淺談邁步自移設(shè)備列車在煤礦井下的應(yīng)用

劉志輝

摘 要：介紹了榆林神華郭家灣煤礦應(yīng)用新型綜采工作面順槽邁步自移設(shè)備列車代替?zhèn)鹘y(tǒng)的絞車鋼絲繩牽引綜采移變設(shè)備列車，解決了以往設(shè)備列車使用絞車、鋼絲繩鏈接、牽引設(shè)備列車容易出現(xiàn)的斷繩跑車、掉道、脫扣、誤操作等安全問題，為煤礦綜采工作面安全、高產(chǎn)、高效生產(chǎn)提供了先進(jìn)的設(shè)備支持。研究分析了邁步式自移設(shè)備列車的結(jié)構(gòu)組成及特點(diǎn)、行走運(yùn)行原理。

關(guān)鍵詞：邁步自移設(shè)備列車；綜采工作面；液壓驅(qū)動；工作原理

中圖分類號：TD67 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）27-0139-02

1 概述

新型邁步自移設(shè)備列車在榆林神華郭家灣煤礦正式投入使用，該套設(shè)備列車的投入使用對于煤礦綜采工作面安全、高產(chǎn)、高效生產(chǎn)，綜采設(shè)備列車的變革有著里程碑式的推進(jìn)作用。當(dāng)前，國內(nèi)傳統(tǒng)的綜采工作面設(shè)備列車多數(shù)采用軌道式絞車、鋼絲繩鏈接、牽引的移動方式，此種設(shè)備列車移動方式作業(yè)步驟復(fù)雜，參與工作的人員數(shù)量多，安全系數(shù)低，工作強(qiáng)度大，作業(yè)效率低。設(shè)備列車在移動過程中容易出現(xiàn)鋼絲繩斷繩、設(shè)備列車跑車、平板車掉道、絞車誤動作、人員信號傳遞不暢，平板車滑移等威脅人身安全和設(shè)備財產(chǎn)損失的隱患。

隨著采煤技術(shù)的日趨成熟，自動化水平的不斷提高，先進(jìn)的設(shè)備列車移動技術(shù)也逐漸浮出水面。榆林神華郭家灣煤礦51103綜采工作面引進(jìn)了順槽邁步自移設(shè)備列車，此套設(shè)備以液壓為動力，自帶軌道，高度集成、列車自移、行走調(diào)偏、管纜隨動、防掉道等功能，實現(xiàn)錨固拉移裝置帶動整個設(shè)備列車的邁步式前移。邁步自移設(shè)備列車的投用，可實現(xiàn)一個圓班移動一次設(shè)備列車，降低材料的投入、降低工人勞動強(qiáng)度、減少拉移設(shè)備列車的準(zhǔn)備時間，增強(qiáng)了綜采工作面生產(chǎn)的安全性和提高了作業(yè)的工作效率，將設(shè)備列車的牽移工作方式從根本上進(jìn)行了革新。使用傳統(tǒng)的設(shè)備列車，綜采隊里需要安排專門人員進(jìn)行拆軌道、運(yùn)軌道、鋪軌道、掛單軌吊、拆單軌吊等工序的作業(yè)，還需要每班安排人員進(jìn)行拉拽電纜和高壓液管工作。使用新型邁步式自移設(shè)備列車后，只需要安排一名控制臺電工停開乳化液泵和一名液壓系統(tǒng)操作工，就可以完成全部拉移變設(shè)備列車的工作，減少了作業(yè)人員，降低了人工成本，也與神華無人則安的安全理念相吻合。同時，由于該設(shè)備列車采用了管纜伸縮承載系統(tǒng)縮短了調(diào)度絞車至工作面的距離約100米，這樣工作面的回采長度可增加100米，按照工作面平均采高為4.5米，工作面長度為300米計算，每個工作面可增加原煤產(chǎn)量約18萬噸，提高了煤炭資源的回采率。增加了礦井的效益。

2 設(shè)備列車主要參數(shù)及主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2.1 設(shè)備列車的主要參數(shù)

邁步式自移設(shè)備列車全長223米，單節(jié)小平板車長度為 3645mm、單節(jié)大平板車長度為5955mm；單節(jié)平板車載重20T；爬坡角度為0-7°；設(shè)備列車牽引能力為300T；設(shè)備列車移動步距為2000mm。

2.2 設(shè)備列車的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1）綜采工作面順槽邁步自移設(shè)備列車，每套由1組錨固牽引裝置，36輛平板車，1組管纜伸縮推移裝置組成，布置于運(yùn)輸順槽巷道，總長度約223米。

