無極繩絞車在掘進(jìn)輔助運(yùn)輸中的應(yīng)用研究

徐志川

摘要：科技在不斷發(fā)展，社會(huì)在不斷進(jìn)步，開灤東歡佗礦業(yè)分公司目前掘進(jìn)巷道主要采用11.4kW絞車或25kW絞車配合輔助運(yùn)輸裝置運(yùn)輸，機(jī)械運(yùn)距短350-380m就要倒一次絞車，需要投入大量人力才能滿足掘進(jìn)用料，為改變掘進(jìn)目前后路輔助運(yùn)輸方式，投入窄軌無極繩絞車將掘進(jìn)巷道后路輔助運(yùn)輸系統(tǒng)升級(jí)改造，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)后路巷道連續(xù)運(yùn)輸、減人、安全目的。

關(guān)鍵詞：無極繩絞車;煤炭開采;輔助運(yùn)輸;運(yùn)輸安全

無極繩絞車作為井下輔助運(yùn)輸?shù)囊环N方式，其工作原理是利用鋼絲繩帶動(dòng)井下車輛等運(yùn)輸設(shè)備前進(jìn)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適應(yīng)復(fù)雜地質(zhì)條件性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。特別是近些年來，隨著技術(shù)、配套設(shè)備、安全性等不斷進(jìn)步，無極繩絞車等先進(jìn)運(yùn)輸系統(tǒng)在國內(nèi)一些煤礦已經(jīng)投入實(shí)用，在開灤集團(tuán)部分礦井的綜采工作面的風(fēng)道已經(jīng)投入實(shí)用，在掘進(jìn)的巷道中，還未有先例。

一、無極繩絞車工作原理

無極繩絞車輔助運(yùn)輸系統(tǒng)主要包括電控、信息系統(tǒng)、托繩輪組、尾輪、轉(zhuǎn)彎輪組、梭車、絞車、張緊裝置等，將鋼絲繩進(jìn)行組合完成運(yùn)輸任務(wù)。無極繩絞車系統(tǒng)可以在井下實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，減少過去運(yùn)輸?shù)慕犹嫒蝿?wù)，代替小型絞車多次對(duì)拉方式，使得運(yùn)輸系統(tǒng)更為便捷，從而降低運(yùn)輸中出現(xiàn)脫鉤事故。此外，采用無極繩絞車運(yùn)輸方式，運(yùn)輸過程速度較為平緩，可減少運(yùn)輸過程中礦車出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象，提高運(yùn)輸工作的效率。一般在巷道中有多個(gè)轉(zhuǎn)彎點(diǎn)存在，過去的絞車運(yùn)輸方式通過在轉(zhuǎn)彎點(diǎn)加設(shè)絞車完成轉(zhuǎn)彎，這種方式耗費(fèi)較多的成本，并且轉(zhuǎn)彎時(shí)易出現(xiàn)脫鉤、脫軌等情況，安全性低。無極繩絞車運(yùn)輸方式在轉(zhuǎn)彎點(diǎn)采用轉(zhuǎn)彎護(hù)軌與梭車設(shè)備可實(shí)現(xiàn)水平轉(zhuǎn)彎，這種方式可與普通軌道相結(jié)合同時(shí)能夠完成S型轉(zhuǎn)彎。在絞車布置時(shí)，這種方法絞車既可以與軌道平行布置，也可采用垂直布置方式運(yùn)輸方式，通過在軌道內(nèi)布置兩根鋼絲繩或者在絞車內(nèi)、外各布置一根鋼絲繩，可實(shí)現(xiàn)絞車在兩個(gè)方向出繩，無極繩運(yùn)輸時(shí)采用梭車設(shè)備進(jìn)行輔助運(yùn)輸。無極繩運(yùn)輸采用張緊裝置對(duì)鋼絲繩進(jìn)行作用可實(shí)現(xiàn)對(duì)牽引力的調(diào)節(jié)，此外鋼絲繩使用時(shí)限更長，可利用導(dǎo)向輪減少鋼絲繩的磨損，同時(shí)通過將儲(chǔ)繩安裝在梭車上，根據(jù)具體的工作面長度縮短鋼絲繩的長度節(jié)約一定的材料成本。

