雙繩頭連接器在煤礦輔助運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用

王 剛

（山西省霍州煤電集團(tuán)辛置煤礦，山西 霍州 031400）

1 原輔助絞車運(yùn)輸及存在的問(wèn)題分析

1.1 輔助絞車運(yùn)輸現(xiàn)狀分析

（1）辛置煤礦95%的輔助運(yùn)輸巷道為上山和下山巷道，坡度平均為6°～26°，因?yàn)檫\(yùn)輸線路長(zhǎng)，坡度變化較大，轉(zhuǎn)彎巷道多，全部采用JSDB系列雙速多用絞車。目前單程最遠(yuǎn)運(yùn)輸距離8100m，小絞車最大容繩量530m，每趟輔助絞車運(yùn)輸線路安裝小絞車數(shù)量平均4～12臺(tái)，小絞車使用數(shù)量共29臺(tái)。每臺(tái)小絞車設(shè)安裝硐室，混凝土基礎(chǔ)配合四壓兩戧固定，運(yùn)輸軌道采用30kg/m鋼軌，每個(gè)坡段安裝齊全、靈敏可靠的“一坡三擋”裝置，每臺(tái)絞車與前后絞車之間設(shè)置獨(dú)立的聲光信號(hào)等。

（2）在每臺(tái)絞車提升車輛交換鋼絲繩鉤頭處，鋪設(shè)26個(gè)近水平停車場(chǎng)、甩車場(chǎng)，用作車輛摘掛鉤專用停車場(chǎng)。

（3）在每臺(tái)絞車提放至指定位置（即專用停車場(chǎng)）停穩(wěn)，用卡軌器將車輛固定后，將本臺(tái)絞車鋼絲繩鉤頭摘除，再連接下一臺(tái)絞車鋼絲繩鉤頭，鎖定并檢查確認(rèn)合格后，撤出卡軌器，人員進(jìn)入安全區(qū)域，撤人設(shè)崗警戒到位，方可進(jìn)行下一臺(tái)絞車的提升工作。

（4）車輛與絞車鋼絲繩鉤頭的連接方式為將鋼絲繩鉤頭與運(yùn)輸車輛采用專用插銷、三環(huán)鏈（經(jīng)檢驗(yàn)、檢查合格的）直接連接。

（5）每臺(tái)絞車有獨(dú)立的運(yùn)行、檢查、檢修維護(hù)保養(yǎng)措施，有該條運(yùn)行線路綜合運(yùn)行措施。

1.2 原輔助絞車運(yùn)輸存在的問(wèn)題分析

（1）在每臺(tái)紋車提升車輛交換鋼絲繩鉤頭處，鋪設(shè)近水平停車場(chǎng)或甩車場(chǎng)。近水平停車場(chǎng)或甩車場(chǎng)必須在開拓巷道前就進(jìn)行設(shè)計(jì)，且掘進(jìn)后的巷道坡度起伏變化較大，巷道工程量增加，巷道拉底工程、頂板支護(hù)工程、軌道鋪設(shè)工程等工程量較大，耗費(fèi)大量的人、物、財(cái)，延長(zhǎng)了施工周期；坡度較大的巷道，鋪設(shè)的軌道起伏嚴(yán)重，軌道平整度差，運(yùn)行車輛穩(wěn)定性差，易發(fā)生車輛掉道事故，同時(shí)實(shí)施前探鉆孔和瓦斯治理工程，事故周期較長(zhǎng)，前期投入費(fèi)用多，大幅度增加企業(yè)的生產(chǎn)成本和安全費(fèi)用投入。

（2）在摘掛鉤專用停車場(chǎng)摘掛鉤時(shí)，為了保險(xiǎn)起見，運(yùn)輸車輛停穩(wěn)后還必須對(duì)車輛設(shè)置卡軌器，摘除本臺(tái)絞車鋼絲繩鉤頭，再連接下一臺(tái)絞車鋼絲繩鉤頭，鎖定并檢查確認(rèn)合格，撤出卡軌器，人員進(jìn)入安全區(qū)域，撤人設(shè)崗警戒到位，方可進(jìn)行下一臺(tái)絞車的提升工作，增加了操作環(huán)節(jié)、人員和工作量，增大了撤人設(shè)崗頻率和不安全因素，延長(zhǎng)了提升的時(shí)間。

