井下斜巷提升中調(diào)度絞車提速技術(shù)改造與應(yīng)用

趙維青

（大同煤業(yè)集團(tuán)北辛窯煤業(yè)公司， 山西 大同 036702）

1 引言

作為煤礦井下運(yùn)輸?shù)闹匾O(shè)備，調(diào)度絞車運(yùn)輸是井下運(yùn)輸系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)之一。就現(xiàn)階段而言，煤礦井下使用較多的調(diào)度絞車型號(hào)主要是JD和JY系列，如JD-40、JY-4、JD-4等。調(diào)度絞車運(yùn)輸在所有井下運(yùn)輸中具有，結(jié)構(gòu)緊湊、故障率低、易安裝操作等獨(dú)特的優(yōu)勢，可作為井下斜巷、井底車場等位置的輔助搬運(yùn)運(yùn)輸方式。國內(nèi)某礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力超過250萬t，近些年來隨著開采工藝和設(shè)備的不斷進(jìn)步，生產(chǎn)能力有望突破350萬t。該礦井原有井下調(diào)度絞車使用的是JD-4絞車，隨著礦井工作面的不斷延伸，開采距離和工作面產(chǎn)能有大大的提升，該類型絞車在提升速度方面已經(jīng)滿足不了現(xiàn)階段礦井生產(chǎn)的需要。為確保礦井生產(chǎn)能力，提升斜巷運(yùn)輸效能，就必須對原有斜巷調(diào)度絞車進(jìn)行升級(jí)改造，保障井下作業(yè)的高速運(yùn)行。

2 JD-4型調(diào)度絞車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

JD-4調(diào)度絞車的主體結(jié)構(gòu)主要包括五個(gè)部分，即電動(dòng)機(jī)、卷筒裝置、制動(dòng)裝置、防護(hù)罩、深度指示器以及其他附屬配套設(shè)施。作為調(diào)度絞車運(yùn)行的重要部件之一，卷筒裝置作用主要有三個(gè)方面，一是通過卷筒上鋼絲繩將運(yùn)輸貨物輸送到指定位置；二是卷筒裝置上安裝有行星齒輪減速設(shè)備，在提升或下放的過程中可起到減速的作用；三是剎車盤中安裝有制動(dòng)裝置，拼接制動(dòng)器可對卷筒裝置進(jìn)行有效控制[1]。

調(diào)度絞車卷筒裝置內(nèi)部動(dòng)力傳遞過程為：電動(dòng)機(jī)—軸齒輪—小行星輪架—三個(gè)小行星輪—雙聯(lián)齒輪。調(diào)度絞車電源鍵啟動(dòng)后，電動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)軸連在一起，并與對軸齒輪嚙合在一起，保持等比的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。軸齒輪的軸向定位是通過孔、彈性擋圈和隔套實(shí)現(xiàn)。軸齒輪將動(dòng)力傳遞給小行星架上的三個(gè)小行星輪，并通過嚙合作用將運(yùn)動(dòng)傳遞給浮動(dòng)狀態(tài)的小行星輪架，三個(gè)小行星輪在軸齒輪的帶動(dòng)下同時(shí)進(jìn)行自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，并進(jìn)一步帶動(dòng)雙聯(lián)齒輪進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 JD-4型調(diào)度絞車提速技術(shù)改造

井下斜巷提升過程中，調(diào)度絞車可作為原煤、矸石和支架等其他材料的運(yùn)輸方式。經(jīng)過技術(shù)改造之后，調(diào)度絞車在斜巷提升運(yùn)輸之中的工作效率和運(yùn)輸速度都會(huì)得到大幅度的改觀，進(jìn)一步確保和加快煤礦生產(chǎn)進(jìn)程。對JD-4型調(diào)度絞車提速技術(shù)改造主要包括三項(xiàng)內(nèi)容，即提速技術(shù)改造、深度指示裝置改造和安全制動(dòng)裝置改造[2]。

3.1 提速技術(shù)改造

該煤礦原來使用的JD-4調(diào)度絞車運(yùn)行速度較慢，已經(jīng)適應(yīng)不了當(dāng)下礦井生產(chǎn)的需要。因此，為滿足礦井生產(chǎn)能力的需要，在與JD-4調(diào)度絞車生產(chǎn)廠家溝通交流的基礎(chǔ)上，決定對該絞車進(jìn)行提速技術(shù)改造。提速技術(shù)改造方案主要是對原有電動(dòng)機(jī)進(jìn)行升級(jí)改造，JD-4調(diào)度絞車原使用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)為YBK2-280M-6，電動(dòng)機(jī)功率為55 kW，轉(zhuǎn)速可達(dá)到980 r/min。改造后的電動(dòng)機(jī)型號(hào)選用YBK2-280S-4B35，功率和轉(zhuǎn)速分別為75kW、1480r/min，這可以從根本上解決調(diào)度絞車轉(zhuǎn)速慢的問題[3]。同時(shí)，改造后的電動(dòng)機(jī)型號(hào)與原有型號(hào)屬于同一系列，也可有效解決新電動(dòng)機(jī)與原有調(diào)度絞車系統(tǒng)不匹配的問題。經(jīng)過技術(shù)論證，得到改造后的調(diào)度絞車運(yùn)行效率要提高五成以上，刨除因裝卸環(huán)節(jié)造成的不良影響，實(shí)際生產(chǎn)效率提升比例可超過三成。