（2）36輛平板車共由1輛尾架工具平板車、1輛工具平板車、21輛小平板車，10輛大平板車、2輛電纜存儲車和1輛光纜存儲車組成。

（3）錨固裝置自帶調(diào)偏提升機(jī)構(gòu)，調(diào)偏時能提升支架高度170mm，左右最大調(diào)偏量145mm/次。

（4）平板車配有專用軌道和軌道提升裝置；專用軌道間通過連接段鉸接，適應(yīng)上下坡道，實現(xiàn)設(shè)備列車整體邁步自移及防跑車和防掉道。

（5）邁步自移設(shè)備列車移動行程為2000mm。

（6）錨固裝置通過推移油缸拉移設(shè)備列車，防止因鋼絲繩斷裂引起的跑車事故，能夠保證設(shè)備列車在0-7°的坡道上行走。

（7）提升銷在設(shè)計時和軌道的摩擦方式為滾動摩擦，摩擦力小，不易損壞。

（8）軌道下面焊有滑靴板，增大接底面積。

（9）每輛電纜存儲車能夠存儲250米的高壓電纜。

（10）電纜伸縮自移部分懸掛在承載車上，采用步進(jìn)推移裝置和制動裝置，多組電纜小車使用鏈條連接，間隔一定距離來實現(xiàn)電纜部分的伸縮功能。

（11）承載車上布置有伸縮套筒懸臂梁，可根據(jù)巷道情況自行調(diào)節(jié)系統(tǒng)高度，8組車上共有4根撐頂立柱，電纜移動時撐頂立柱接頂，保證電纜伸縮系統(tǒng)移動時的穩(wěn)定性。

（12）邁步自移設(shè)備列車到達(dá)停采線后，可以卸掉軌道，采用輔助牽引裝置拉出順槽巷道。

3 設(shè)備列車的布置方式及作業(yè)循環(huán)步驟

3.1 設(shè)備列車在巷道中的布置方式如圖1

3.2 設(shè)備列車作業(yè)循環(huán)步驟

綜采工作面順槽邁步自移設(shè)備列車由泵站提供的高壓工作液經(jīng)進(jìn)液截止閥和過濾器進(jìn)入電液操縱閥組。通過觸發(fā)人機(jī)操作界面的相應(yīng)按鍵來控制電磁先導(dǎo)閥，電磁先導(dǎo)閥控制的液體進(jìn)一步控制主控閥組，實現(xiàn)控制乳化液的開關(guān)及流向，從而完成控制相關(guān)油缸的動作，實現(xiàn)自移設(shè)備列車的各種動作。

3.2.1 生產(chǎn)班中電纜壓縮

（1）設(shè)備列車錨固拉移裝置不動，平板車落地，只動作管纜伸縮承載系統(tǒng)。

（2）將管纜伸縮承載系統(tǒng)中的撐頂立柱撐住頂板，形成支撐點(diǎn)。生產(chǎn)班時，采煤機(jī)割一刀煤，操作單軌吊中的步進(jìn)推移裝置將所有管纜推移壓縮一個步距。（此步操作跟隨采煤機(jī)循環(huán)動作）

（3）生產(chǎn)班結(jié)束，采煤機(jī)檢修，管纜伸縮承載系統(tǒng)停止動作，并將撐頂立柱降下。

3.2.2 檢修班時，設(shè)備列車前移，電纜伸展

（1）將錨固拉移裝置中的立柱頂住頂板，錨固架頂天立地形成錨固點(diǎn)。

（2）利用平板小車提升裝置，將導(dǎo)軌壓到地板上，平板小車騎在導(dǎo)軌上脫離地面。

（3）操作推移千斤頂，將設(shè)備列車（所有部分包括管纜伸縮承載系統(tǒng)）拉移一個推移步距（2米），完成設(shè)備列車的前移。

（4）利用平板小車的提升裝置，將小車軌道提起，平板小車落地。

（5）將錨固拉移裝置中的立柱降下，用推移千斤頂，以落地的設(shè)備列車為支點(diǎn)，推移錨固架前移，從而完成邁步式自移設(shè)備列車的一個步距循環(huán)（2米）。

（6）將管纜伸縮承載系統(tǒng)中的單軌吊裝置中的推移油缸

反向前進(jìn)，實現(xiàn)管纜拉伸（每次2米）。

（7）上述完成一個步距拉移的循環(huán)，依上述步驟循環(huán)操

作，完成自移設(shè)備列車18米的前移。

3.2.3 錨固拉移裝置的調(diào)偏如圖2

（1）首先錨固拉移裝置的立柱降下，其次動作伸縮調(diào)偏裝置中的起底油缸。將起底油缸伸出，將錨固架頂起脫離地板，調(diào)偏裝置落地。

（2）伸縮調(diào)偏油缸，實現(xiàn)錨固拉移裝置的左右調(diào)偏。

（3）收起起底油缸，錨固拉移裝置落地，調(diào)偏裝置脫離地面。

（4）收回調(diào)偏油缸，完成一個動作的循環(huán)！一次調(diào)偏

100mm。

4 結(jié)束語

傳統(tǒng)的移變設(shè)備列車在使用中安全系數(shù)低，安全事故時有發(fā)生，為生產(chǎn)和作業(yè)人員的安全帶來隱患，新型邁步式自移設(shè)備列車的研發(fā)和投用降低了工人的勞動強(qiáng)度、減少了作業(yè)人員數(shù)量，縮短了拉設(shè)備列車的準(zhǔn)備時間、操作步驟簡單、易操作，大大地提高了工作效率，減少作業(yè)安全隱患。隨著51103綜采工作面的順利貫通、回撤，標(biāo)志著邁步式自移設(shè)備列車在郭家灣煤礦試運(yùn)行成功。該套設(shè)備列車整體穩(wěn)定性高，可有效杜絕因列車跑車、掉道等引起的各種安全事故，保證綜采工作面作業(yè)人員的安全，也提高了綜采隊的工作效率，為煤礦綜采工作面安全高產(chǎn)高效生產(chǎn)提供了保證。

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