礦用電控液壓移動列車組在綜采面的應用

苗飛飛

（山西西山晉興能源有限公司斜溝煤礦，山西 呂梁 035300）

0 引言

隨著煤礦機械化開采技術和設備廣泛應用于綜采工作面，對工作面的運輸提出了更高的要求[1-4]。當前的設備列車組已不能滿足智慧化礦井建設的需要，嚴重制約了煤礦智能化建設的進程，需向智能化、智慧化設備列車方向發展。因此，針對當前煤礦井下輔助運輸方面存在的問題，介紹了礦用電控液壓移動列車組結構特點，并進行了現場應用，取得了良好效果。

1 礦用電控液壓移動列車組概述

1.1 移動列車組型式與結構特點

KDYZ40-40/2000 礦用電控液壓移動列車組用于斜溝煤礦18106 工作面。其具備液壓驅動、獨立軌道、高度集成的列車自動移動、行走調節、管纜跟蹤、防偏離車道等功能，實現錨定和牽引裝置目的，驅動整個移動列車組向前行駛。步進移動列車的發展，可以實現輪班移動設備列車，同時降低材料投入和勞動強度，有效提高安全管理水平和工作效率，并從根本上對設備列車工作模式進行創新。

移動列車組的主要特點：KDYZ40-40/2000 礦用電控液壓移動列車組，每組由一套錨固牽引裝置、一套錨固支撐底座、36 輛平板車、一套電纜伸縮裝置組成，布置在運輸巷道內，全長約230 m；36 輛平板車由20 輛小型平板車4000、7 輛平板車5000 和9 輛平板車6000 組成；平板車配備專用軌道和軌道升降裝置，專用軌道由連接段鉸接，以適應上下坡道，從而實現移動列車組和防跑車及防墜落車道的整體自移動；步進移動列車組移動2000 mm 行程；錨定裝置通過推動油缸拉動移動列車組，防止鋼絲繩斷裂引起的運行事故，并能保證移動列車組在0～10°的斜坡上行走；提升銷與軌道之間的摩擦為滾動摩擦，較小且不易損壞；在軌道下方焊接滑板，以增加底部面積；采用絞車輔助拉輪式管纜伸縮裝置。

1.2 移動列車組作業循環過程

移動列車組以循環模式運行。具體操作流程如下：

1）生產類中的電纜壓縮。移動列車組的錨定和牽引裝置不移動，平板車著陸，僅移動管纜伸縮支承系統。在生產輪班期間，采煤機切割一把煤刀，槽中的超前支架向前移動一步，并推動所有管道電纜壓縮一步（此步驟遵循采煤機循環動作）。生產類端頭，采煤機維修，管道電纜膨脹軸承系統停止動作。

2）保養換班，將列車向前移動，拉緊電纜。錨拉裝置中的柱被推靠在屋頂上，錨定點形成在錨定框架的頂部。操作推拉千斤頂，移動列車組拉動推步距離（2 m），完成移動列車組向前移動；降下錨拉裝置中的立柱，用推千斤頂以落地移動列車組為支點向前推動錨架，從而完成步進移動列車組的步進循環（2 m）。

3）錨固拉移裝置的調偏，如圖1 所示。首先，降低錨拉裝置的立柱，然后移動伸縮裝置中的底部油缸。伸出底部油缸，將錨定架從地板上提起，并使調整裝置著陸。伸縮式偏置油缸實現了錨拉裝置的左右偏置調整。縮回底部油缸，將牽引裝置錨定在地面上，使裝置偏離地面。收回偏置氣缸，完成一個動作循環，一次偏置100 mm。

