移動式軌道整形機在煤礦井下運輸系統(tǒng)的研制與應(yīng)用

朱明初

（山西潞安集團漳村煤礦運搬隊， 山西 長治 046032）

引言

隨著漳村煤礦井下的開采條件不斷變化與延伸，運輸輔助系統(tǒng)逐漸延長，井下運輸任務(wù)繁重而道遠。尤其伴隨著漳村礦采區(qū)的西擴，交叉巷道多，根據(jù)現(xiàn)場巷道布置情況需專門制作不同的彎軌，而從現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)到地面制作彎軌再運到所需地點安裝所需時間較長。特別是特殊情況下因測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，導(dǎo)致安裝后彎軌彎度不能滿足單軌吊運輸半徑要求，出現(xiàn)單軌吊承載車機械卡阻現(xiàn)象?，F(xiàn)場對軌道不能及時整形，使得高效率彎道安裝成為輔助運輸一個瓶頸，亟待解決。

1 井下輔助運輸系統(tǒng)概況

漳村煤礦目前舊區(qū)井下輔助運輸系統(tǒng)主要由卡軌車系統(tǒng)、單軌吊系統(tǒng)、架空人車運人系統(tǒng)三部分組成。材料設(shè)備主要由卡軌車運至井下的各大巷，然后由單軌吊運至各采區(qū)和工作面，人員從地面至480擴區(qū)2號聯(lián)絡(luò)行全程架空人車接力運輸。

目前共有三部卡軌車，全長8 500 m，全部為KSD-90J型繩牽引卡軌車，電機功率250 kW，牽引力90 kN。其中：一部卡軌車于2000年安裝投入使用，安裝在副井大巷，從地面至15繞道，鋪設(shè)長度3 800 m，最大載荷25 t，最大運行速度3.0 m/s；二部卡軌車于2004年底安裝完成，2006年進行了合并改造，安裝在二水平材料巷和西下山材料巷，從15繞道下口至西下山材料大巷9號橫貫，鋪設(shè)長度2 800 m，中部有90°變向，最大載荷25 t，最大運行速度3.0 m/s；三部卡軌車于2011年安裝投入使用，安裝在西下山材料延伸巷，從西下山材料大巷9號橫貫至西下山材料大巷正頭，鋪設(shè)長度1 900 m，最大載荷25 t，最大運行速度3.0 m/s。

目前，共有柴油機單軌吊6臺，其中包括3臺DZ1500型單軌吊機車（沙爾夫），1臺DZ1800型單軌吊機車（沙爾夫），1臺KPCZ-148型單軌吊機車（貝克），1臺DLZ110F型單軌吊機車（捷克）；蓄電池單軌吊9臺，全部為太礦產(chǎn)品，其中包括4臺DX-60電牽引單軌吊機車和5臺DX-80電牽引單軌吊機車。有2臺DX-60電牽引單軌吊機車、1臺DLZ110F型單軌吊機車?yán)匣瘒?yán)重，僅能完成車場換裝調(diào)度作業(yè)，其余車輛可完成正常運輸作業(yè)。舊區(qū)共安裝有I140E輕型吊軌線路2.5萬余米，形成了15、22、25三個單軌吊調(diào)車場。二水平材料巷口設(shè)置有15單軌吊檢修硐室。

2 彎軌制作的現(xiàn)狀

由于輔助系統(tǒng)的延伸是隨著現(xiàn)場工作面的圈定、回撤進行安裝回收，而現(xiàn)場巷道的布置、單軌吊軌道的敷設(shè)隨著巷道變化而延伸，難免遇到交錯輔助地點，因此彎軌的安裝是必不可少的，而目前井下所用的彎軌主要通過在井下量取尺寸，在地面進行生產(chǎn)，再運回井下進行安裝。地面主要使用吊軌冷彎機設(shè)備進行操作。

2.1 吊軌冷彎機具體數(shù)據(jù)

目前，制作符合現(xiàn)場所需的彎軌主要由地面吊軌冷彎機完成，其參數(shù)為：型材最大抗彎截面系數(shù)為220cm3；彎曲速度為4～6.5m/min；最小彎曲直徑為2m；液壓系統(tǒng)工作壓力≤25 MPa；液壓缸直徑為410 mm；液壓缸有效行程為350 mm；主動輪直徑為25/29 mm；設(shè)備總功率為15 kW；機器外形為2 700 mm×2 000 mm×1 800 mm；設(shè)備質(zhì)量為2 680 kg。

