無極繩絞車在掘進輔助運輸中的應用研究

徐志川

摘要：科技在不斷發展，社會在不斷進步，開灤東歡佗礦業分公司目前掘進巷道主要采用11.4kW絞車或25kW絞車配合輔助運輸裝置運輸，機械運距短350-380m就要倒一次絞車，需要投入大量人力才能滿足掘進用料，為改變掘進目前后路輔助運輸方式，投入窄軌無極繩絞車將掘進巷道后路輔助運輸系統升級改造，實現掘進后路巷道連續運輸、減人、安全目的。

關鍵詞：無極繩絞車;煤炭開采;輔助運輸;運輸安全

無極繩絞車作為井下輔助運輸的一種方式，其工作原理是利用鋼絲繩帶動井下車輛等運輸設備前進，具有結構簡單、適應復雜地質條件性強等優點。特別是近些年來，隨著技術、配套設備、安全性等不斷進步，無極繩絞車等先進運輸系統在國內一些煤礦已經投入實用，在開灤集團部分礦井的綜采工作面的風道已經投入實用，在掘進的巷道中，還未有先例。

一、無極繩絞車工作原理

無極繩絞車輔助運輸系統主要包括電控、信息系統、托繩輪組、尾輪、轉彎輪組、梭車、絞車、張緊裝置等，將鋼絲繩進行組合完成運輸任務。無極繩絞車系統可以在井下實現連續運轉，減少過去運輸的接替任務，代替小型絞車多次對拉方式，使得運輸系統更為便捷，從而降低運輸中出現脫鉤事故。此外，采用無極繩絞車運輸方式，運輸過程速度較為平緩，可減少運輸過程中礦車出現脫軌現象，提高運輸工作的效率。一般在巷道中有多個轉彎點存在，過去的絞車運輸方式通過在轉彎點加設絞車完成轉彎，這種方式耗費較多的成本，并且轉彎時易出現脫鉤、脫軌等情況，安全性低。無極繩絞車運輸方式在轉彎點采用轉彎護軌與梭車設備可實現水平轉彎，這種方式可與普通軌道相結合同時能夠完成S型轉彎。在絞車布置時，這種方法絞車既可以與軌道平行布置，也可采用垂直布置方式運輸方式，通過在軌道內布置兩根鋼絲繩或者在絞車內、外各布置一根鋼絲繩，可實現絞車在兩個方向出繩，無極繩運輸時采用梭車設備進行輔助運輸。無極繩運輸采用張緊裝置對鋼絲繩進行作用可實現對牽引力的調節，此外鋼絲繩使用時限更長，可利用導向輪減少鋼絲繩的磨損，同時通過將儲繩安裝在梭車上，根據具體的工作面長度縮短鋼絲繩的長度節約一定的材料成本。

二、無極繩絞車潛在的問題與處理方法

應用無極繩絞車時會面臨以下問題：啟動無極繩絞車時有很大梭車沖擊;運行絞車時，若絞車繩處在張緊的狀態下，特別是地形發生較大變化，車輛很容易掉道;對軌道有很大要求;輸送期間，若絞車繩比較放松，特別是中間位置，很容易出現繩襯打滑、鋼絲繩拉不動車等情況;無極繩絞車運輸中型號聯系、運行中沒有實現實時監測等問題;對鋼絲繩插接有很高的質量要求，一旦埋設出現質量問題，勢必會拉出;要求地質平緩，當軌道超過9°，鋼絲繩很容易和頂板發生摩擦;面對特定的工作環境，特別是坡度超過9°時，放無極繩絞車有很大的危險，甚至發生打滑等問題。為避免上面談到的問題，我們結合工作實踐，理出了以下解決方法：輸送期間整合輸送車輛，做好緊繩工作，或者根據輸送車輛重量實時配置重塊;插接鋼絲繩時，結合相關工藝與技術實施;把壓繩輪安裝于較大的巷道頂板上，避免頂板磨損;結合型號聯系我們增加語音通過裝置，布置視頻監測系統，達到實時聯系和可視監測及隨時停車;結合巷道敷設軌道，盡量使用到不小于24kg的軌道中;一次性在牽引絞車上固定回頭輪，由熟悉絞車的工作人員開絞車、放繩。

三、無極繩絞車使用策略

無極繩絞車憑借其優越性，在礦井掘進輔助運輸中應用逐漸增加，但是管理中仍存在一些問題，具體表現為對無極繩絞車運輸重要性認識不足，對輔助運輸過程中的人力、物力、財力等方面投入不足，筆者根據無極繩絞車在礦井具體應用實踐，提出一些有針對的建議措施，具體為：1）根據礦井實際情況，優化張緊裝置設計。由于我國煤炭賦存范圍廣，煤層賦存條件具有較大差異，井下輔助運輸過程中巷道有起伏、轉彎、坡度等問題，且現階段巷道一般是長距離運輸，這就對張緊裝置提出更高要求，需要使得運輸鋼絲繩保持較高的彈性及伸縮量?，F場無極繩絞車應用實踐看來，張緊裝置仍有較大的改進空間，若要解決上述問題，需要加強對張緊裝置研究，從配重以及鋼絲繩預緊力等方面控制，從而實現無極繩絞車運輸高效。同時也可以適當增加張緊裝置與無極繩絞車間間距，從而實現對鋼絲繩彈性以及伸縮量吸附。2）車場岔道分配，現階段使用的拋物線滾筒方式不能充分發揮無極繩絞車優勢，在一定程度上降低絞車工作效率，應強化對無極繩絞車運輸梭車以外部情況等方面改造，特別是岔道分配問題，需要根據礦井實際運輸需要，提出有關改造方案，從而實現減少輔助運輸事故，提高運輸安全性以及運輸效率目的。

四、無極繩絞車的工藝改進

軌道錯差會讓重車與梭車重點偏離，受自身作用影響出現力矩，一旦重車道掉道就會發生翻車。軌道懸空敷設或者重車顛簸，都會讓軌道受力出現變形，影響正常運輸。對于超重超長的重車，裝車之前就做好找正工作，切忌裝的太高，讓重心下滑，這樣才能避免力矩過大、重心增大的影響。對于軌道懸空與兩道錯差的問題，可以通過底板松軟區域增加松木的方式，加大底板接觸面積，這樣才能避免軌道下沉，對于兩道間距變化較大的問題，可采用特制限位支拉桿調整軌距。在運輸期間，結合力學原理，生成有效的動態平衡理論，重車應該用手拉葫蘆及或不小于Φ12.5mm的鏢繩兩道打鑣剎緊，減少運輸隱患。

五、結論

無極繩絞車在礦井掘進巷道長距離輔助運輸中應用下部發展必然結果，同時也符合現階段礦井機械化、自動化水平提升需要。在無極繩絞車應用過程中，需要強化其基礎研究，對絞車在使用過程中存在的問題進行綜合分析制定解決方案，提升無極繩絞車應用效率以及運輸安全性，為礦井煤炭安全、高效開采提供保障。

參考文獻：

[1]王躍.無極繩絞車彎道安全運輸的關鍵技術研究[J].煤炭技術，2019，38（08）：162-164.

[2]閆蘇采.無極繩絞車在礦井輔助運輸系統中的應用[J].山西能源學院學報，2019，32（01）：15-16.