礦用電控液壓移動列車組在綜采面的應(yīng)用

苗飛飛

（山西西山晉興能源有限公司斜溝煤礦，山西 呂梁 035300）

0 引言

隨著煤礦機(jī)械化開采技術(shù)和設(shè)備廣泛應(yīng)用于綜采工作面，對工作面的運(yùn)輸提出了更高的要求[1-4]。當(dāng)前的設(shè)備列車組已不能滿足智慧化礦井建設(shè)的需要，嚴(yán)重制約了煤礦智能化建設(shè)的進(jìn)程，需向智能化、智慧化設(shè)備列車方向發(fā)展。因此，針對當(dāng)前煤礦井下輔助運(yùn)輸方面存在的問題，介紹了礦用電控液壓移動列車組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并進(jìn)行了現(xiàn)場應(yīng)用，取得了良好效果。

1 礦用電控液壓移動列車組概述

1.1 移動列車組型式與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

KDYZ40-40/2000 礦用電控液壓移動列車組用于斜溝煤礦18106 工作面。其具備液壓驅(qū)動、獨(dú)立軌道、高度集成的列車自動移動、行走調(diào)節(jié)、管纜跟蹤、防偏離車道等功能，實現(xiàn)錨定和牽引裝置目的，驅(qū)動整個移動列車組向前行駛。步進(jìn)移動列車的發(fā)展，可以實現(xiàn)輪班移動設(shè)備列車，同時降低材料投入和勞動強(qiáng)度，有效提高安全管理水平和工作效率，并從根本上對設(shè)備列車工作模式進(jìn)行創(chuàng)新。

移動列車組的主要特點(diǎn)：KDYZ40-40/2000 礦用電控液壓移動列車組，每組由一套錨固牽引裝置、一套錨固支撐底座、36 輛平板車、一套電纜伸縮裝置組成，布置在運(yùn)輸巷道內(nèi)，全長約230 m；36 輛平板車由20 輛小型平板車4000、7 輛平板車5000 和9 輛平板車6000 組成；平板車配備專用軌道和軌道升降裝置，專用軌道由連接段鉸接，以適應(yīng)上下坡道，從而實現(xiàn)移動列車組和防跑車及防墜落車道的整體自移動；步進(jìn)移動列車組移動2000 mm 行程；錨定裝置通過推動油缸拉動移動列車組，防止鋼絲繩斷裂引起的運(yùn)行事故，并能保證移動列車組在0～10°的斜坡上行走；提升銷與軌道之間的摩擦為滾動摩擦，較小且不易損壞；在軌道下方焊接滑板，以增加底部面積；采用絞車輔助拉輪式管纜伸縮裝置。

1.2 移動列車組作業(yè)循環(huán)過程

移動列車組以循環(huán)模式運(yùn)行。具體操作流程如下：

1）生產(chǎn)類中的電纜壓縮。移動列車組的錨定和牽引裝置不移動，平板車著陸，僅移動管纜伸縮支承系統(tǒng)。在生產(chǎn)輪班期間，采煤機(jī)切割一把煤刀，槽中的超前支架向前移動一步，并推動所有管道電纜壓縮一步（此步驟遵循采煤機(jī)循環(huán)動作）。生產(chǎn)類端頭，采煤機(jī)維修，管道電纜膨脹軸承系統(tǒng)停止動作。

2）保養(yǎng)換班，將列車向前移動，拉緊電纜。錨拉裝置中的柱被推靠在屋頂上，錨定點(diǎn)形成在錨定框架的頂部。操作推拉千斤頂，移動列車組拉動推步距離（2 m），完成移動列車組向前移動；降下錨拉裝置中的立柱，用推千斤頂以落地移動列車組為支點(diǎn)向前推動錨架，從而完成步進(jìn)移動列車組的步進(jìn)循環(huán)（2 m）。

3）錨固拉移裝置的調(diào)偏，如圖1 所示。首先，降低錨拉裝置的立柱，然后移動伸縮裝置中的底部油缸。伸出底部油缸，將錨定架從地板上提起，并使調(diào)整裝置著陸。伸縮式偏置油缸實現(xiàn)了錨拉裝置的左右偏置調(diào)整。縮回底部油缸，將牽引裝置錨定在地面上，使裝置偏離地面。收回偏置氣缸，完成一個動作循環(huán)，一次偏置100 mm。

圖1 調(diào)偏裝置

2 移動列車組結(jié)構(gòu)及元部件

2.1 焊接結(jié)構(gòu)件

KDYZ40-40/2000 礦用電控液壓移動列車組如圖2 所示，主要焊接結(jié)構(gòu)件包括提升平板車、錨固牽引裝置、錨固支撐底座、調(diào)偏機(jī)構(gòu)、軌道等。

圖2 KDYZ40-40/2000 礦用電控液壓移動列車組

2.2.1 升降平板車

升降平板車分為小型平車4000、平車5000、平車6000，為框架焊接結(jié)構(gòu)。三個平板車車架的長度不同。連接板通過銷軸連接在平車和錨支撐底座之間。

2.2.2 調(diào)整機(jī)構(gòu)