（3）在實(shí)際操作過(guò)程中，因絞車司機(jī)、信號(hào)工、把鉤工等的業(yè)務(wù)操作技能，配合默契程度，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境難度增加，環(huán)節(jié)因素增多，管理難度增大，車輛下放不到位、過(guò)放、卡軌器未安裝、連接不到位、操作失誤等概率增多，發(fā)生掉道、拉翻、跑車事故的概率增多，嚴(yán)重威脅礦井安全生產(chǎn)。

2 雙繩頭連接器的研制與應(yīng)用

2.1 雙繩頭連接器的研制

雙繩頭連接器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由連接板、連接環(huán)、螺紋插銷、開口銷組成。在鋼絲繩鉤頭與提升車輛之間增設(shè)一套雙繩頭連接器進(jìn)行連接，連接器連接板的前端孔與車輛的碰頭用專用插銷進(jìn)行連接，連接板雙孔端其中的一個(gè)孔用連接環(huán)的一端穿過(guò)連接板的孔，連接環(huán)再與鋼絲繩鉤頭用專用螺紋插銷進(jìn)行連接，螺紋插銷用鎖緊螺母上好后加裝開口銷進(jìn)行閉鎖。連接時(shí)應(yīng)根據(jù)各臺(tái)絞車安裝的位置和鋼絲繩的左右方向，選擇左孔還是右孔，預(yù)先確定，下一臺(tái)絞車在右?guī)拖冗B接左孔，下一臺(tái)絞車在左幫先連接右孔，預(yù)留出另一個(gè)孔給下一臺(tái)絞車的鋼絲繩鉤頭使用。本臺(tái)絞車提升到位后，停止絞車運(yùn)行，將下一臺(tái)絞車的鋼絲繩鉤頭與雙繩頭連接器連接板的雙孔端的另一個(gè)孔連接，將下一臺(tái)絞車提升1～2m，待本臺(tái)絞車鋼絲繩完全松弛后，撤出鋼絲繩鉤頭，此時(shí)下一臺(tái)絞車的鋼絲繩鉤頭已經(jīng)連接好，人員進(jìn)入安全區(qū)域，撤人設(shè)崗警戒到位，即可進(jìn)行下一臺(tái)絞車的提升工作。多臺(tái)絞車提升時(shí)，按此方法以此類推。

2.2 實(shí)踐應(yīng)用

將研制的雙繩頭連接器送市連接器檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行性能檢測(cè)符合相關(guān)要求。將5套雙繩頭連接器送至不同采區(qū)、不同地點(diǎn)的輔助絞車運(yùn)輸巷道進(jìn)行安裝、調(diào)試及試用。技術(shù)人員經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的收集、整理、分析，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用情況，制定了完整的雙繩頭連接器的應(yīng)用技術(shù)和管理措施。

將雙繩頭連接器在該礦所有的輔助絞車運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行推廣應(yīng)用，先后在2348、2362、2368、2350、2242-2、2228-2、2246、2247等綜采工作面進(jìn)行安裝，同時(shí)安裝到全部采煤工作面、掘進(jìn)工作面、各作業(yè)地點(diǎn)的設(shè)備運(yùn)輸、材料運(yùn)輸、矸石排放、煤矸分裝分運(yùn)中的矸石運(yùn)輸?shù)人休o助絞車運(yùn)輸中，應(yīng)用效果良好。

圖1 雙繩頭連接器結(jié)構(gòu)示意圖

3 效果分析

3.1 施工組織分析

雙繩頭連接器設(shè)計(jì)和措施中可以不用考慮近水平停車場(chǎng)或甩車場(chǎng)，設(shè)計(jì)方案、圖紙資料更為直觀，施工方法簡(jiǎn)單，措施更為直接。

