無極繩絞車在煤礦中的實(shí)際應(yīng)用與改進(jìn)

王鴻志 厚明華 張景龍

摘要： 鐵法能源公司原有生產(chǎn)礦井采區(qū)輔助運(yùn)輸為多臺(tái)小絞車接力運(yùn)輸，近幾年無極繩絞車在公司進(jìn)行了推廣應(yīng)用，通過對(duì)應(yīng)用中存在掉道、制動(dòng)、尾輪固定、鋼絲繩過道岔等的技術(shù)問題分析，找到了解決方案，使無極繩絞車在煤礦輔助運(yùn)輸中得到了推廣使用。

Abstract： Tiefa Energy's original production of mine mining area auxiliary transportation is the relay transportation of multiple small winches. In recent years， the endless rope winch has been popularized and applied in the company. Based on the analysis of the technical problems of wire rope crossing switch， the solution is found， which makes the endless rope winch widely used in the auxiliary transportation of coal mine.

關(guān)鍵詞： 無極繩絞車；應(yīng)用；改進(jìn)

Key words： endless rope winch；application；improvement

中圖分類號(hào)：TD53；TD82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）19-0113-02

0 引言

鐵法能源公司各生產(chǎn)礦井原主要輔助運(yùn)輸方式為：大巷采用蓄電池機(jī)車運(yùn)輸，采區(qū)上下山和材料運(yùn)輸巷、工作面順槽分別采用提升絞車、調(diào)度絞車、回柱絞車等設(shè)備運(yùn)輸。公司輔助運(yùn)輸尤其是采區(qū)上下山和材料運(yùn)輸巷、工作面順槽分別采用了大量的調(diào)度絞車、回柱絞車來對(duì)復(fù)雜巷道內(nèi)的物料進(jìn)行分段接力運(yùn)輸。七礦調(diào)度絞車、回柱絞車共占用700余臺(tái)。

原有的輔助運(yùn)輸?shù)穆浜蟊憩F(xiàn)為系統(tǒng)復(fù)雜、環(huán)節(jié)多、維護(hù)量大，多區(qū)段接力運(yùn)輸、連續(xù)性差、運(yùn)輸效率低、用工多、管理難度大、安全狀況差、工人體力消耗大，嚴(yán)重影響勞動(dòng)效率的提高和企業(yè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的改善，與礦井現(xiàn)代化建設(shè)形成了強(qiáng)烈的反差。

1 無極繩絞車的研究與應(yīng)用

為了解決上述問題，公司技術(shù)人員研究了國內(nèi)應(yīng)用比較成熟的煤礦井下連續(xù)輔助運(yùn)輸設(shè)備，如單軌吊車、齒軌卡軌車、無極繩絞車、無軌膠輪車，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)。經(jīng)過技術(shù)人員的對(duì)比研究，針對(duì)鐵法能源公司復(fù)雜的井巷條件、設(shè)備技術(shù)特點(diǎn)、安裝使用條件、經(jīng)濟(jì)效益分析，確定了以無極繩絞車為主、其他形式為輔的連續(xù)運(yùn)輸方案。

1.1 無極繩絞車的研究

無極繩絞車是借助環(huán)形鋼絲繩與驅(qū)動(dòng)滾筒之間的摩擦力實(shí)現(xiàn)拉運(yùn)車輛。梭車用來牽引礦車、平板車、材料車和人車等車列，并有固定鋼絲繩和儲(chǔ)存鋼絲繩等功能。梭車前后兩端是碰頭，可實(shí)現(xiàn)頂車或拉車兩種運(yùn)輸方式。

1.1.1 連續(xù)運(yùn)輸車具有如下特點(diǎn)

操作簡單，可靠性高。適應(yīng)性強(qiáng)，用途廣。布置靈活。系統(tǒng)配置方便。

可實(shí)現(xiàn)水平轉(zhuǎn)彎運(yùn)輸。梭車儲(chǔ)繩量大，運(yùn)行費(fèi)用低。安全高效，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。安裝簡單等特點(diǎn)。

