單軌吊在大采高綜采工作面的應(yīng)用

摘 要：開(kāi)元公司工作面拆除、安裝一直以小絞車或者無(wú)極繩等傳統(tǒng)的運(yùn)輸工具進(jìn)行輔助運(yùn)輸，安全管理薄弱，通過(guò)在9711一次采全高綜采工作面應(yīng)用單軌吊，工作面液壓支架等大型設(shè)備的拆除、安裝、運(yùn)輸過(guò)程均改用單軌吊運(yùn)輸，減少中間環(huán)節(jié)，節(jié)約了運(yùn)輸工期，同時(shí)安全得到了保障。

關(guān)鍵詞：大采高;工作面安裝;單軌吊

煤礦開(kāi)采離不開(kāi)工作面的搬家倒面，而工作面的拆除、安裝也要依靠輔助運(yùn)輸系統(tǒng)，隨著煤炭開(kāi)采技術(shù)現(xiàn)代化的不斷推進(jìn)，煤礦機(jī)械化的開(kāi)采水平也在逐漸提升，現(xiàn)代化設(shè)備的大規(guī)模應(yīng)用對(duì)礦井工作面的拆除除和安裝的技術(shù)造成了較大的困難。以往，大型設(shè)備的起吊運(yùn)輸是綜采工作面拆除與安裝中最為主要的環(huán)節(jié)之一，往往采用小絞車或者無(wú)極繩等傳統(tǒng)的運(yùn)輸工具進(jìn)行輔助運(yùn)輸，這一系列的操作在安全管理中十分薄弱，突發(fā)性情況較多，且難以預(yù)料一些技術(shù)難題。

近年來(lái)，通過(guò)不斷學(xué)習(xí)、調(diào)研，在一些現(xiàn)代化煤礦，無(wú)軌膠輪車和單軌吊等先進(jìn)的運(yùn)輸設(shè)備已經(jīng)得到大規(guī)模的發(fā)展及運(yùn)用。單軌吊運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、中間環(huán)節(jié)少以及適應(yīng)性強(qiáng)，因此單軌吊在現(xiàn)代化礦井中得到了較多的運(yùn)用，對(duì)現(xiàn)代化煤礦的安全生產(chǎn)中得到了良好的推動(dòng)作用。

1 引言

礦井位于山西省壽陽(yáng)縣西北約14km，井田面積27.903km2，地質(zhì)儲(chǔ)量3.3億噸，設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量1.4億噸， 井田地勢(shì)總的趨勢(shì)為西高東低，北高南低，平均傾角為6°，采用立井、斜井混合開(kāi)拓方式，現(xiàn)主采煤層為3#、9#煤層，礦井水文地質(zhì)類型為中等，2013年經(jīng)鑒定被認(rèn)定為煤與瓦斯突出礦井。

公司之前搬家倒面都是應(yīng)用調(diào)度絞車、梭車等接力運(yùn)輸，大采高設(shè)備拆除、運(yùn)輸、組裝、安裝工序繁瑣，環(huán)節(jié)復(fù)雜，任務(wù)艱巨，耗時(shí)長(zhǎng)。

2 研究背景

2.1 工作面基本情況

至2017年以來(lái)，公司9號(hào)煤七采區(qū)逐步采用大采高綜采工作面，9711工作面為首個(gè)一次采全高工作面，回風(fēng)巷設(shè)計(jì)為運(yùn)輸巷，巷道長(zhǎng)1400米，切眼長(zhǎng)220米，預(yù)計(jì)最大坡度7°，回風(fēng)巷斷面為矩形，掘進(jìn)高度4.3m，寬5m;頂板支護(hù)方式為Φ17.8X6200mm全錨索、鋼帶、網(wǎng)支護(hù)。

運(yùn)輸路線為：八采區(qū)電車巷——材料巷——9711回風(fēng)巷（轉(zhuǎn)載區(qū)）——工作面;9711工作面開(kāi)采完以后，單軌吊將液壓支架從9711回風(fēng)巷經(jīng)9712回風(fēng)巷運(yùn)輸?shù)?712工作面切眼。

