煤礦綜采工作面風(fēng)道電纜液壓拖動(dòng)單軌吊裝置研究與應(yīng)用

【摘 要】我礦20228綜采工作面風(fēng)道的設(shè)備和管路延伸出的電纜和管路數(shù)量多且重量大，隨著工作面的不斷回采，各種管路和電纜的保護(hù)和搬運(yùn)工作異常繁重，給原本的檢修工作增添困難，現(xiàn)工作面對(duì)于電纜和管路的搬運(yùn)屬于手動(dòng)操作，對(duì)工人的體力消耗非常嚴(yán)重。同時(shí)大量的機(jī)組、面溜雙速電機(jī)以及動(dòng)力電纜纏繞在一起，對(duì)于電纜的辨認(rèn)也變得有一定難度。當(dāng)電纜放置在地面上時(shí)電纜和地面之間的摩擦還會(huì)導(dǎo)致電纜水管的破損對(duì)生產(chǎn)存在潛在的隱患。設(shè)計(jì)一款能液壓拖動(dòng)裝置是最好的解決方案。

【關(guān)鍵詞】礦用；巷道電纜吊掛；液壓拖動(dòng)裝置

煤礦綜采工作面風(fēng)道電纜、液管、鐵管是輸送電源和液壓系統(tǒng)的重要設(shè)備，但其電纜及其液壓管線需要人工拖拽，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，且不安全。為此，采用14#工字鋼軌道和掛纜小車(chē)，以液壓驅(qū)動(dòng)裝置為傳動(dòng)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)電纜、液管隨著工作面的推進(jìn)而方便快捷的移動(dòng)，以達(dá)到減少電纜及液管的移動(dòng)頻次、減少工作人員和極大地減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度的效果。同時(shí)使電纜在移動(dòng)過(guò)程中不會(huì)被損壞，保證安全生產(chǎn)。該設(shè)備采用液壓推拉及制動(dòng)自鎖裝置，保證使用安全可靠。該設(shè)備利用固定錨桿和吊掛圓環(huán)及調(diào)節(jié)螺絲將軌道吊在綜采工作面運(yùn)輸巷道一側(cè)的頂板下，將井下工作面設(shè)備的所有電纜和液管都敷掛在一系列帶滑輪的電纜車(chē)上，使用液壓推進(jìn)機(jī)構(gòu)和制動(dòng)（剎車(chē)）裝置組成的液壓步進(jìn)式推拉裝置，利用工作面現(xiàn)有的乳化液泵站作動(dòng)力，操作液壓控制閥手柄，實(shí)現(xiàn)電纜、液管沿著巷道吊掛和移動(dòng)。

一、液壓拖動(dòng)單軌吊裝置的設(shè)計(jì)

（一）設(shè)計(jì)要求：1、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工效；2、運(yùn)行安全可靠；3、無(wú)需另配其他系統(tǒng)；4、整體結(jié)構(gòu)緊湊；5、操作靈活。

（二）設(shè)計(jì)方案：1、結(jié)構(gòu)：電纜液壓拖動(dòng)單軌吊是由吊掛調(diào)節(jié)連接裝置、軌道、制動(dòng)（剎車(chē)）裝置、液壓推進(jìn)機(jī)構(gòu)、掛纜小車(chē)、連接小車(chē)等部件組成。

2、工作原理：在綜采工作面運(yùn)輸巷道中，從移動(dòng)變電站至綜采工作面之間利用錨桿和吊掛調(diào)節(jié)裝置將14#工字鋼軌道懸空吊掛、軌道上配裝掛纜小車(chē)，將工作面所用設(shè)備的電纜和液管，全部排列敷設(shè)在掛纜小車(chē)上。

電纜移動(dòng)操作過(guò)程：工作面開(kāi)采前移，固定在工字鋼軌道上的連桿推動(dòng)吊軌上最后一輛掛纜車(chē)前移，縮短和第二輛掛纜車(chē)之間的距離，使原本平直的電纜形成撓度。當(dāng)軌道上的多輛掛纜小車(chē)壓縮集中后，需借助操作液壓推進(jìn)機(jī)構(gòu)，將這多輛掛纜車(chē)已形成撓度的電纜重新拉直，將掛纜小車(chē)的壓縮集中和電纜形成的撓度，通過(guò)液壓推進(jìn)機(jī)構(gòu)位移到液壓推進(jìn)機(jī)構(gòu)的前方。

