綜掘工作面電纜新型滑輪固定懸掛裝置的研制與應(yīng)用

錢鳳勝

摘 要：此項(xiàng)目是綜掘工作面固定電纜新型滑輪懸掛裝置，解決了原來(lái)電纜懸掛存在的諸多問(wèn)題，改變了懸掛裝置的結(jié)構(gòu)的固定方式，滿足了綜掘工作面移動(dòng)電纜的固定和懸掛需求，保障機(jī)組電纜鋪設(shè)有序、整體美觀、實(shí)現(xiàn)安全移動(dòng)，適應(yīng)了現(xiàn)代化綜掘工作面的需要。

關(guān)鍵詞：綜掘工作面 固定電纜 新型滑輪懸掛裝置 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TD611.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）03（a）-0080-01

平朔公司井工三礦位于平朔礦區(qū)的西北部，朔州市西北方向直距約28 km處，平魯區(qū)井坪鎮(zhèn)東北約6 km處，行政區(qū)劃隸屬朔州市平魯區(qū)管轄。井田地理坐標(biāo)為：東經(jīng)112°18′55″～112°24′04″，北緯39°32′38″～39°32′38″，東西長(zhǎng)約7.3 km，南北寬3.5 km，面積18.0016 km2。本礦區(qū)為典型的大陸性氣候，干燥寒冷、風(fēng)沙嚴(yán)重，四季分明。氣溫一般較低，日溫差與年溫差大，年平均氣溫5.4～13.8℃，最高溫度34.5℃，最低溫度-27.4℃.日照年最長(zhǎng)2883.1 h，年最短2445.5 h，平均2693.3 h。霜凍每年9月下旬至次年4月，凍土深一般1110 mm，最大1310 mm，無(wú)霜期107～175天。

平朔井工三礦井田主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組，煤層平均總厚27.11 m，含煤系數(shù)26%，估算資源儲(chǔ)量的可采煤層為4、6、9、11號(hào)煤層，其中4號(hào)煤平均厚度10.35 m，9號(hào)煤平均厚度11.82 m，11號(hào)煤平均厚度3.23 m。平朔公司井工三礦批采的煤層為4號(hào)、9號(hào)和11號(hào)三層。煤層賦存條件不穩(wěn)定，頂板管理難度大，開采條件較為復(fù)雜。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力600萬(wàn)噸。采煤方法為傾斜長(zhǎng)壁后退式，綜采放頂煤回采工藝，一次采放全高，全部垮落法管理頂板。9號(hào)煤層為特厚煤層，埋藏相對(duì)較淺，為了提高礦井的機(jī)械化程度，提高掘進(jìn)的單產(chǎn)，故為9煤的39110綜掘工作面采用EBZ-160型掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行截割裝載，配套皮帶、刮板機(jī)運(yùn)煤。機(jī)組供電末端距離工作面30 m左右，綜掘機(jī)轉(zhuǎn)載與固定電纜架之間使用移動(dòng)電纜，向工作面機(jī)組設(shè)備提供動(dòng)力源并進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的采集、反饋和控制，全景視頻監(jiān)控、照明。

1 原有固定電纜懸掛裝置存在的問(wèn)題

根據(jù)此工作面目前安全生產(chǎn)狀況，原有的懸掛裝置已無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)的使用，經(jīng)常在移動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)致懸掛裝置和電纜損壞，故障頻發(fā)，主要存在以下問(wèn)題。

（1）由于電纜懸掛裝置過(guò)長(zhǎng)，造成電纜在移動(dòng)過(guò)程中存在拖地現(xiàn)象，加劇了其磨損。

（2）懸掛裝置強(qiáng)度不夠，在使用不久就造成70%以上的結(jié)構(gòu)發(fā)生扭曲變形，嚴(yán)重的導(dǎo)致斷裂、電纜墜落，存在很大的安全隱患，電纜也因此損壞嚴(yán)重，影響制約安全生產(chǎn)，并且檢查、維修與更換更為繁瑣，維護(hù)量大而且困難。

（3）固定方式落后單一，電纜卡接不牢，經(jīng)常造成電纜竄動(dòng)，致使懸掛裝置間距不一，管線凌亂而且占用空間，難以管理。

（4）懸掛裝置間距小，僅為2m左右，所以容量亦小，對(duì)外徑較大的電纜則無(wú)法控制，難以彎曲，儲(chǔ)存量更小，造成拉移電纜頻繁，工序繁瑣，導(dǎo)致員工勞動(dòng)強(qiáng)度增大。

2 問(wèn)題解決方案的確定

根據(jù)上述存在的諸多問(wèn)題，原有的懸掛裝置的結(jié)構(gòu)和固定方式已無(wú)法滿足現(xiàn)代化工作面的需求。我們仔細(xì)研究并通過(guò)理論計(jì)算和強(qiáng)度校驗(yàn)，輔以AutoCAD 軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)電纜懸掛進(jìn)行比對(duì)和優(yōu)化，選出最佳方案，確定固定懸掛裝置電纜的固定方式和結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的需求，來(lái)保障電纜固定和懸掛，確保安全移動(dòng)，設(shè)計(jì)了一種新型滑輪固定懸掛電纜裝置，各懸掛裝置之間的距離也有原來(lái)的2 m增加到3 m，滿足了現(xiàn)場(chǎng)的需求。

下圖為電纜單軌吊新型懸掛裝置結(jié)構(gòu)示意圖，見圖1所示。

3 新型滑輪固定懸掛裝置特點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)效益

（1）電纜排列整齊，減少占用的空間，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，強(qiáng)度高，減少了懸掛裝置的自身高度，不會(huì)發(fā)生變形損壞，降低了使用成本，每年可節(jié)約因此投入的資金3.5萬(wàn)余元。

（2）電纜固定方式由原來(lái)的C形夾板改為特制O形卡蘭進(jìn)行固定，并且卡蘭與電纜的接觸面輔以柔性橡膠墊保護(hù)電纜，電纜固定可靠，避免在移動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生竄動(dòng)和扭曲，并可保持懸掛裝置間距一致。

（3）電纜對(duì)稱布置，減少機(jī)組來(lái)回竄動(dòng)產(chǎn)生的摩擦對(duì)電纜所造成的影響，并避免電纜的磨損，較原來(lái)的裝置相比可節(jié)省材料費(fèi)用約25萬(wàn)元/年。

（4）減少維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，可以達(dá)到免維護(hù)的效果，每年可節(jié)約人工費(fèi)用3萬(wàn)元。

4 結(jié)語(yǔ)

新型滑輪固定懸掛裝置，改變了原來(lái)吊掛電纜的固定方式和結(jié)構(gòu)，保障了電纜的固定和懸掛，使電纜整齊有序，實(shí)現(xiàn)安全移動(dòng)，滿足了現(xiàn)代化綜采工作面的需求，已于2010年10月對(duì)井工三礦39110工作面的原裝置進(jìn)行更換并使用至今，效果顯著，具有推廣應(yīng)用前景廣泛。

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