錨固牽引裝置前后均設(shè)有偏差調(diào)整機(jī)構(gòu)，偏差調(diào)整機(jī)構(gòu)的左右箱體通過銷軸與底部提升油缸鉸接。通過推動油缸完成偏轉(zhuǎn)動作，可以左右移動兩個底座。

2.2.3 錨固支座

錨固支撐座的一端與牽引千斤頂連接，另一端與平板車連接。錨支撐底座結(jié)構(gòu)包括蓋部件、屏蔽梁、連接桿和底座。

2.2.4 軌道

軌道是動車組的重要組成部分，分為尾部軌道部件和轉(zhuǎn)向軌道部件。軌道由連接板鉸接，并通過提升與平板車連接。

2.2.5 電纜伸縮推移裝置

電纜伸縮推移裝置包括1 輛頭車、6 輛電纜車、1輛尾車、連接桿和連接段，頭車與移動列車組的平板車通過連接板鉸接，電纜車上布置電纜托架，電纜車之間通過可伸縮的連接桿互相連接，尾車由連接段與超前支架相接。

2.2 移動列車組控制閥

在電液控制閥組的操作中，來自泵站的高壓液體通過入口截止閥進(jìn)入電液控制閥門組，并通過支管分配到移動列車組執(zhí)行氣缸的工作端口，以便移動列車組能夠完成必要的動作。同時，鋼瓶返回液體，控制閥組和返回閥被送至泵站的液體罐。電液控制閥組的主要功能有為移動列車組立柱、推動千斤頂、平衡千斤頂、起重千斤頂、提升千斤頂?shù)忍峁﹦恿υ?，控制立柱提升、移動架、錨架偏移、平車提升等動作。使用的控制閥包括柱控制閥、液壓雙向鎖、球形截止閥、反洗過濾器、安全閥等。

3 現(xiàn)場應(yīng)用效果分析

斜溝煤礦18106 工作面位于第11 采區(qū)，屬于8煤層。工作面地面標(biāo)高+1015～+1209 m，井下標(biāo)高+814～+847 m。工作面的東邊為18108 工作面及其采空區(qū)，煤柱寬度為11.7～19.7 m；西邊為10104 工作面采空區(qū)，煤柱寬度18.8～19.4 m；南邊為實體煤；北邊為第11 采區(qū)的上山大巷。18106 工作面走向長度為3740 m、傾向長度為285.5 m，總面積1067670 m2，煤層傾角7.9°。18106 工作面煤層平均厚度為5.8 m，以暗煤為主，含亮煤條帶，含黃鐵礦碎片，可見殘留植物碎片，含少量劣質(zhì)煤。最下面一層夾矸局部增厚，最厚處1.6 m。煤層普氏硬度為2～3。18106 工作面直接頂為中細(xì)粒砂巖，平均厚度2.46 m，巖性特征為灰白色，成分以石英為主，含少量暗色礦物，含方解石脈，局部尖滅，巖層普氏硬度為6～7；基本頂為中粗粒砂巖，平均厚度為11.04 m，巖性為灰白色，塊狀構(gòu)造，可見植物化石，成分以長石為主，可見脈狀煤質(zhì)條帶，巖層普氏硬度5～6；直接底為泥巖，平均厚度3m，巖性為灰黑色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，含植物化石，局部尖滅，巖層普氏硬度為2～3。

該礦用電控液壓移動列車組于2022 年6 月成功在18106 工作面進(jìn)行應(yīng)用。該列車組包括1 個支撐底座、36 輛平板車、1 套伸縮推移裝置，總長度可達(dá)到230 m 左右?，F(xiàn)場應(yīng)用之后，該列車組無須專門鋪設(shè)軌道，本身自帶軌，極大地減少了前期的準(zhǔn)備時間，提高了效率；該列車組在自行移動，在行走過程中自動調(diào)偏，極大地降低了工作的強(qiáng)度；并且根據(jù)巷道坡度的不同，移動列車組可以自行調(diào)整，適用于0～10°的軌道。在設(shè)計過程中，為了減小與軌道的摩擦，摩擦方式為滾動摩擦，使得在行進(jìn)過程中不易損壞。承載車上還布置了伸縮套筒懸臂梁，根據(jù)巷道的高低變化可自行調(diào)整列車組的高度。當(dāng)列車組到達(dá)工作面停采線時，可以拆除軌道，采用輔助的牽引裝置將其拉出工作面順槽軌道。該礦用電控液壓移動列車組應(yīng)用之后，實現(xiàn)了一個圓班移動一次設(shè)備列車，不僅減少了煤礦井下工作人員的勞動強(qiáng)度，還提高了井下工作效率，現(xiàn)場應(yīng)用效果良好。

4 結(jié)語

礦用電控液壓移動列車組是一種先進(jìn)的煤礦輔助運(yùn)輸設(shè)備。近年來，該設(shè)備以其安全性高、適應(yīng)性強(qiáng)、安裝方便、操作簡單等特點(diǎn)在我國許多大型煤礦企業(yè)中得到了應(yīng)用。該設(shè)備的應(yīng)用符合智能礦山和綠色礦山的發(fā)展方向。它還有很大的升級潛力，值得大力發(fā)展和推廣。