1.1.2 無極繩絞車組成

無極繩絞車由絞車、張緊裝置、梭車、主副壓繩輪、尾輪組成。

1.2 無極繩絞車的應(yīng)用

根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，無極繩絞車系統(tǒng)基本上可以解決整個(gè)礦井的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械化問題。因?yàn)樗栌玫南锏罈l件與公司原有的軌道系統(tǒng)相同，現(xiàn)有軌道、車輛無需改造。鐵法能源公司原有各礦井巷道條件均能應(yīng)用無極繩絞車。公司在2013年開始大量引進(jìn)和使用無極繩絞車。

2 無極繩絞車的改進(jìn)

鐵法能源公司在近兩年安裝使用連續(xù)運(yùn)輸車過程中，總結(jié)了大量的使用維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，并在使用過程中進(jìn)行了多項(xiàng)技術(shù)改造，解決了無極繩絞車在使用中存在的問題，實(shí)現(xiàn)了無極繩絞車在各種復(fù)雜巷道內(nèi)連續(xù)運(yùn)輸物料、矸石、綜采支架等。

2.1 無極繩絞車尾車應(yīng)用技術(shù)改造

在無極繩絞車使用中，發(fā)現(xiàn)由于巷道坡度起伏，拉運(yùn)物料時(shí)由于車輛上下坡，車與車之間的連接裝置時(shí)松時(shí)緊，造成車輛之間的碰撞，有時(shí)造成車輛掉道，尤其在拉運(yùn)長料車時(shí)，經(jīng)過起伏巷道時(shí)，用繩扣時(shí)易兜輪，掉道，使用硬連接雖然可以解決直線段掉道問題，但經(jīng)過彎道段時(shí)，由于長料車之間連接裝置柔性較差，長料車經(jīng)常被支掉道，影響正常運(yùn)輸?？罩剀嚧釉谝黄鸹蜉p重車串接在一起拉運(yùn)時(shí)，在起伏段也容易掉道。

為解決掉道問題，技術(shù)人員考慮如果可以使車輛之間的連接裝置始終處于張緊狀態(tài)，就可以防止在起伏巷道內(nèi)的車輛之間的碰撞，這樣就開始研制給無極繩絞車加裝尾車。

尾車研制成功后，在拉運(yùn)物料時(shí)，先按原拉運(yùn)方式組列，后在列車尾端把尾車與尾端車輛鏈接，再把尾車上的卡繩器卡在主繩上，讓尾車與列車同步運(yùn)行，達(dá)到防止車輛掉道的目的。

2.2 無極繩絞車鋼絲繩布置方式改造

開始引進(jìn)無極繩絞車在鋼絲繩布置上是主繩、副繩都在軌道內(nèi)運(yùn)行，這樣布置雖然結(jié)構(gòu)緊湊，但在實(shí)際使用過程中發(fā)現(xiàn)，兩根鋼絲繩都布置在軌道內(nèi)，造車軌道內(nèi)布置的托、壓繩輪過多，兩繩之間互相干涉，經(jīng)常造成鋼絲繩跳槽，副繩、繩輪與車輛刮卡等現(xiàn)象發(fā)生，給運(yùn)輸安全帶來隱患，經(jīng)技術(shù)人員與現(xiàn)場人員共同研究，決定把副繩布置到軌道外側(cè)，使主副繩分開，如圖3、圖4。

經(jīng)改造后，沒有發(fā)現(xiàn)鋼絲繩跳槽現(xiàn)象，和副繩、繩輪與車輛刮卡現(xiàn)象，而且有的礦進(jìn)一步進(jìn)行了改造，把鋼絲繩通過繩輪布置到巷道幫，更便于車輛運(yùn)行和人員行走。

2.3 無極繩絞車尾輪固定方式改造

無極繩絞車在引進(jìn)之初，尾輪固定按照廠家給定設(shè)計(jì)打基礎(chǔ)固定或打錨桿固定，這對(duì)于固定機(jī)尾來說，可以實(shí)現(xiàn)，但對(duì)于采煤、掘進(jìn)工作面。連續(xù)運(yùn)輸車尾輪需要隨著工作面的推進(jìn)經(jīng)常移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸車功能的最大化。這樣技術(shù)人員，研制了移動(dòng)式連續(xù)運(yùn)輸車機(jī)尾固定裝置。如圖：采用整體30mm厚鋼板作為底座，把尾輪固定在上面，使用兩根液壓缸支撐在頂板上。