該礦26處近水平停車場(chǎng)或甩車場(chǎng)，增加的施工工期按每處3d計(jì)算，合計(jì)多增加施工工期78d，每處按作業(yè)人員24人計(jì)算，每處3d合計(jì)多增加人工72個(gè)工時(shí)，26處共增加人工1872個(gè)工時(shí)，耗費(fèi)了大量的施工工期和人工投入。投入使用雙繩頭連接器，26處近水平停車場(chǎng)或甩車場(chǎng)所增加的施工工期和人工投入完全得到解決，同時(shí)將施工的時(shí)間、人員用于其他工作，為其他工作或工程創(chuàng)造了更多有利條件。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

雙繩頭連接器加工成本1200元/套，檢驗(yàn)費(fèi)用300元/套，合計(jì)1500元/套。將每個(gè)輔助絞車運(yùn)輸系統(tǒng)根據(jù)坡度的不同，劃分為不同的區(qū)段，每個(gè)區(qū)段使用兩套雙繩頭連接器，一套車輛上行使用，一套車輛下行使用，按每個(gè)輔助絞車運(yùn)輸系統(tǒng)平均劃分5個(gè)區(qū)段計(jì)算，使用雙繩頭連接器10套，投入總費(fèi)用1.5萬(wàn)元。使用雙繩頭連接器后，不用設(shè)置近水平停車場(chǎng)或甩車場(chǎng)，以公司為例，共有5趟輔助絞車運(yùn)輸系統(tǒng)，絞車在用29臺(tái)，使用雙繩頭連接器50套，連接器投入總費(fèi)用7.5萬(wàn)元。如果未使用雙繩頭連接器，在用的29臺(tái)絞車，有26合要設(shè)置近水平停車場(chǎng)或甩車場(chǎng)，按每處車場(chǎng)10m長(zhǎng)度計(jì)算，每處瓦斯治理工程、鉆孔施工工程費(fèi)用約500元，每米巷道施工工程費(fèi)用6500元，10m巷道施工工程費(fèi)用6.5萬(wàn)元，每處車場(chǎng)巷道施工投入總費(fèi)用7萬(wàn)元，26處近水平停車場(chǎng)或甩車場(chǎng)合計(jì)總費(fèi)用182萬(wàn)元，使用雙繩頭連接器只需要投入7.5萬(wàn)元，此項(xiàng)工程全公司節(jié)約總成本174.5萬(wàn)元。

3.3 安全及管理效益分析

（1）由于應(yīng)用了雙繩頭連接器，不再設(shè)置近水平停車場(chǎng)或甩車場(chǎng)，巷道坡度起伏變化平緩，鋼絲繩提升安全系數(shù)增加，單獨(dú)車輛和列車運(yùn)行長(zhǎng)度增大，在滿足安全的前提下可多運(yùn)輸設(shè)備、材料等，提高了運(yùn)輸效率。（2）軌道鋪設(shè)質(zhì)量得到保障，提升車輛運(yùn)行平穩(wěn)，車輛掉道、翻車現(xiàn)象得到有效控制。（3）減少了提升過(guò)程中的操作環(huán)節(jié)，大幅度降低操作人員誤操作現(xiàn)象，杜絕了跑車事故的發(fā)生。（4）管理的難點(diǎn)降低，操作簡(jiǎn)單，安全工作得到有效保障。

4 結(jié)論

辛置煤礦輔助絞車運(yùn)輸交換摘掛鉤雙繩頭連接器的應(yīng)用效果表明，雙繩頭連接器的制作加工簡(jiǎn)單，檢驗(yàn)方便，成本較低，現(xiàn)場(chǎng)使用方便，耐磨、耐砸不易損壞，使用時(shí)間長(zhǎng)。該連接器應(yīng)用后，有效控制了車輛掉道、翻車、跑車等事故的發(fā)生，輔助提升運(yùn)輸系統(tǒng)的安全性大大增加，提高了輔助運(yùn)輸效率，大幅度降低了輔助運(yùn)輸?shù)某杀?，巷道施工工期縮短。