2.2 工作面設(shè)備情況

在9711回風(fēng)巷、切巷使用單軌吊對(duì)工作面支架進(jìn)行運(yùn)輸，需要運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備包括液壓支架、煤溜等設(shè)備，設(shè)計(jì)所運(yùn)輸最重單件為液壓支架，型號(hào)為ZY8000，液壓支架長(zhǎng)7米，高2.65米，寬1.75米，重33噸，每次運(yùn)送一架。普通物料運(yùn)輸：用2根6噸起吊梁進(jìn)行運(yùn)送2輛礦車;吊運(yùn)大平板、錨索車及長(zhǎng)度超過(guò)3.5米的車輛時(shí)，只允許使用前起吊梁進(jìn)行起吊，每次運(yùn)送一輛車。

9711單軌吊帶架搬家期間臨時(shí)充電站在9711切巷以東50米，配置ZBCF-150/210-400隔爆型復(fù)合式充電機(jī)2臺(tái)，DXT252/440Ah防爆特殊型電源裝置3個(gè)。

3單軌吊運(yùn)輸設(shè)備安裝運(yùn)行說(shuō)明

9711工作面支架運(yùn)輸根據(jù)巷道坡度及最大運(yùn)輸設(shè)備重量等核算，設(shè)計(jì)選用一套DX120型防爆特殊型蓄電池單軌吊（2號(hào)機(jī)車），由山東新沙單軌運(yùn)輸裝備有限公司生產(chǎn)，額定牽引力為120KN，工作面安裝前5個(gè)月完成方案的設(shè)計(jì)，工作面安裝前2個(gè)月完成設(shè)備安裝，運(yùn)輸支架時(shí)，速度為0.3-0.5米/秒;運(yùn)輸物料時(shí)使用DX80型防爆特殊型蓄電池單軌吊（1號(hào)機(jī)車），機(jī)車配套2套6T起吊梁，速度為1—1.6米/秒。

軌道系統(tǒng)為重軌吊掛選用雙鏈、單吊掛板、單U型卸扣吊掛方式。采用3根M22×2.5的高強(qiáng)度錨桿（每根錨桿配雙螺帽）固定，錨桿直徑φ22mm，錨桿長(zhǎng)度2.2m，高強(qiáng)錨桿螺紋長(zhǎng)度不小于150mm，錨固長(zhǎng)度0.7m。

規(guī)定牽引車數(shù)：支架運(yùn)輸時(shí)每次運(yùn)送ZY8000型支架一架;普通物料運(yùn)輸用2根6噸起吊梁進(jìn)行運(yùn)送2輛礦車;吊運(yùn)大平板、錨索車及長(zhǎng)度超過(guò)3.5米的車輛時(shí)，只允許使用前起吊梁進(jìn)行起吊，每次運(yùn)送一輛車。

單軌吊運(yùn)輸系統(tǒng)崗位定員：?jiǎn)诬壍鯔C(jī)車每班設(shè)正副司機(jī)各1名，1人開(kāi)車，1人跟車監(jiān)護(hù);單軌吊機(jī)車充電工1名，對(duì)機(jī)車電瓶進(jìn)行充電;單軌吊軌道維護(hù)工1名，對(duì)單軌吊軌道進(jìn)行檢查維護(hù); 單軌吊機(jī)車維護(hù)工1名，對(duì)機(jī)車進(jìn)行檢修維護(hù)。

