無極繩連續(xù)牽引絞車在后運連續(xù)化中的應用

孫遠超等

摘要：掘進工作面的快速高效機械化運輸后路是煤礦快速掘進新技術之一，除了綜掘機掘進工作面外，煤礦掘進工作面大都采用調度小絞車作為后路運輸的主要機械化設備，如果將后路運輸改為皮帶式機械化后路，設備投入較大，掘進進尺的成本顯著提高，而且故障點多，檢修起來浪費大量的人力物力。若掘進后運系統采用無極繩連續(xù)牽引絞車，不但將大大減少設備和人員的投入，而且無極繩連續(xù)牽引絞車可適用于20°以下的坡度且起伏變化的軌道運輸，可實現彎曲巷道的直達運輸，此后運系統還可以直接利用井下現有軌道系統，實現掘進出貨、材料轉運、設備進出等不經轉載的直達運輸，因此使用無極繩連續(xù)牽引絞車作為掘進運輸后路連續(xù)化首選設備，有助于掘進工作面快速高效進尺，且降本增效，提高企業(yè)的效益。

關鍵詞：掘進運輸后路 無極繩連續(xù)牽引絞車 降本增效

1 調度小絞車運輸的掘進后路效率低下

由于調度小絞車對地質條件的實用性很強，因此很多受地質條件影響嚴重的掘進工作面都會選擇用它來作為后路運輸設備。調度小絞車具有操作簡單，移動方便，結構緊湊，安全可靠，易于檢修等優(yōu)點。以JD-25型調度小絞車為例，它存在以下技術特征：牽引力18kN，卷筒尺寸〔直徑×寬度〕為 310×400mm，平均繩速在0.78m/s；選用的鋼絲繩直徑標準為15mm，容繩量可達400m；電動機功率為25千瓦，這樣的運輸后路以1000m長度的巷道計算，以5m2斷面計算：每進尺1m，大約需出15噸煤則每出一噸煤需時間：1000÷0.78=1282秒≈0.36小時；15噸煤需時15×0.36=5.4小時。值得注意的是這里忽略了摘掛勾頭的時間，實際所用的時間會更長，所以僅采用小絞車作為掘進運輸后路效率低下，而且需要投入大量的小絞車司機和信號把勾工，浪費大量的人力，增加了職工的體力勞動的強度。

2 采用皮帶機、刮板機運輸的掘進“后運連續(xù)化”成本高

為了解決小絞車的掘進后路運輸效率低下的問題，許多礦井將皮帶機、刮板機大量用在掘進后路運輸上，這樣一來只要工作面扶棚速度或打錨網梁速度提高了，進尺速度也就提高了，不必再考慮后路出貨的問題，但是掘進后路生產成本顯著提高了，現在我們來計算一下：首先，使用皮帶機、刮板機取代了小絞車進行掘進后路運輸，但是掘進支護材料運輸仍然離不開小絞車，因此小絞車的設備投入費用是省不掉的，以1000m巷道為例，就需要安裝小絞車10臺。以下為我們計算費用：JD-25型調度小絞車3萬元/臺，按10部計算，3×10=30萬元，皮帶機為18萬元/臺，按3部計算18×3=54萬元，刮板機10萬元/臺，按2部計算，10×2=20萬元，再加上絞車和皮帶機、刮板機的啟動器開關費用0.4×15=6萬元（按每臺0.4萬元/臺），小絞車司機和信號把勾工按20人/班計算，皮帶機、刮板機司機及檢修人員按8人/班計算，每班需要人員為28人/班。綜上所述，計算設備投入費用為110萬元，每年的員工的工資（每天按三個班，每人5000元/月）為0.5×28×3×12=504萬元。

