無極繩絞車在礦井輔助運輸中的應(yīng)用

王宏錦

（山西焦煤汾西礦業(yè)兩渡煤業(yè)，山西晉中 031302）

0 引言

隨著礦井生產(chǎn)投入的不斷增加，現(xiàn)代化的機械設(shè)備在礦井中應(yīng)用逐漸廣泛，礦井生產(chǎn)能力也不斷增加，千萬噸礦井不斷涌現(xiàn)[1]。大型的現(xiàn)代化設(shè)備運輸給礦井輔助運輸提出了新的挑戰(zhàn)，原有的調(diào)度絞車運輸方式適應(yīng)性不強，時常需要對拉以及接力運輸，占用大量的人力及物力，成為制約礦井高效生產(chǎn)的環(huán)節(jié)[2-3]。本文提出采用無極繩絞車代替原有調(diào)度車進行輔助運輸。無極繩絞車牽引鋼絲繩是采用連續(xù)運行、封閉循環(huán)方式，相對于傳統(tǒng)的調(diào)度絞車，運輸效率高，輔助人員少，應(yīng)用效果明顯。

1 礦井輔助運輸狀況

山西某礦年產(chǎn)量為600萬t，井下輔助運輸采用JD-2.5型絞車。由于礦井開采年限已經(jīng)接近40年，井下運輸線路復雜、運輸距離長，給礦井的安全高效運輸帶來一定的不利影響。采用的JD-2.5型絞車存在功率低、安全性差等問題，難以適應(yīng)井下大型設(shè)備高強度運輸工作。因此，礦井開始著手進行大功率無極繩絞車(SQ-120/132b型)應(yīng)用，并取得顯著效果，解決了礦井在生產(chǎn)以及回采巷道輔助運輸中存在的安全性差、運輸效率低等問題。

2 無極繩絞車結(jié)構(gòu)組成

采用的無極繩絞車結(jié)構(gòu)組成包括絞車、梭車、張緊裝置、壓繩裝置、電控裝置以及托繩輪組等，并通過鋼絲繩將各個部分組合成一個整體運輸系統(tǒng)，具體如圖1所示[4]。電動機通過減速器以及齒輪帶動絞車滾筒運轉(zhuǎn)，通過滾筒與鋼絲繩之間的摩擦力引起梭車進行往返運輸。具體采用的無極繩絞車參數(shù)如表1所示。在絞車安裝時，為了保證絞車穩(wěn)定，降低工作時的振動幅度應(yīng)將絞車以及張緊設(shè)備安裝在混凝土地基基礎(chǔ)之上?；炷恋鼗粦?yīng)與其他基礎(chǔ)連接，以便確保絞車使用安全。絞車地基基礎(chǔ)要較張緊裝置基礎(chǔ)高100 mm以上，待混凝土澆筑完基礎(chǔ)后5～6天方可安裝絞車及張緊裝置。

圖1 無極繩絞車結(jié)構(gòu)

表1 SQ-120/132b絞車參數(shù)

3 無極繩絞車與調(diào)度絞車對比分析

無極繩絞車是通過鋼絲繩傳動牽引力，具有運輸距離長、運量大、適應(yīng)性強等優(yōu)點，在礦井復雜、長距離、大運量輔助運輸巷道中應(yīng)用逐漸增加[5]。采用無極繩絞車代替?zhèn)鹘y(tǒng)的調(diào)度絞車可以使得運輸連續(xù)，避免中途運輸接力問題，提高了運輸?shù)陌踩浴Ｏ鄬τ趥鹘y(tǒng)的調(diào)度絞車，無極繩絞車具有下述主要特點。

（1）操控簡便，安全性高。

無極繩絞車制動裝置有液壓制動器以及手動制動器2種類型，絞車運行過程中若出現(xiàn)突發(fā)狀況可以通過多種方式制動，確保運輸安全[6]。同時無極繩絞車結(jié)構(gòu)設(shè)計較為緊湊，布置有控制臺，且控制臺上有顯示屏并可以對絞車運輸位置、運行狀態(tài)進行遠程監(jiān)控，絞車司機通過按鈕就可以實現(xiàn)對絞車停車、啟動等控制，操控簡單，運輸安全性高。