圖1 調偏裝置

2 移動列車組結構及元部件

2.1 焊接結構件

KDYZ40-40/2000 礦用電控液壓移動列車組如圖2 所示，主要焊接結構件包括提升平板車、錨固牽引裝置、錨固支撐底座、調偏機構、軌道等。

圖2 KDYZ40-40/2000 礦用電控液壓移動列車組

2.2.1 升降平板車

升降平板車分為小型平車4000、平車5000、平車6000，為框架焊接結構。三個平板車車架的長度不同。連接板通過銷軸連接在平車和錨支撐底座之間。

2.2.2 調整機構

錨固牽引裝置前后均設有偏差調整機構，偏差調整機構的左右箱體通過銷軸與底部提升油缸鉸接。通過推動油缸完成偏轉動作，可以左右移動兩個底座。

2.2.3 錨固支座

錨固支撐座的一端與牽引千斤頂連接，另一端與平板車連接。錨支撐底座結構包括蓋部件、屏蔽梁、連接桿和底座。

2.2.4 軌道

軌道是動車組的重要組成部分，分為尾部軌道部件和轉向軌道部件。軌道由連接板鉸接，并通過提升與平板車連接。

2.2.5 電纜伸縮推移裝置

電纜伸縮推移裝置包括1 輛頭車、6 輛電纜車、1輛尾車、連接桿和連接段，頭車與移動列車組的平板車通過連接板鉸接，電纜車上布置電纜托架，電纜車之間通過可伸縮的連接桿互相連接，尾車由連接段與超前支架相接。

2.2 移動列車組控制閥

在電液控制閥組的操作中，來自泵站的高壓液體通過入口截止閥進入電液控制閥門組，并通過支管分配到移動列車組執行氣缸的工作端口，以便移動列車組能夠完成必要的動作。同時，鋼瓶返回液體，控制閥組和返回閥被送至泵站的液體罐。電液控制閥組的主要功能有為移動列車組立柱、推動千斤頂、平衡千斤頂、起重千斤頂、提升千斤頂等提供動力源，控制立柱提升、移動架、錨架偏移、平車提升等動作。使用的控制閥包括柱控制閥、液壓雙向鎖、球形截止閥、反洗過濾器、安全閥等。

3 現場應用效果分析

斜溝煤礦18106 工作面位于第11 采區，屬于8煤層。工作面地面標高+1015～+1209 m，井下標高+814～+847 m。工作面的東邊為18108 工作面及其采空區，煤柱寬度為11.7～19.7 m；西邊為10104 工作面采空區，煤柱寬度18.8～19.4 m；南邊為實體煤；北邊為第11 采區的上山大巷。18106 工作面走向長度為3740 m、傾向長度為285.5 m，總面積1067670 m2，煤層傾角7.9°。18106 工作面煤層平均厚度為5.8 m，以暗煤為主，含亮煤條帶，含黃鐵礦碎片，可見殘留植物碎片，含少量劣質煤。最下面一層夾矸局部增厚，最厚處1.6 m。煤層普氏硬度為2～3。18106 工作面直接頂為中細粒砂巖，平均厚度2.46 m，巖性特征為灰白色，成分以石英為主，含少量暗色礦物，含方解石脈，局部尖滅，巖層普氏硬度為6～7；基本頂為中粗粒砂巖，平均厚度為11.04 m，巖性為灰白色，塊狀構造，可見植物化石，成分以長石為主，可見脈狀煤質條帶，巖層普氏硬度5～6；直接底為泥巖，平均厚度3m，巖性為灰黑色，泥質結構，塊狀構造，含植物化石，局部尖滅，巖層普氏硬度為2～3。

該礦用電控液壓移動列車組于2022 年6 月成功在18106 工作面進行應用。該列車組包括1 個支撐底座、36 輛平板車、1 套伸縮推移裝置，總長度可達到230 m 左右。現場應用之后，該列車組無須專門鋪設軌道，本身自帶軌，極大地減少了前期的準備時間，提高了效率；該列車組在自行移動，在行走過程中自動調偏，極大地降低了工作的強度；并且根據巷道坡度的不同，移動列車組可以自行調整，適用于0～10°的軌道。在設計過程中，為了減小與軌道的摩擦，摩擦方式為滾動摩擦，使得在行進過程中不易損壞。承載車上還布置了伸縮套筒懸臂梁，根據巷道的高低變化可自行調整列車組的高度。當列車組到達工作面停采線時，可以拆除軌道，采用輔助的牽引裝置將其拉出工作面順槽軌道。該礦用電控液壓移動列車組應用之后，實現了一個圓班移動一次設備列車，不僅減少了煤礦井下工作人員的勞動強度，還提高了井下工作效率，現場應用效果良好。

4 結語

礦用電控液壓移動列車組是一種先進的煤礦輔助運輸設備。近年來，該設備以其安全性高、適應性強、安裝方便、操作簡單等特點在我國許多大型煤礦企業中得到了應用。該設備的應用符合智能礦山和綠色礦山的發展方向。它還有很大的升級潛力，值得大力發展和推廣。