采實際情況已經達到停采要求，需要對工作面進行整體搬家。如何組織實施變得尤為重要，該段回風順槽處于下坡，坡度約為2°～5°，運用傳統模式進行倒面不利于安全生產工作的開展，會埋下安全隱患。基于這一情況，就提出了應用滑道運輸的方式進行倒面搬家。通過統計可知，本次搬家總共使用支架62架，采用滑道搬運，將作業時間控制在8 d，再次證明了滑道工藝所具有的安全性以及高效性[1-2]。

2 滑道運輸綜采支架應用情況

在決定應用滑道運輸方案之后，相關科室需要對制定的運輸方案進行可行性論證，并對方案進行細化。如若使用傳統平板車運輸模式，車高為0.34 m，支架為1.6 m，軌道高0.1 m，總高為2.04 m，而搬遷作業面有較頻繁的回風巷底鼓，巷道內有些區域無法保證運輸條件，因此平板車運輸方案被否定。僅綜采支架的重量就超過了20 t，移動支架所需的作用力較大，在操作時可以采用滑道配合絞車的方式，這就解決了運輸高度與運輸重量的問題。而用滑道運輸，就需要考慮枕木的承載力，20 t的支架顯然超過了最大承受能力，如果運輸時支架與枕木發生鉤掛，就會導致枕木遭到損毀。為了解決這一問題，決定將枕木替換為工字鋼，重量問題不再是阻礙。在進行實驗論證時，20 t支架躺在枕木上移動非常困難，絞車的作用力會使之發生偏移。針對該問題，還需增加滑道護軌的設計，對支架的移動空間進行約束，進而實現支架較為穩定的移動。在生產操作中選擇14號槽鋼作為護軌，將設備裝卸等工序省去。滑動摩擦系數遠大于滾動摩擦系數，通過摩擦力的增加能夠避免跑車問題的發生，保證運輸安全。

3 搬家前準備工作

在對搬家倒面線路上進行滑動安裝時需要遵循一定的順序，首先要完成軌枕的加固，將12號礦用工字鋼均勻的鋪設在軌道下方用作軌枕；其次要進行護軌的安裝，將14號槽鋼用螺栓固定在鋼軌枕兩側上方，發揮防護作用；最后硬化轉彎區，在搬家前需要對轉彎區做硬化，保證硬化平面持平于軌面。

4 滑道運輸系統相關參數的計算

在運用滑道運輸前先要對相關參數進行準確計算，保證運輸方案的可行性與安全性。

4.1 巷道基本條件與設備參數

運輸巷道沿底板進行施工，在巷道中存在起伏，坡度最大值為5°。在運輸時所應用的絞車型號為JHMB-14，速度為 0.14 m/s，牽引力為 140 kN，功率為18.5 kW。運輸所使用鋼絲繩的直徑為26 mm，最小破斷力為517 kN。

4.2 校驗計算

鋼絲牽引力F：

式中：m1為運輸最大質量，m1=20 t=20 000 kg；g為重力加速度，取9.8 kg/m2；μ1為鋼絲繩摩擦阻力系數，取0.3；α為坡度，α=5°。代入數據計算得F=75.6 kN。

517 kN÷75.6 kN=6.8，因此選擇的鋼絲繩符合安全規程中大于6.5的要求。

絞車功率：應用公式N/A=Fv/η進行絞車功率N的校核。其中N=18.5 kW，牽引速度v=0.14 m/s，絞車傳動效率η=0.8，牽引力F=75.6 kN，則富余系數A=1.39＞1.1（煤礦安全手冊中要求最低值）。通過上面數據計算可知，選擇的JHMB-14絞車能夠在5°的坡度上達到140 kN的提升力。

摩擦力：在計算時取摩擦系數0.15～0.3。當進行設備運輸時有F滑動=sin5°×G=0.087G，F摩最小=0.15×cos5°×G=0.149G，F摩最大=9.8×0.3×cos5°×G=0.298G，其中G為支架所受重力，則F滑動＜F摩最小＜F摩最大。通過摩擦力的比較可知，如果設備停止，在運輸軌道上不會發生下滑現象，但為了避免意外發生，保證運輸安全，應當在停車時下坡位置增加臨時阻礙設施。

5 綜采工作面搬家滑道運輸工藝的經驗總結

在綜采工作面搬家時應用滑道運輸技術具有一定的限制性，只能實現一個面到另一個面的運輸。通過工藝的實際應用情況可知，該技術能夠實現運輸安全系數的提升，還能讓工作效率得到保證，有效控制采礦作業成本。有些井下作業巷道條件較為惡劣，巷道高度有限，平整度較差，同時在工作面還存在較大坡度，支護條件較差，運用平板車運輸阻礙較多，很難完成安全運輸，滑道運輸工藝能夠更好地體現出工藝自身的優越性。但是，滑到運輸需要有護道設計作為基礎，現場作業人員要能夠精密準確地控制滑道設計參數，還需要模擬巷道真實環境進行試驗論證，才能保證工藝的可行性與有效性[3-4]。

當工作面屬于不規則狀態時，設備的整體轉面難度較大。在實踐中需要格外注意，待里段工作面運送變電列車、轉載機、破碎機、端頭支架轉面結束后，將密閉結構設置在外段工作面切眼前，通過安裝通風機實現工作面切眼的通風效果，里段工作面支架從回順進行轉面。完成全部轉面工作后，通過密閉建設實現里段作業面撤回，并實現了采場封閉。

通過實踐能夠總結出滑道運輸技術的重點，第一，要對絞車控制開關保護進行合理整定，并將導向裝置安裝在滑道前方，保證仰角中檔安裝的均勻性并配備軌道阻攔器；第二，要保證保險繩配備的全面性，不得出現缺失情況，在拖運過程中要按規定使用保險繩，在停車時要將便攜阻車器放置在下坡端，保證設備停穩，不會發生跑車現象，在對繩頭進行倒換時，要遵循“先掛后摘”的原則；第三，在運輸時要利用沿線絞車把設備運輸到巷道頂頭之后再進入滑道，設備停放要避開正前滑道。在滑道端頭要進行下破平臺的施工，或者用木料、煤渣等進行墊坡，不能直接跳下滑道，在對設備進行拖運時，只允許有一部絞車在巷道沿途展開作業，在作業進行過程中巷道內不得有人，要保證巷道空曠，按照警戒要求嚴格執行；第四，處于運輸區間內的臨時便攜阻車器應當保持常閉狀態，與裝車運輸時狀態相同，完成運輸作業后即可取掉便攜阻車器，此外，在運輸過程中不能將任何潤滑劑噴灑在軌道上，也不能采取其他潤滑措施。由此可知，在使用滑道運輸工藝時需要對關鍵環節格外注意，避免出現操作上的失誤，由于人為因素導致安全事故發生，影響運輸作業效率。

6 結語

井下搬家倒面時應用滑道運輸能夠讓搬運速度以及作業效率得到顯著提升，縮減中間不必要的環節，例如裝車、卸車等，進而實現作業安全系數的提升。此外，滑道運輸方式還保證了軌道的運輸能力，便于綜采工作面設備的運輸，為搬家倒面工作帶來很大便捷，減輕作業人員的勞動強度，進而實現了生產成本的降低，并為礦井安全作業提供保障。