綜掘工作面電纜新型滑輪固定懸掛裝置的研制與應用

錢鳳勝

摘 要：此項目是綜掘工作面固定電纜新型滑輪懸掛裝置，解決了原來電纜懸掛存在的諸多問題，改變了懸掛裝置的結構的固定方式，滿足了綜掘工作面移動電纜的固定和懸掛需求，保障機組電纜鋪設有序、整體美觀、實現安全移動，適應了現代化綜掘工作面的需要。

關鍵詞：綜掘工作面 固定電纜 新型滑輪懸掛裝置 應用

中圖分類號：TD611.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（a）-0080-01

平朔公司井工三礦位于平朔礦區的西北部，朔州市西北方向直距約28 km處，平魯區井坪鎮東北約6 km處，行政區劃隸屬朔州市平魯區管轄。井田地理坐標為：東經112°18′55″～112°24′04″，北緯39°32′38″～39°32′38″，東西長約7.3 km，南北寬3.5 km，面積18.0016 km2。本礦區為典型的大陸性氣候，干燥寒冷、風沙嚴重，四季分明。氣溫一般較低，日溫差與年溫差大，年平均氣溫5.4～13.8℃，最高溫度34.5℃，最低溫度-27.4℃.日照年最長2883.1 h，年最短2445.5 h，平均2693.3 h。霜凍每年9月下旬至次年4月，凍土深一般1110 mm，最大1310 mm，無霜期107～175天。

平朔井工三礦井田主要含煤地層為石炭系上統太原組，煤層平均總厚27.11 m，含煤系數26%，估算資源儲量的可采煤層為4、6、9、11號煤層，其中4號煤平均厚度10.35 m，9號煤平均厚度11.82 m，11號煤平均厚度3.23 m。平朔公司井工三礦批采的煤層為4號、9號和11號三層。煤層賦存條件不穩定，頂板管理難度大，開采條件較為復雜。礦井設計生產能力600萬噸。采煤方法為傾斜長壁后退式，綜采放頂煤回采工藝，一次采放全高，全部垮落法管理頂板。9號煤層為特厚煤層，埋藏相對較淺，為了提高礦井的機械化程度，提高掘進的單產，故為9煤的39110綜掘工作面采用EBZ-160型掘進機進行截割裝載，配套皮帶、刮板機運煤。機組供電末端距離工作面30 m左右，綜掘機轉載與固定電纜架之間使用移動電纜，向工作面機組設備提供動力源并進行各種數據的采集、反饋和控制，全景視頻監控、照明。

1 原有固定電纜懸掛裝置存在的問題

根據此工作面目前安全生產狀況，原有的懸掛裝置已無法滿足現場的使用，經常在移動過程中導致懸掛裝置和電纜損壞，故障頻發，主要存在以下問題。

（1）由于電纜懸掛裝置過長，造成電纜在移動過程中存在拖地現象，加劇了其磨損。

（2）懸掛裝置強度不夠，在使用不久就造成70%以上的結構發生扭曲變形，嚴重的導致斷裂、電纜墜落，存在很大的安全隱患，電纜也因此損壞嚴重，影響制約安全生產，并且檢查、維修與更換更為繁瑣，維護量大而且困難。

（3）固定方式落后單一，電纜卡接不牢，經常造成電纜竄動，致使懸掛裝置間距不一，管線凌亂而且占用空間，難以管理。

（4）懸掛裝置間距小，僅為2m左右，所以容量亦小，對外徑較大的電纜則無法控制，難以彎曲，儲存量更小，造成拉移電纜頻繁，工序繁瑣，導致員工勞動強度增大。

2 問題解決方案的確定

根據上述存在的諸多問題，原有的懸掛裝置的結構和固定方式已無法滿足現代化工作面的需求。我們仔細研究并通過理論計算和強度校驗，輔以AutoCAD 軟件進行設計，對電纜懸掛進行比對和優化，選出最佳方案，確定固定懸掛裝置電纜的固定方式和結構，以適應現場的需求，來保障電纜固定和懸掛，確保安全移動，設計了一種新型滑輪固定懸掛電纜裝置，各懸掛裝置之間的距離也有原來的2 m增加到3 m，滿足了現場的需求。

下圖為電纜單軌吊新型懸掛裝置結構示意圖，見圖1所示。

3 新型滑輪固定懸掛裝置特點及經濟效益

（1）電纜排列整齊，減少占用的空間，整體結構設計緊湊，強度高，減少了懸掛裝置的自身高度，不會發生變形損壞，降低了使用成本，每年可節約因此投入的資金3.5萬余元。

（2）電纜固定方式由原來的C形夾板改為特制O形卡蘭進行固定，并且卡蘭與電纜的接觸面輔以柔性橡膠墊保護電纜，電纜固定可靠，避免在移動過程中產生竄動和扭曲，并可保持懸掛裝置間距一致。

（3）電纜對稱布置，減少機組來回竄動產生的摩擦對電纜所造成的影響，并避免電纜的磨損，較原來的裝置相比可節省材料費用約25萬元/年。

（4）減少維護人員的勞動強度，可以達到免維護的效果，每年可節約人工費用3萬元。

4 結語

新型滑輪固定懸掛裝置，改變了原來吊掛電纜的固定方式和結構，保障了電纜的固定和懸掛，使電纜整齊有序，實現安全移動，滿足了現代化綜采工作面的需求，已于2010年10月對井工三礦39110工作面的原裝置進行更換并使用至今，效果顯著，具有推廣應用前景廣泛。

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