對采煤工作面滑靴式液壓自移無軌列車的分析

趙振興

（山西潞安集團蒲縣黑龍煤業有限公司，山西臨汾 041200）

0 引言

目前井下采煤工作都趨于機械化，采煤工藝也在不斷提高。井下的運輸設備多為傳統電氣設備列車，其具有可靠性差、安全性差、所需工作人員多、輔助設備及輔助工作較多等缺點，因此需要進一步改進。本文著重介紹滑靴式液壓自移無軌設備列車[1-2]，此設備列車的優勢在于運行原理簡單易懂，工作人員易于操作，安全性和效率較高[3]。

1 分析滑靴式液壓自移無軌設備列車

1.1 主要構成

圖1 所示為滑靴式液壓自移無軌設備列車結構示意圖，主要由前后推桿、滑靴式底座、電氣設備固定平臺、推移千斤頂、抬底千斤頂、可撤卸式立桿及可撤卸式電纜、管路頂置式托架等部件組成[4]。表1 所示為推移千斤頂參數表，表2所示為抬底千斤頂參數表。

圖1 滑靴式液壓自移無軌設備列車結構示意圖

表1 推移千斤頂基本參數

表2 抬底千斤頂參數

1.2 電纜儲存裝置

目前煤礦采煤工作面中使用的電纜和管路通過單軌吊來存放，絞車拖移，液壓邁步牽引等[5]，通常儲存數量為50～100 m不等，設備列車一次集中移動的距離決定了電纜和管路的儲存量。

電纜儲存裝置一般能夠滿足一個圓班工作面推進距離（5～15 m）即可，該儲存裝置與滑靴式設備列車配合使用，通過轉載機推動自動儲存。它改變了常規的作業規程（也就是說一個圓班的最多推進量即電纜儲存裝置的要求儲存量），每天檢修班用少量的時間即可完成設備列車運行和電纜儲存裝置的恢復工作。圖2所示為電纜儲存裝置縮回狀態示意圖，圖3所示為電纜儲存裝置展開狀態示意圖。

圖2 電纜儲存裝置縮回狀態示意圖

圖3 電纜儲存裝置展開狀態示意圖

2 滑靴式液壓自移無軌設備列車運行原理及運行方式

2.1 運行原理

滑靴式液壓自移無軌設備列車運行時先通過抬底千斤頂將車體前端抬起，然后通過車體內設置的推移千斤頂推動車體向前運行（推移距離800～900 mm），推移過程車體前端由抬底千斤頂耐磨底蓋與前推桿頂面摩擦，車體后端與地面摩擦前移。推移一個步距后收回抬底千斤頂活塞桿使車體前端落地，再使推移千斤頂活塞桿收回，在收回過程中推移千斤頂將帶動前后推桿向前移動而完成一個工作循環（同時列車在運行過程中帶動電纜儲存裝置展開）。

2.2 運行方式

列車運行采用集中控制式，由2+1操作閥控制，一組控制抬底千斤頂，一組控制推移千斤頂（列車所有驅動單車管路并聯），列車運行步距800 mm，運行過程的同時牽引電纜儲存裝置展開[6]。

3 絞車牽引式設備列車與滑靴式設備列車對比分析

3.1 安全性

普通絞車牽引式設備列車運行有嚴重的安全隱患，特別是在坡道上運行時易發生跑車事故，停車后必須設置多處卡道器[7]。

滑靴式液壓自移無軌列車在不大于20°坡道（上行或下行）上完全能夠安全運行，停車后無需進行其他工作。

3.2 工作量

普通絞車牽引式設備列車運行通常集中運行，工作人員人數為8人以上，其中絞車司機必須有2人，輔組人員在6人以上，分別進行接地線搬移固定、高壓電纜盤存、軌道撤除搬遷固定、低壓電纜單軌吊吊梁撤除搬遷固定、列車的卡軌器撤除搬遷固定等工作，一次運行距離為20～60 m，需4～8 h以上。

滑靴式液壓自移無軌列車運行時一般需要1～2 人即可，1人操作，另外1人巡視，運行結束后，用時在20～30 min。

3.3 輔組設備及材料投入

普通絞車牽引式設備列車必須在軌道上運行，通常需要2臺回柱絞車配合拉放運行，其中絞車在列車上固定時需使用兩輛平板車、2臺可逆磁力開關及若干電纜線等，同時必須有足夠的軌道，其中使用臨時軌道的長度為列車長度加運行距離，軌道卡道器得滿足所需等。普通絞車牽引式設備列車在運行的過程中電氣設備所輸出的電纜線與電纜單軌吊吊架連接，運行過程中列車將拉動吊架前移，易造成電纜損壞或事故。

滑靴式液壓自移無軌列車是由多個可驅動單車組件和非驅動單車組件通過拉桿相互鉸接而成，驅動車與非驅動車的數量可根據礦井設備數量及最大設備外形尺寸、載荷量、運行工作面坡度大小及相應的運行條件而設計，能夠適應硬化或非硬化地面、不同坡道、不平整地面的運行，可滿足大件設備修理、更換的需要，其中本液壓自移無軌設備列車中滑靴式驅動車重5.8 t，尺寸為0.4 m×1.4 m×5 m，對底板平均比壓在1.0～1.5 MPa 之間，泵站壓力為31.5 MPa，運輸尺寸為6 500 mm×1 400 mm×500 mm；非驅動車質量3 t，尺寸為0.26 m×1.46 m×4 m，對底板平均比壓在1.0～1.5 MPa 之間，以前車拖動前移方式行走，運輸尺寸為6 000 mm×1 400 mm×700 mm。同時該列車由1～2人操作即可運行，不需要其他輔組設備及材料，例如牽引絞車、軌道等，低壓電纜在頂置托架上敷設，它與電纜伸縮式儲存裝置直接敷設，運行過程中不直接拉動電纜及管路、運行完全自動化等優點。

3.4 電纜儲存

普通絞車牽引式設備列車電纜儲存多采用電纜單軌吊形式，儲存距離如果是60 m時需預留每趟電纜長度60 m，工作面如果需15趟電纜就需要預留電纜900～1 000 m。

伸縮式儲存裝置儲存距離如果是60 m時需預留每趟電纜長度60 m，工作面如果需15 趟電纜只需預留電纜225 m，相比之下節約將近700 m電纜線的投入成本。同時省去了電纜單軌吊、軌道的投入和大量的輔助工作，減輕了工人的勞動強度[8]。

綜上所述，該液壓自移滑靴式設備列車具有安全、高效、便捷、標準化為一體的優勢，是現代化礦井安全生產的好幫手。

4 結束語

（1）通過對普通絞車牽引式設備列車與液壓自移滑靴式設備列車進行比較，可以得出液壓自移滑靴式設備列車運行時更加安全可靠，而且無需設置多處卡道器即可停住。

（2）液壓自移滑靴式設備列車運行時所需的工作人員和時間都更少，減少了人員的浪費，提高了工作效率。

（3）滑靴式液壓自移無軌列車是由多個可驅動單車組件和非驅動單車組件通過拉桿相互鉸接而成，優點是不需要牽引絞車、軌道等輔助設備及材料，運行過程中不直接拉動電纜及管路，運行完全自動化。

（4）滑靴式液壓自移無軌列車采用伸縮式儲存裝置儲存電纜，減少了工作量，減輕了工作人員的勞動強度，提高了工作效率。

（5）滑靴式液壓自移無軌列車需進一步實現特殊地質條件下的靈活性直角轉彎。