3.2 深度指示裝置改造

隨著礦井開采水平和開采工作面的不斷延伸，井下斜巷的運(yùn)輸距離會(huì)逐漸增加。一些礦井為滿足斜巷提升的需要，兩臺(tái)調(diào)度絞車進(jìn)行接力運(yùn)輸，才能滿足礦井斜巷運(yùn)輸?shù)男枰@會(huì)增加不必要的人力和物力的浪費(fèi)，同時(shí)會(huì)增加不安全因素的產(chǎn)生。為有效克服調(diào)度絞車司機(jī)在絞車運(yùn)輸中觀察提升深度的變化，此次技術(shù)改造中增設(shè)了深度指示器，采用絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)絲母滑塊的移動(dòng)。通過這種方式的改變，調(diào)度絞車司機(jī)在操作中可輕松觀察到絞車提升深度的實(shí)際變化，便于掌握絞車提升情況的變化[4]。

3.3 安全制動(dòng)裝置改造

調(diào)度絞車運(yùn)行速度增加之后，原有調(diào)度絞車的安全制動(dòng)裝置將與其不能良好的匹配，因此需要對安全制動(dòng)裝置進(jìn)行升級(jí)改造。原調(diào)度絞車配備的電力液壓推動(dòng)裝置型號(hào)為BY1190Z/B，其額定推力為900 N。改造后的電力液壓推動(dòng)裝置型號(hào)采用BYT1-180/2，其額定推力可達(dá)到1800 N，是原有調(diào)離液壓推動(dòng)裝置的兩倍，可滿足新調(diào)度絞車安全制動(dòng)的需要[5]。除對液壓推動(dòng)裝置進(jìn)行升級(jí)外，還需要完善下山斜巷安全防護(hù)配套設(shè)施，每間隔距離設(shè)置一套自動(dòng)防跑車裝置，間隔距離一般控制在200 m，可具體情況調(diào)整。同時(shí)，為增加操作和可靠安全性，可在斜巷上端卸載矸石倉口下一定距離位置安裝聯(lián)動(dòng)梯形擋車杠。

3.4 改造絞車使用注意事項(xiàng)

對調(diào)度絞車進(jìn)行升級(jí)改造后，絞車運(yùn)行性能將會(huì)有大大的改變，在使用管理過程中應(yīng)注意以下三方面的內(nèi)容：

1）運(yùn)行速度提升之后，還需要對調(diào)度絞車的剎車系統(tǒng)進(jìn)行有效調(diào)整，確保制動(dòng)裝置的靈活有效性。同時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制鋼絲繩質(zhì)量，加強(qiáng)日常鋼絲繩質(zhì)量檢查，保證其各項(xiàng)指標(biāo)符合安全運(yùn)行的要求。

2）在使用改造后的調(diào)度絞車時(shí)，應(yīng)避免對絞車急速啟停操作。如需對卷筒裝置進(jìn)行啟停操作，需在其速度均勻的情況下進(jìn)行，這樣可有效避免絞車傳動(dòng)裝置因急速啟停而產(chǎn)生損壞。在開動(dòng)電機(jī)的過程中，應(yīng)避免將兩側(cè)剎車裝置同時(shí)剎緊，以防損傷電機(jī)內(nèi)部構(gòu)件或引發(fā)其他不必要的安全事故。下放重物時(shí)，應(yīng)松開右側(cè)制動(dòng)裝置，并放松左側(cè)卷筒制動(dòng)閘，再啟動(dòng)電機(jī)并使其反轉(zhuǎn)，這樣可通過卷筒的半制動(dòng)來達(dá)到控制下放速度的目的。在此需要強(qiáng)調(diào)的是，禁止在電動(dòng)機(jī)關(guān)閉的情況下下放重物[6]。

3）調(diào)度絞車運(yùn)行過程中如需要緊急停車，應(yīng)采取停閘斷電，并同時(shí)使用機(jī)械閘和液壓制動(dòng)閘，保障整個(gè)機(jī)器制動(dòng)的安全可靠性。在絞車運(yùn)行結(jié)束的時(shí)候，應(yīng)首先按動(dòng)停止鍵，再通過制動(dòng)閘進(jìn)行制動(dòng)。在絞車運(yùn)輸任務(wù)結(jié)束之后，應(yīng)松開右側(cè)制動(dòng)輪的剎車裝置，并需要將電源切斷。如調(diào)度絞車長時(shí)間不需要使用，應(yīng)確保其開關(guān)處于停電閉鎖的位置。

4 結(jié)語

調(diào)度絞車提速改造之后能夠大幅度地提升斜巷運(yùn)輸?shù)男?，并可比避免調(diào)度絞車超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)帶來的不安全因素，確保礦井斜巷運(yùn)輸?shù)母咝屎桶踩煽啃?。本礦井調(diào)度絞車提速改造之后，整個(gè)斜巷提升效率較原調(diào)度絞車提升提高接近四成，改造調(diào)度絞車運(yùn)行正常，未出現(xiàn)跑車等不安全事故，這也充分證明了本次提速改造的可靠性，值得類似礦井提速改造工程借鑒。