移動(dòng)式無極繩絞車機(jī)尾固定裝置的研制成功，解決了采煤、掘進(jìn)使用無極繩絞車尾輪固定問題。提高了機(jī)尾移動(dòng)效率，降低了成本。深受現(xiàn)場工人歡迎。

2.4 無極繩絞車專用道岔技術(shù)改造

無極繩絞車在使用之初，鋼絲繩通過道岔彎軌處時(shí)，采用軌道割豁口的辦法，使鋼絲繩通過道岔，防止車輛壓傷鋼絲繩，但在使用過程中，由于鋼絲繩中心線有一定的變化量，使鋼絲繩常常不能與豁口對(duì)應(yīng)，造成車輛擠壓鋼絲繩，或者鋼絲繩刮卡軌道，給無極繩絞車的運(yùn)行帶來隱患，后經(jīng)技術(shù)人員摸索，首先是把道岔彎軌采用活動(dòng)式形式，每次搬道岔時(shí)，人工把彎軌合上或搬離，這種方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且不安全，在此處易造成車輛掉道，后改為在道岔兩端，通過壓繩輪把鋼絲繩壓到道岔下平面以下，以不影響道岔開合，使用一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)，由于此處壓繩輪受力過大，極易損壞。最后把道岔彎軌做成活動(dòng)形式，使用風(fēng)缸驅(qū)動(dòng)，和道岔聯(lián)動(dòng)，在彎軌下端做一活動(dòng)捕繩、壓繩器，使用無極繩絞車直線通車時(shí)鋼絲繩正常運(yùn)行，彎軌打開，曲線通車時(shí)，由于無極繩絞車不運(yùn)行，通過抓繩捕繩器把鋼絲繩壓倒彎軌下放，避免壓傷鋼絲繩。

改造后，在幾個(gè)礦應(yīng)用效果良好，使操作更方便、快捷，解決了軌道刮卡鋼絲繩問題，和車輛壓傷鋼絲繩問題。

2.5 無極繩絞車驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)改造

無極繩絞車在使用時(shí)，只有在電機(jī)對(duì)輪處有工作制動(dòng)，在減速器一軸上有安全制動(dòng)，但這兩種制動(dòng)只能保證連續(xù)運(yùn)輸車正常運(yùn)行，和工作制動(dòng)，一旦出現(xiàn)減速器斷軸或減速器與驅(qū)動(dòng)滾筒的連軸器斷銷事故，將造車跑車事故，及其危險(xiǎn)，后經(jīng)技術(shù)人員與廠家合作，研制了驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)閘。

驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)裝置采用單獨(dú)的液壓系統(tǒng)，通過液壓缸推動(dòng)閘快實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，具備工作、停車及緊急三套制動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)傳動(dòng)環(huán)節(jié)發(fā)生故障可對(duì)驅(qū)動(dòng)滾筒實(shí)施有效緊急制動(dòng)。

①制動(dòng)采用失效安全型，既能手動(dòng)又能自動(dòng)施閘（超速15%時(shí)）；②制動(dòng)力達(dá)到額定牽引力的1.5-2倍；③操作臺(tái)集中控制（PLC）。

制動(dòng)閘安裝后，解決了減速器斷軸或減速器與驅(qū)動(dòng)滾筒的連軸器斷銷安全問題，提高了連續(xù)運(yùn)輸車的安全性。

3 結(jié)語

無極繩絞車運(yùn)行安全可靠，操作和維修都比較方便，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益明顯?；旧峡扇〈{(diào)度絞車接力運(yùn)輸。通過技術(shù)人員的不斷改進(jìn)，使無極繩絞車在鐵法能源公司得到了大量的推廣使用。為公司輔助運(yùn)輸做出了貢獻(xiàn)，發(fā)展前景廣闊。

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