無軌自移式設備列車在開元礦綜采面的應用

王軍平

（陽煤集團壽陽開元礦業有限責任公司，山西 晉中 045400）

隨著煤礦智能化開采水平的不斷發展及先進生產設備的投入，技術管理水平也不斷提高。綜采工作面不同于掘進工作面，大型設備很多，而且多數需要隨采隨動，需要配套的設備列車作為裝載回采設備的專用平臺。以前多數采用軌道式平板車做為設備列車，使用絞車牽引的方式移動[1]，在移動過程中容易出現鋼絲繩斷繩、設備列車跑車、平板車掉道等安全隱患。

隨著現代化機械設備技術的發展，采煤裝備自動化水平不斷提高，無軌自移式設備列車得到廣泛推廣應用。開元礦自上馬一次采全高大采高工作面以來，設備列車相對以往體積更大，自重也更重。自移式設備列車的投用，保證安全生產的同時，降低了工人勞動強度，減少了拉移設備列車的準備時間，增強了綜采工作面的生產效率。自移式設備列車的投用，將設備列車的牽移工作方式從根本上進行了革新。

1 工作面概況

開元礦9714 工作面位于9#煤七采區二水平，標高+694～+751 m，煤層埋藏深度384～448 m，采用“U+L”型布置方式。巷道均沿9#煤層頂板布置，工作面面長220 m，走向長1 300 m。工作面北部為9713 采空區，東鄰七采區系統大巷，南靠9715 設計工作面，西接9804 采空區。工作面進風順槽不受采動影響，回風順槽受采動影響。

9714 工作面西部存在一小型背斜構造，中東部存在一向斜構造，煤層東西呈起伏變化，煤層傾角一般為1°～10°，平均4°，兩巷高差3～25 m。

9714 工作面進、回風巷均沿9#煤層頂板布置，其中，巷道直接頂為砂質泥巖，厚度6.45 m，硬度系數為2.5～3.5；偽頂為泥巖，厚度2.17 m，硬度系數為2～2.5；直接底為砂質泥巖，厚度8.02 m，硬度系數為2.5～3.5。

進風巷為矩形斷面，巷寬5.0 m、巷高3.7 m，頂板采用錨索、菱形網、W 鋼帶聯合支護，煤幫采用幫錨桿支護。切巷安裝有采煤機、刮板輸送機、液壓支架，用于完成割煤、裝煤及頂板維護。進風巷安裝有轉載機、皮帶、設備列車等用于完成轉載運輸等任務?；仫L巷作為工作面專用回風，工作面采用MG750/1900-WDG型雙滾筒機組割煤，利用螺旋滾筒葉片和SGZ-1000/1400 輸送機鏟煤板將煤自行裝入輸送機，落煤由工作面輸送機送到SZZ-1000/400 轉載機，通過進風順槽一部SSJ-1200 皮帶，運至9#煤七采區皮帶巷皮帶，進入9#煤煤倉。其中，設備列車上安設轉載機、破碎機、機組開關、照明綜保、控制臺、加壓泵開關等設備共計16 列車廂，且車廂均為設備列車自帶，可根據回采工作面設備數量靈活調整。

2 自移式設備列車結構特點

開元礦使用徐州富迪礦用設備有限公司生產的無軌自移設備列車系統，該套系統作為已經技術成熟的液壓自移式系統，徹底拋棄回柱絞車，不需要鋪設導軌，只需要工作面乳化液供液，簡單操作操縱手柄就可以移動設備列車。該套設備可以直接置于巷道底板使用，運行更加安全、便捷、高效。

該設備列車主要由底座、前梁、后梁、立柱、頂架、連接梁、抬底千斤頂、推移千斤頂等組成[2]。各種電器設備通過螺絲固定于底座面板上，設備列車移動只需要接入工作面乳化液就可以移動。工作面乳化液接入操縱閥以后，操作抬底油缸，使底座前半部分抬起，并壓到前梁上，再伸出推移油缸，這時地面對底座的摩擦力小于地面對前梁的摩擦力，底座前移而前梁不動。當抬底油缸收回后，底座完全落于地面上，收回推移油缸，這時地面對底座的摩擦力大于地面對前梁的摩擦力，前梁與后梁前移，而底座不動，實現設備列車的自移。礦用液壓自移無軌設備列車可在回采工作面順槽使用，最大巷道坡度不大于15°，自移無軌設備列車結構見圖1。

