掘進(jìn)機(jī)新型拖纜裝置應(yīng)用分析

李江飛

（大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司，山西 大同037001）

引言

掘進(jìn)機(jī)在大型千萬噸礦井掘進(jìn)工作面的使用越來越廣，這是由于掘進(jìn)機(jī)具有先進(jìn)的割煤工藝、簡便的維護(hù)方式、完備的防護(hù)措施以及較高的割煤效率。綜掘機(jī)不僅能夠加快正常的掘進(jìn)速度，還能大大降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。然而掘進(jìn)機(jī)在正常作業(yè)時(shí)，如果電纜不能跟隨掘進(jìn)機(jī)同步移動(dòng)或電纜拖地、擠壓、吊掛方式不合理，都會(huì)導(dǎo)致電纜出現(xiàn)漏電，影響掘進(jìn)工作面正常生產(chǎn)[1]。

1 塔山煤礦三盤區(qū)8117高抽巷單臂掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)難題

大同煤礦煤礦集團(tuán)塔山三盤區(qū)8117高抽巷設(shè)計(jì)長度為1 700 m，巷道設(shè)計(jì)斷面規(guī)格為寬×高=4.0 m×3.1m，施工巷道從三盤區(qū)輔運(yùn)巷以5°仰角上山掘進(jìn)，巷道掘進(jìn)300 m后進(jìn)入2號(hào)煤層，沿2號(hào)煤層頂板平行掘進(jìn)。

8117高抽巷采用機(jī)械化掘進(jìn)工藝，采用EBZ200型單臂掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行巷道掘進(jìn)，掘進(jìn)機(jī)切割電機(jī)功率為200kW，掘進(jìn)機(jī)長度為11.5m，高度為2.0m，寬度為3.0 m，掘進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)過程中每班的工作進(jìn)度為6 m，掘進(jìn)機(jī)在12 h內(nèi)移動(dòng)5 m就要求電纜具備一定伸縮性，這樣才能保證電纜隨著掘進(jìn)機(jī)前后移動(dòng)，但是電纜的吊掛就成為一個(gè)較難解決的問題。電纜吊掛的傳統(tǒng)工藝為將鋼絲繩的一端固定在巷道頂板上，而另一端固定在電纜架上，掘進(jìn)工作面每推進(jìn)一個(gè)固定距離后，下一個(gè)班需將電纜的固定點(diǎn)向前移動(dòng)，電纜移動(dòng)完畢后才能繼續(xù)掘進(jìn)。頻繁向前移動(dòng)電纜不僅消耗大量的人力物力，還會(huì)由于電纜張力過大打傷工作人員。對(duì)此該礦掘進(jìn)管理辦設(shè)計(jì)了一套自移式新型拖纜裝置[2-3]。

2 自移式新型拖纜裝置結(jié)構(gòu)

為了解決鋼絲繩及電纜吊掛問題，結(jié)合巷道的實(shí)際情況設(shè)計(jì)出一種自移拖纜機(jī)構(gòu)，并將該機(jī)構(gòu)固定在掘進(jìn)機(jī)二運(yùn)跑道上，這樣電纜無需人工搬運(yùn)就會(huì)隨著掘進(jìn)機(jī)的正常推進(jìn)而自動(dòng)向前移動(dòng)。

自移拖纜機(jī)構(gòu)主要是由以下部件組成：導(dǎo)向滑輪組、鋼絲繩固定架、滑輪吊鉤、彈簧及鋼絲繩，電纜可以吊掛在鋼絲繩的滑輪吊鉤上來實(shí)現(xiàn)自由移動(dòng)，如圖1所示。

圖1 自移式新型拖纜裝置結(jié)構(gòu)示意圖

固定架主要由兩部分組成，將第一個(gè)部分的上下兩端焊接上滑輪并固定在二運(yùn)上，將第二個(gè)部分固定在跑道上，通過支架將電纜整體托起，利用滑輪組導(dǎo)移動(dòng)鋼絲繩，此外為了能夠緩沖拉力在另一端安裝強(qiáng)力彈簧。

由于工作面處于動(dòng)態(tài)作業(yè)，鋼絲繩固定支架很容易由于不穩(wěn)定發(fā)生傾倒；部分電纜吊掛需要人工進(jìn)行拖拽；鋼絲繩松緊度無法統(tǒng)一調(diào)節(jié)。所以采取以下措施進(jìn)行改進(jìn)：施工人員將10號(hào)槽鋼套作為鋼絲繩上支架套在12號(hào)槽鋼的下支架內(nèi)，此外為了增加支架的穩(wěn)定性，將三角支架焊接在固定支架上；使用滑輪對(duì)電纜進(jìn)行吊掛，增加電纜移動(dòng)的靈活性；采用張力更大的強(qiáng)力彈簧來緩沖鋼絲繩張力，避免電纜在掘進(jìn)遷移過程中頻繁移動(dòng)[4-5]。

3 裝置優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用效果分析

3.1 裝置優(yōu)點(diǎn)

1）裝置結(jié)構(gòu)簡單。自動(dòng)式新型拖纜裝置與傳統(tǒng)的電纜吊掛工藝相比，該裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、勞動(dòng)強(qiáng)度低、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，該裝置在實(shí)際應(yīng)用中便于安裝維護(hù)，故障率低，適用于不同施工條件的掘進(jìn)工作面。

2）降低了作業(yè)強(qiáng)度。傳統(tǒng)托纜裝置在移電纜時(shí)需4人配合施工，而采用自移式拖纜裝置僅需1人即可，大大降低了勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度，而且電纜能夠隨著掘進(jìn)機(jī)的推進(jìn)自動(dòng)調(diào)節(jié)前移速度，避免人工拖拽電纜帶來的拖拽速度慢及造成電纜傷人事故，確保礦井安全生產(chǎn)。

3）降低了勞動(dòng)成本。按照一個(gè)工作面每班安排一人進(jìn)行電纜拖移，每班每人按照200元進(jìn)行支付，30天就能夠節(jié)約1.8萬元，全礦5個(gè)掘進(jìn)工作面每月可節(jié)約9萬元。

4）提高了拖纜效率。傳統(tǒng)托纜裝置在實(shí)際應(yīng)用中每拖纜1.0 m需用時(shí)8 min，每天拖纜長度達(dá)12 m，用時(shí)為96 min；而自移式拖纜裝置每拖纜1.0 m用時(shí)為3 min，每天拖纜時(shí)間可節(jié)約1h，大大提高了拖纜效率。

3.2 實(shí)際應(yīng)用效果分析

2019年2月在8117高抽巷掘進(jìn)機(jī)上安裝了一套自移式新型拖纜裝置，截止8月3日，通過6個(gè)月實(shí)際應(yīng)用效果來看，該裝置在應(yīng)用過程中未發(fā)生電纜脫鉤、斷裂、磨損等現(xiàn)象，拖纜效果好且故障率低，整個(gè)巷道掘進(jìn)可縮短拖纜時(shí)間達(dá)150 h。

4 結(jié)語

自移式新型拖纜裝置在8117高抽巷掘進(jìn)過程中投入使用后，解決了傳統(tǒng)托纜裝置故障率高、拖纜勞動(dòng)強(qiáng)度大、拖纜效果差等技術(shù)難題，避免了由拖纜裝置故障導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)高壓電纜磨損、斷裂等現(xiàn)象，提高了巷道掘進(jìn)效率，取得了顯著應(yīng)用成效。