2.2 工作原理

開機前正確接通電源，把工字鋼放在冷彎機上，與減速器帶動的滾輪接觸后，將壓緊手柄進給鎖緊，啟動電機油泵組，由電動油泵輸出的高壓油經(jīng)溢流閥進入聚成塊到電液閥，由電液閥和點動開關(guān)控制油缸工作，工作油缸推進，將工字鋼與三個支撐滾輪壓緊并發(fā)生彎曲變形時開始計算，適時調(diào)整油缸推進，油缸推進的長度進程為每次10～15 mm為宜，開主電機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，由主電機帶動工字鋼工作，反復(fù)操作，達到所需半徑為止，再開始正常工作。

2.3 存在的問題

冷彎機雖然能夠制作出符合現(xiàn)場所需的彎軌，但是由于礦用的WZJD-450型冷彎機屬于機電設(shè)備，設(shè)備外形尺寸較大且質(zhì)量較大，并不具備井下煤礦設(shè)備防爆標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場所需的彎軌尺寸由于人員操作不精確，在井下使用不符合現(xiàn)場所需，大大浪費了人力和時間，導(dǎo)致運輸任務(wù)不能按時完成。

3 井下移動式軌道整形機的應(yīng)用

為了能夠高效完成井下輔助運輸任務(wù)，并降低成本的前提下，作為主管運輸任務(wù)的隊組，組織本單位專業(yè)人員深入現(xiàn)場進行調(diào)研，根據(jù)現(xiàn)場特點研制了井下移動式軌道整形機。

3.1 井下移動式軌道整形機主要結(jié)構(gòu)

該設(shè)備由彎軌制作平臺、頂軌裝置、液壓頂系統(tǒng)、行走系統(tǒng)四大部分組成。該裝置總長1 650 mm、寬800 mm，由單軌吊牽引，液壓頂壓軌，可根據(jù)交叉巷道的角度，現(xiàn)場完成彎軌制作與調(diào)整。

由圖1可見，主要由工字鋼組成了制作平臺的主要框架，其中三角部分與215 mm的工字鋼組合，構(gòu)成了固定所需加工的彎形軌道，在固定上更加穩(wěn)定可靠，而作為第三條支撐梁的槽鋼可通過五個鉆孔來固定液壓裝置，五個鉆孔可以調(diào)整液壓裝置加工過程中的角度，每兩個孔間隔大概15°。液壓頂部分將回油和進油部分接入單軌吊回油、進油部分，并通過單軌吊操作手柄完成操作實現(xiàn)施加壓力的控制。該系統(tǒng)的行走裝置，通過導(dǎo)向輪、萬向輪、鋼板焊接而成，通過單軌吊軌道來實現(xiàn)在井下各個場所的搬運，完全避免了人力搬運的過程。頂軌裝置與液壓頂結(jié)合后最終完成對吊軌整形或制作彎軌的工作。

圖1 井下移動式軌道整形機制作平臺主俯視圖（單位:mm）

3.2 工作原理及應(yīng)用

使用時行走系統(tǒng)接連桿與單軌吊機車連接實現(xiàn)井下各個巷道移動。把待制作吊軌放到彎軌制作平臺上，把頂軌裝置與液壓頂連接好后把液壓頂進油、回油分別與單軌吊起吊裝置進油、回油進行連接，最后操作單軌吊機車上的起吊閥完成彎軌制作，同時也可用于變形吊軌恢復(fù)。

該裝置未投入使用前吊軌彎道測量、制作到安裝至少需軌兩個小班，而該裝置投入使用后可在現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)，現(xiàn)場制作彎道，省去了從井下測量到井上制作再運輸?shù)骄逻@一環(huán)節(jié)，當(dāng)班即可完成彎道安裝。表1為井下2603回風(fēng)巷彎道、28皮帶巷彎道試驗數(shù)據(jù)。

表1 井下應(yīng)用數(shù)據(jù)

4 結(jié)論

井下移動式軌道整形機的應(yīng)用，不僅解決了彎道在地面制作耗時多、人力付出大、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的問題，而且解決了井下輔助任務(wù)完成時間緊的難題，在井下現(xiàn)場運行穩(wěn)定，效果明顯。