無極繩絞車在煤礦采掘工作面的應用

鮑乾坤,房 偉,張 永

（1.山東能源棗莊礦業(yè)集團機電運輸處; 2.山東能源棗莊礦業(yè)集團安監(jiān)局,山東 棗莊 277000;3.山東能源棗莊礦業(yè)集團新安煤礦,山東 濟寧 272000）

1 引言

煤礦隨著深水平開采，運輸戰(zhàn)線拉長，安裝撤除工作面較多，面臨管理成本高、難度大等問題。井下深部及邊角煤開采地質條件復雜，巷道沿煤掘進起伏不平，坡度、彎道變化多，如采用調度絞車運輸需根據(jù)采掘現(xiàn)場變化，分散布置調度絞車。如此，將增加調度絞車運輸配套的巷道硐室、車場、配電設備、安全設施以及相應的絞車司機、信號工、維修管理人員等。采掘工作面采用此分段接力的運輸方式，效率低、隱患多。相比之下采用無極繩連續(xù)牽引絞車進行運輸，便可解決多部絞車接力的問題，實現(xiàn)了運輸高效化，人員精簡化。

2 無極繩絞車的工作原理及主要構成

絞車是無極繩連續(xù)牽引車的動力源，由電機提供動力，采用減速機或變速箱和一對漸開線圓柱正齒輪傳動，通過絞車滾筒旋轉，借助鋼絲繩與滾筒之間的摩擦力使鋼絲繩運動，從而達到牽引貨物的目的。

無極繩絞車主要由絞車、張緊裝置、梭車、尾輪、輪組和輔助配套設備組成。

3 無極繩絞車應用技術情況

無極繩絞車具有結構簡單、投入少、維護量小的特點，適用于綜采工作面軌道巷、采區(qū)集中材料巷或上下山；無極繩絞車動力站（主機）主要采用變頻調速+單速減速器、軟啟動器+雙速減速器配置和行星輪結構主機三種設計配置。使用長度從最初的1000m左右，到一次安裝長度2000m，并逐步適用到起伏角度大于18°的工作面運輸；配備專用人車可實現(xiàn)采區(qū)、工作面巷道運送人員；安裝運行檢測監(jiān)控保護及視頻裝置、通訊系統(tǒng)，司機可以全面掌握梭車全程運行情況，安全性高。

根據(jù)使用經(jīng)驗及相關標準，無極繩絞車選型設計應綜合考慮巷道傾角、運距、載重、巷道水平（垂直）曲率半徑等參數(shù)和巷道工程及設備選型技術經(jīng)濟性。目前無極繩絞車使用技術條件要求巷道最大傾角≤18°，運距≤2000m，巷道在設計時應滿足軌道水平曲率半徑≮12m，垂直曲率半徑≮15m。

4 現(xiàn)場使用情況案例

新安煤礦3304工作面材料巷巷道運輸長度650 m，巷道最大坡度15°，軌距：600 mm，軌型30kg/m，沿途有3個大的凸點和凹點，十幾個小的凸凹點，還有一處164°轉彎及三處直角轉彎，如圖1所示。

從圖1可知此工作面巷道為“S”彎布置，共有彎道三處，運輸支架、溜子等設備以及所需材料需布置調度牽引絞車四部（1#—4#絞車）進行接力運輸，運輸環(huán)節(jié)多、摘掛鉤頻繁、工人勞動強度大、效率低、隱患多。針對這種情況，安設了型號為SQ80/600B無極繩連續(xù)牽引絞車，該無極繩絞車采用雙尾輪布置（內外車場各安設一部尾輪）。利用無極繩連續(xù)牽引絞車進行平巷牽引，解決了多部絞車接力的問題，根據(jù)需要還可安設視頻監(jiān)控系統(tǒng)，方便觀察車輛的運行狀況，便于操作司機控制車速，確保提升運輸安全運行。

濱湖煤礦161采區(qū)共安裝3部無極繩絞車，代替20部調度運輸絞車。下井設備、物料經(jīng)-465大巷電機車運輸至161采區(qū)集材車場，再通過集材2部無極繩絞車運至工作面材料巷外車場，最后經(jīng)材巷無極繩絞車運送至工作面。其中：161集中材料巷全長3000m多，安裝2部無極繩絞車：第一部為JWB-55BJ型無極繩絞車，安裝長度1025m，有2處12°斜巷，1處150°水平彎，一次提升6輛矸石礦車，最大提升能力14.4t；第二部為SQ-90/160P無極繩絞車，安裝長度1950m，2處18°斜巷，一次提升矸石礦車5車，最大提升能力為12t。161采區(qū)集材兩部無極繩絞車便可為整個161采區(qū)運輸物料、設備服務。

為提升井下運輸技術裝備水平，減少運輸環(huán)節(jié)，實現(xiàn)運輸本質安全、節(jié)人節(jié)能的要求，從巷道設計之初開始考慮使用無極繩，由掘進隊伍施工無級繩絞車峒室并安裝使用，巷道工程完成后，該部無級繩絞車轉交采煤區(qū)隊使用直至該工作面結束。從掘進期間到采煤期間全部使用該部無極繩，可節(jié)省設備投入，提高運輸效率。根據(jù)不同的工況條件，可配置單速、機械換擋雙速、變頻調速等動力系統(tǒng)的無極繩絞車，采用不同輪組配置方式適應起伏變化和水平轉彎的軌道；針對煤礦拐彎巷道，尤其是“S”型拐彎巷道，可安設視頻監(jiān)視無極繩連續(xù)牽引絞車，通過視頻監(jiān)視觀察車輛在摘掛鉤地點、巷道拐彎處以及復雜區(qū)域的運行狀況，實現(xiàn)安全運輸。

圖1 工作面材料巷巷道平面示意圖

5 結論

無極繩絞車能適應有起伏變化的順槽巷道，可代替多部小絞車，簡化了運輸系統(tǒng)，減少了運輸環(huán)節(jié)，消除了多部小絞車接力對拉所帶來的安全隱患，可實現(xiàn)快速直達、減人提效和安全運輸；只需固定司機1人和2名信號把鉤工便可操作運行，比使用調度絞車節(jié)省人員，運行效率高。無極繩絞車在采掘工作面得到了廣泛應用，切實提高了工作面運輸連續(xù)化。

[1]張偉,馮坤.淺談無極繩絞車在煤礦中的應用[J].高端裝備制造,2013(03):54.

[2]張永征.無極繩絞車在礦井中的應用[J].裝備應用與研究,2011(21):57-59