圖1 自移無軌設備列車結構

3 自移式設備列車前移準備工作與操作方法

3.1 前期安裝準備

（1）自移式設備列車通過液壓動力實現前移，乳化液配比要達標。

（2）移動設備列車前必須檢查巷道頂底板、巷幫情況，確認巷道頂板支護可靠，底板平整無底鼓現象，同時巷幫與列車保證一定的安全距離，發現問題必須進行處理后在進行移車，防止列車移動時傾倒或與頂底板、巷幫刮蹭，導致列車失穩或損壞設備。

（3）作業人員移動列車前，要認真檢查液壓管路、U 型卡是否完好齊全，各油缸等部件，有無損傷，銷軸、擋板是否有變形、松動和丟失現象，發現問題必須進行處理后再進行操作。

（4）在移設備列車前，確認乳化泵工作正常，自移裝置供液接通，同時保證電纜、液管要有充足的富余量。

（5）設備列車移動區間內需加設喊話裝置，移動操作時如果發生緊急情況，可通過擴音電話喊話通知操作人員停止作業。

（6）檢查設備列車行人側及非行人側是否有卡絆，若有及時進行處理。提前測量巷道高度，及時通過起底等措施進行調整，保證列車頂部距頂板有不小于300 mm 的安全距離，以滿足列車通過。

3.2 使用

自移式設備列車底座與底座之間靠連接梁連接，自移式設備列車移動分成兩段依次移動，中間兩個底座的連接梁不裝，但前后梁需連接起來。

操作操縱閥組收回所有抬底油缸的活塞桿，抬底油缸提高，操作兩個操縱閥組手柄，使前后兩部車的推移油缸收回活塞桿，推移梁前移；伸出所有抬底油缸活塞桿，所有車輛被抬起；操作后部車推移油缸手柄，伸出活塞桿，后部列車前移；再操作前部車推移油缸手柄，伸出活塞桿，前部列車前移；操作抬底油缸手柄，收回所有抬底油缸活塞桿，車體落下[3]。如此循環操作可使設備列車平穩前移。

4 現場應用情況

無軌自移設備列車在9714 一次采全高工作面應用后，與原絞車牽引的有軌設備臺車相比，降低了工人勞動強度，減少了人員數量。每班由自移設備列車控制臺司機兼職列車操作工即可實現班中設備列車自動前移，原來由6 人完成的前移工作現在只需1 人操作、2 人警戒，同時縮短了前移前的準備工作流程；設備列車的動力全部使用電液控制，便于操作人員進行集中管理；設備列車移動速度快，且移動安全系數高。由于列車行走速度遠高于回采推進速度，所以利用電纜線可伸縮的特點，設備列車超前回采工作面80 m 布置，也就是在工作面每推進80 m 集中移動設備列車一次。

相對于原有軌絞車鋼絲繩牽引的設備列車，自移式設備列車附屬設備少，不存在跑車、掉道等現象。由于自移式設備列車使用電液控制，更便于實現自動化的集中控制；實現了隨綜采工作面的推進，主運輸巷重型設備同步推移，而且有效地解決了設備列車移動時發生跑車、掉道、側翻等問題；杜絕誤啟動絞車、信號傳遞失誤、鋼絲繩斷繩等安全隱患。同時也省去拉電纜等工作，大大解放了勞動力[4]，有助于提高綜采工作面采煤效率，每移動設備列車一個循環節省的時間可以多割半刀煤。

5 結論

隨著一次采全高智能化工作面的在開元礦的推廣應用，為合理配套大型裝備的隨采隨動，以及安全、高產、高效地進行智能化開采，對設備列車提出了更高的技術要求。為此，開元礦9714 綜采工作面引進了一組自移式設備列車，從使用效果看，該套設備提升了生產隊組的生產力，進一步推進了綜采面自動化、無人化管理進程，提高了工作面生產效率。同時，保證了工作面作業人員的安全，為礦井安全高產高效生產提供了保證。