巷道內(nèi)吊掛的軌道，隨著掛纜小車(chē)的前移，逐一卸下，延續(xù)吊掛在整條線的前端，以備掛纜小車(chē)?yán)^續(xù)前移用。

當(dāng)整條線上的掛纜小車(chē)全部壓縮到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度后、移動(dòng)變電站前移，重新將電纜沿吊掛軌道拉伸平直。

3、液壓推進(jìn)機(jī)構(gòu)、剎車(chē)機(jī)構(gòu)的安裝：液壓推進(jìn)機(jī)構(gòu)兩端各安裝一個(gè)液壓剎車(chē)鎖緊機(jī)構(gòu)，4個(gè)液壓操作閥（實(shí)用3個(gè)，備用1個(gè)）和液壓鎖吊裝在推進(jìn)機(jī)構(gòu)液壓缸體上，6個(gè)管接頭分別和液壓缸體連接，操作閥上的兩個(gè)孔，上孔為進(jìn)液孔，下孔為出液孔，對(duì)應(yīng)和乳化液泵站的管路連接。

4、各小車(chē)之間用鏈條相連，以保證在電纜拉伸時(shí)，鏈條承受拉力，而電纜不承受拉力。

（三）試運(yùn)行問(wèn)題分析：試運(yùn)行的問(wèn)題是在回撤、前移工字鋼軌道時(shí)，用于連接固定軌道與軌道之間的銷軸極易丟失。解決辦法，在銷軸的另一端鉆眼，并用鋼圈實(shí)現(xiàn)自鎖功能，最終只有當(dāng)人為拆卸時(shí)，方可拆除銷軸。

（四）改造后試驗(yàn)：經(jīng)改造后的銷軸裝置，沒(méi)有出現(xiàn)丟失的現(xiàn)象。

（五）設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)：1、電纜只需一次敷設(shè)，電纜的前后移動(dòng)只需動(dòng)作操作閥手柄，操作方便、靈活；2、不需工人拖拽電纜，既減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，又保證安全；3、不僅可以吊掛電纜，還可以吊掛乳化液高壓膠管和水管，液管與電纜分層吊掛，使巷道內(nèi)電纜和管路布置整齊美觀；4、液壓工作介質(zhì)為乳化液，防爆阻燃、安全性好；5、采用剎腹板式制動(dòng)（剎車(chē)）機(jī)構(gòu)及液壓鎖緊機(jī)構(gòu)，同時(shí)采用液壓推拉裝置，無(wú)任何電動(dòng)器件的參與，保證設(shè)備使用安全可靠；⑥借用綜采工作面的乳化液泵站為動(dòng)力源，非常方便。⑦該拖掛裝置減少采煤準(zhǔn)備時(shí)間提高生產(chǎn)效率。

二、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益

經(jīng)濟(jì)效益：由原來(lái)的10個(gè)工力減少至2個(gè)， 108×8×360=311040元一年可以節(jié)省資金311040元。

社會(huì)效益：（一）不需工人拖拽電纜，既減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，又保證安全。（二）采用液壓推拉裝置，無(wú)任何電動(dòng)器件的參與，保證設(shè)備使用安全可靠。（三）不需要人力吊掛電纜，且電纜布置整齊美觀。（四）減少電纜的移動(dòng)頻率和次數(shù)，極大的減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。（五）借用綜采工作面的乳化液泵站為動(dòng)力源，非常方便。

三、結(jié)語(yǔ)

綜采工作面風(fēng)道電纜液壓拖動(dòng)單軌吊裝置設(shè)計(jì)改造于2012年9月完成，2012年10月在井下投入使用至今，在工作面采煤機(jī)的采煤過(guò)程中，該設(shè)備性能穩(wěn)定，操作與維護(hù)方便，運(yùn)行安全可靠。達(dá)到了安全、平穩(wěn)、快速的目的，能有效地提高設(shè)備工時(shí)利用率，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，有效地防止了損壞電纜、油管的現(xiàn)象發(fā)生，可在同類礦山推廣應(yīng)用。