3 無極繩連續(xù)牽引絞車在“后運連續(xù)化”掘進工作面的優(yōu)勢

首先，無極繩連續(xù)牽引絞車簡化了運輸系統：無極繩連續(xù)牽引絞車是從巷道一端勻速直達另一端，減少了運輸線路上礦車摘掛鉤次數，提高了人工工效和安全可靠性，該系統配置方便靈活，安裝方便、操作簡單，可以適用各種工況和運輸要求，可隨掘進工作面運輸距離的加長進行延伸，適應性強。張緊裝置張緊鋼絲繩，鋼絲繩張力可隨著牽引工況的變化而變化，延長了鋼絲繩的使用壽命，托、壓繩輪克服了巷道的起伏變化處鋼絲繩飄浮的問題。尾輪固定簡單，可實現快速移動，以適應運距變化要求。梭車儲繩量大，可減少鋼絲繩插接次數。泄漏通訊裝置使用方便，實現了手持電臺之間、手持電臺與基地電臺之間的多方通話，還具有打點、急停控制功能，為長距離安全運輸提供了技術保證。使用無極繩連續(xù)牽引絞車對掘進工作面后路出貨時，可以方便煤矸分離，避免了掘進頭煤矸集中進入煤眼增加原煤的灰分，從而提高效益。

其次，無極繩連續(xù)牽引絞車設備投入較少，一條長度1000m，坡度小于20°的掘進巷道僅需一臺無極繩連續(xù)牽引絞車就可以滿足運輸需要，掘進迎頭使用刮板機直接往礦車裝貨即可（將刮板機機頭用道木墊高后，礦車在下面接貨），省去小絞車和皮帶機等設備，后運操作人員僅需2人（一人在無極繩連續(xù)牽引絞車機頭負責開車，一人在無極繩連續(xù)牽引絞車機尾負責聯絡和指揮）。

4 效益分析

4.1 經濟效益

以1000m掘巷道為例，需安裝小絞車10部，如果采用無極繩連續(xù)牽引絞車運輸，可以把中間摘掛鉤時間節(jié)省下來，如此不僅有效節(jié)省了大量勞動力，還能夠大大加快掘進速度，每月單進水平由200m提高到300m，按每米巷道1500元計算，推廣應用無極繩連續(xù)牽引絞車“后運連續(xù)化”在掘進進尺方面可創(chuàng)造經濟效益為：100×1500×12=180萬元/年；設備和人員投入計算：一臺無極繩連續(xù)牽引絞車綜合費用投入約75萬元，一臺刮板機及配套開關約10.4萬元，所以設備投入約85.4萬元，比皮帶機、刮板機運輸系統節(jié)省24.6萬元，省去員工工資0.5×（28-2）×3×12=468萬元/年。綜上所述，使用無極繩連續(xù)牽引絞車作為掘進工作面“后運連續(xù)化”運輸設備經濟效益豐厚。

4.2 安全效益

①減少了摘掛鉤和倒車接替次數，有效避免各類事故的發(fā)生；簡化了運輸程序，有效降低了各類事故發(fā)生的頻率。

②運行平穩(wěn)無沖擊，車輛不易掉道，避免了掉道對安裝、生產的影響。

③設備可靠性高，數量少，維護方便，擔任簡單。

④若采用對拉絞車，要求絞車司機操作熟練，經驗豐富；采用無極繩連續(xù)牽引絞車配合泄漏通信后，方便快捷，減少了人為不安全因素。

⑤杜絕了皮帶機、刮板機的人身或機械事故。

⑥無極繩連續(xù)牽引絞車運行期間巷道進行封閉式管理，實現了“無人則安”。

5 結語

實踐證明，無極繩連續(xù)牽引絞車在“后運連續(xù)化”掘進工作面中的應用后優(yōu)勢明顯，該系統具有操作方便、可靠性高、適應性強等優(yōu)勢，不僅可以有效降低工人的勞動強度，還能夠有效提高運輸工作效率，加快掘進速度，具有經濟、適用、安全、高效的特點，是目前我國較為先進的一種輔助運輸系統，應該對其進行大力的推廣應用。

參考文獻：

[1]礦山固定機械與運輸設備[M].2008.10.

[2]現代礦山采礦機械設備實用技術手冊[M].2006.10.

[3]安修庫.無極繩連續(xù)牽引絞車在回采工作面輔助運輸中的應用[J].科技情報開發(fā)與經濟，2012（19）.

作者簡介：

孫遠超，淮北市岱河礦業(yè)保運區(qū)區(qū)長兼機電維修中心副主任，工程師，本科學歷。

費松，淮北市岱河礦業(yè)保運區(qū)技術主管，本科學歷。