二、無極繩絞車潛在的問題與處理方法

應(yīng)用無極繩絞車時(shí)會(huì)面臨以下問題：?jiǎn)?dòng)無極繩絞車時(shí)有很大梭車沖擊;運(yùn)行絞車時(shí)，若絞車?yán)K處在張緊的狀態(tài)下，特別是地形發(fā)生較大變化，車輛很容易掉道;對(duì)軌道有很大要求;輸送期間，若絞車?yán)K比較放松，特別是中間位置，很容易出現(xiàn)繩襯打滑、鋼絲繩拉不動(dòng)車等情況;無極繩絞車運(yùn)輸中型號(hào)聯(lián)系、運(yùn)行中沒有實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等問題;對(duì)鋼絲繩插接有很高的質(zhì)量要求，一旦埋設(shè)出現(xiàn)質(zhì)量問題，勢(shì)必會(huì)拉出;要求地質(zhì)平緩，當(dāng)軌道超過9°，鋼絲繩很容易和頂板發(fā)生摩擦;面對(duì)特定的工作環(huán)境，特別是坡度超過9°時(shí)，放無極繩絞車有很大的危險(xiǎn)，甚至發(fā)生打滑等問題。為避免上面談到的問題，我們結(jié)合工作實(shí)踐，理出了以下解決方法：輸送期間整合輸送車輛，做好緊繩工作，或者根據(jù)輸送車輛重量實(shí)時(shí)配置重塊;插接鋼絲繩時(shí)，結(jié)合相關(guān)工藝與技術(shù)實(shí)施;把壓繩輪安裝于較大的巷道頂板上，避免頂板磨損;結(jié)合型號(hào)聯(lián)系我們?cè)黾诱Z音通過裝置，布置視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，達(dá)到實(shí)時(shí)聯(lián)系和可視監(jiān)測(cè)及隨時(shí)停車;結(jié)合巷道敷設(shè)軌道，盡量使用到不小于24kg的軌道中;一次性在牽引絞車上固定回頭輪，由熟悉絞車的工作人員開絞車、放繩。

三、無極繩絞車使用策略

無極繩絞車憑借其優(yōu)越性，在礦井掘進(jìn)輔助運(yùn)輸中應(yīng)用逐漸增加，但是管理中仍存在一些問題，具體表現(xiàn)為對(duì)無極繩絞車運(yùn)輸重要性認(rèn)識(shí)不足，對(duì)輔助運(yùn)輸過程中的人力、物力、財(cái)力等方面投入不足，筆者根據(jù)無極繩絞車在礦井具體應(yīng)用實(shí)踐，提出一些有針對(duì)的建議措施，具體為：1）根據(jù)礦井實(shí)際情況，優(yōu)化張緊裝置設(shè)計(jì)。由于我國煤炭賦存范圍廣，煤層賦存條件具有較大差異，井下輔助運(yùn)輸過程中巷道有起伏、轉(zhuǎn)彎、坡度等問題，且現(xiàn)階段巷道一般是長距離運(yùn)輸，這就對(duì)張緊裝置提出更高要求，需要使得運(yùn)輸鋼絲繩保持較高的彈性及伸縮量?，F(xiàn)場(chǎng)無極繩絞車應(yīng)用實(shí)踐看來，張緊裝置仍有較大的改進(jìn)空間，若要解決上述問題，需要加強(qiáng)對(duì)張緊裝置研究，從配重以及鋼絲繩預(yù)緊力等方面控制，從而實(shí)現(xiàn)無極繩絞車運(yùn)輸高效。同時(shí)也可以適當(dāng)增加張緊裝置與無極繩絞車間間距，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼絲繩彈性以及伸縮量吸附。2）車場(chǎng)岔道分配，現(xiàn)階段使用的拋物線滾筒方式不能充分發(fā)揮無極繩絞車優(yōu)勢(shì)，在一定程度上降低絞車工作效率，應(yīng)強(qiáng)化對(duì)無極繩絞車運(yùn)輸梭車以外部情況等方面改造，特別是岔道分配問題，需要根據(jù)礦井實(shí)際運(yùn)輸需要，提出有關(guān)改造方案，從而實(shí)現(xiàn)減少輔助運(yùn)輸事故，提高運(yùn)輸安全性以及運(yùn)輸效率目的。

四、無極繩絞車的工藝改進(jìn)

軌道錯(cuò)差會(huì)讓重車與梭車重點(diǎn)偏離，受自身作用影響出現(xiàn)力矩，一旦重車道掉道就會(huì)發(fā)生翻車。軌道懸空敷設(shè)或者重車顛簸，都會(huì)讓軌道受力出現(xiàn)變形，影響正常運(yùn)輸。對(duì)于超重超長的重車，裝車之前就做好找正工作，切忌裝的太高，讓重心下滑，這樣才能避免力矩過大、重心增大的影響。對(duì)于軌道懸空與兩道錯(cuò)差的問題，可以通過底板松軟區(qū)域增加松木的方式，加大底板接觸面積，這樣才能避免軌道下沉，對(duì)于兩道間距變化較大的問題，可采用特制限位支拉桿調(diào)整軌距。在運(yùn)輸期間，結(jié)合力學(xué)原理，生成有效的動(dòng)態(tài)平衡理論，重車應(yīng)該用手拉葫蘆及或不小于Φ12.5mm的鏢繩兩道打鑣剎緊，減少運(yùn)輸隱患。

五、結(jié)論

無極繩絞車在礦井掘進(jìn)巷道長距離輔助運(yùn)輸中應(yīng)用下部發(fā)展必然結(jié)果，同時(shí)也符合現(xiàn)階段礦井機(jī)械化、自動(dòng)化水平提升需要。在無極繩絞車應(yīng)用過程中，需要強(qiáng)化其基礎(chǔ)研究，對(duì)絞車在使用過程中存在的問題進(jìn)行綜合分析制定解決方案，提升無極繩絞車應(yīng)用效率以及運(yùn)輸安全性，為礦井煤炭安全、高效開采提供保障。

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