4 單軌吊在支架運(yùn)輸方面的應(yīng)用成果

使用單軌吊運(yùn)輸設(shè)備前，我公司工作面安裝拆除一般用梭車及調(diào)度絞車進(jìn)行運(yùn)輸作業(yè)，按照先前工作面帶架搬家經(jīng)驗(yàn)，安裝過(guò)程中需使用回柱機(jī)及調(diào)度絞車10余部，每班需配備運(yùn)輸人員6-8人，現(xiàn)使用單軌吊運(yùn)輸系統(tǒng)后，只需單軌吊司機(jī)及起吊人員2-3人，簡(jiǎn)化了運(yùn)輸環(huán)節(jié)，解決了傳統(tǒng)的絞車運(yùn)輸方式摘掛鉤勞動(dòng)強(qiáng)度大、安全系數(shù)低的難題，優(yōu)化了現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境，提高了運(yùn)輸效率。兩個(gè)月即可完成了支架運(yùn)輸任務(wù)，比調(diào)度絞車回柱機(jī)傳統(tǒng)運(yùn)輸方式提前1個(gè)月。

解決了大型設(shè)備在井下空間限制、組裝難的問(wèn)題，綜采支架、綜掘機(jī)、采煤機(jī)等大型設(shè)備可整機(jī)直接運(yùn)送到工作面無(wú)需轉(zhuǎn)載，避免了反復(fù)拆卸所帶來(lái)的人為損耗;與傳統(tǒng)絞車運(yùn)輸方式相比操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，通過(guò)調(diào)節(jié)軌道懸吊鏈可調(diào)整道軌高度，不受底板條件限制;機(jī)車轉(zhuǎn)彎半徑小，爬坡能力強(qiáng)，可在多彎道、多岔道、底鼓嚴(yán)重巷道內(nèi)運(yùn)行?？梢栽谳^窄巷道斷面通過(guò)、穿行，有效優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境。軌道懸掛于巷道頂端，安裝、拆卸方便，不受底板條件限制。

單軌吊機(jī)車在運(yùn)輸環(huán)節(jié)中司機(jī)及跟車人員可以進(jìn)行全過(guò)程控制，具備失效制動(dòng)及雙重電氣制動(dòng)方式，遇有緊急情況，也可人為操控緊急制動(dòng)，有效地避免了傳統(tǒng)絞車運(yùn)輸方式中斷繩、脫鉤、翻車、跑車等事故。

采用蓄電池為動(dòng)力源，頻率和電壓可調(diào)，并利用先進(jìn)的矢量控制方法實(shí)現(xiàn)重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換，再生制動(dòng)，低噪音，無(wú)污染、牽引力平穩(wěn)、運(yùn)行成本低廉。

綜上所述，通過(guò)9711大采高回采工作面搬家倒面單軌吊的應(yīng)用，液壓支架整體搬遷，從大巷到安裝面一步到位式運(yùn)輸，減少中間環(huán)節(jié)，適應(yīng)大傾角坡度、多處拐彎、頻繁起伏運(yùn)輸，減少用工數(shù)及工人勞動(dòng)強(qiáng)度，搬家倒面由原來(lái)的3個(gè)月縮短到2個(gè)月，效果顯著，效率提高的同時(shí)安全得到了保障。

5 結(jié)束語(yǔ)

在大采高綜采工作面應(yīng)用單軌吊進(jìn)行安裝，可以直接將液壓支架等大型設(shè)備運(yùn)輸?shù)焦ぷ髅?，在此過(guò)程中，極大的減少了人員的投入，也減少了中間輔助運(yùn)輸環(huán)節(jié)，從本質(zhì)上改變了綜采工作面的安裝方式。同時(shí)，單軌吊運(yùn)輸可以很好的適應(yīng)巷道起伏，便于設(shè)備的簡(jiǎn)化和安全管理工作，再提升采掘工作面的安全系數(shù)同時(shí)，又能節(jié)省資金以及人力資源的投入，降低安全事故發(fā)生率，為礦井的安全生產(chǎn)打下了良好的基礎(chǔ)，也為公司生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)指標(biāo)的完成打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

作者簡(jiǎn)介：

賈慧慧（1983年生），男，山西長(zhǎng)治人，2006年畢業(yè)于山西煤炭學(xué)院，機(jī)電一體化專業(yè)，本科，研究方向：煤礦機(jī)電運(yùn)輸.