（2）適應(yīng)性強、運輸成本低

無極繩絞車的設(shè)備選擇靈活，無極繩絞車布置可以平行于運輸軌道，也可以垂直于運輸軌道，系統(tǒng)可以布置成單軌運輸、也可是雙軌或者三軌方式，使用單位可以根據(jù)井下實際情況進行選擇。傳統(tǒng)的調(diào)度絞車使用時往往是多部絞車接力運輸，需要多名絞車司機同時作業(yè)，占用大量的人力資源以及生產(chǎn)設(shè)備。而采用無極繩絞車設(shè)備，工作人員投入少，運輸成本較低，但是也存在設(shè)備單價高的問題。

（3）可以滿足復雜巷道運輸需要

采用無極繩絞車，可以在變坡巷道不增加運輸設(shè)備情況下，僅僅通過托繩輪組以及壓繩輪組等，實現(xiàn)多坡度連續(xù)運輸。當巷道出現(xiàn)水平彎道時，在軌道上安裝專用的彎道護軌設(shè)備，從而實現(xiàn)正常運輸。調(diào)度絞車在上述情況下往往是采用接力以及對拉方式進行，運輸?shù)奈ｋU性高、操控難度大。

（4）自動化程度高

無極繩絞車運輸時不需要進行二次輔助轉(zhuǎn)載，在操控臺上即可實現(xiàn)對運輸控制，設(shè)備的自動化程度高。同時在絞車安裝有各類的保護裝置（如：急停保護、過卷保護、預警保護等），提高了井下運輸過程的安全性。減少了井下運輸人員勞動強度，降低設(shè)操作難度以及設(shè)備故障率。

4 現(xiàn)場應(yīng)用效果分析

井下三采區(qū)軌道運輸巷長度在408 m，安裝一部SQ-120/132b型無極繩絞車，負責整個采區(qū)的輔助運輸任務(wù)，絞車的最大運輸距離可以達到2 500 mm，可以滿足后續(xù)礦井開拓生產(chǎn)運輸需要。

巷道凈寬度為3.8 m，凈高為3.0 m，運輸距離在390 m，坡度在4°～7°間，巷道中部有6個變坡點，若是采用傳統(tǒng)的調(diào)度絞車方式進行輔助運輸，需要布置多達6臺調(diào)度絞車接力運輸，設(shè)備及輔助運輸人員多、運輸系統(tǒng)復雜、效率低、后期的維護成本高。采用無極繩絞車，避免了設(shè)備在運輸過程中的摘鉤、掛鉤環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了運輸?shù)倪B續(xù)進行，提高了運輸效率，節(jié)約運輸時間。絞車運輸采用鋼軌為38 kg/m，采用雙軌運輸方式，軌距在600 mm，安全保護裝置有雷達捕捉器（1套）、電氣阻車器（2套）、戧岔（8套）、手動阻車器（2套）。

經(jīng)過初步統(tǒng)計，采用無極繩絞車相對于調(diào)度絞車運輸方式，運輸能力提升40%以上，現(xiàn)場運輸工作人員可以節(jié)省2名以上，且有效降低了井下工作人員的勞動強度。無極繩絞車整體結(jié)構(gòu)較為簡單，操控方便，可以降低輔助運輸整體事故發(fā)生率，不會出現(xiàn)落道、脫鉤以及短繩等運輸事故。無極繩絞車運行8個月時間，未出現(xiàn)制約礦井輔助運輸現(xiàn)象，設(shè)備整體穩(wěn)定性及可靠性較強，可以滿足礦井生產(chǎn)輔助運輸需要，是一種較為合適的運輸設(shè)備。

5 結(jié)束語

隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，礦井機械化、自動化程度快速提升，輔助運輸量也現(xiàn)在增加，給輔助運輸工作的開展帶來不小挑戰(zhàn)。大型機械化設(shè)備井下運輸難以避免，如何保證運輸過程的連續(xù)、安全是礦井輔助運輸面臨的現(xiàn)實問題。本文提出的無極繩絞車具有適應(yīng)能力強、運輸效率高、運量大等優(yōu)點，在井下復雜條件下可以確保運輸工作安全、經(jīng)濟開展，采用新型的無極繩絞車替換傳統(tǒng)調(diào)度絞車，勢必是礦井輔助運輸?shù)闹攸c發(fā)展方向之一。