井下斜巷提升中調度絞車提速技術改造與應用

趙維青

（大同煤業集團北辛窯煤業公司， 山西 大同 036702）

1 引言

作為煤礦井下運輸的重要設備，調度絞車運輸是井下運輸系統的重要環節之一。就現階段而言，煤礦井下使用較多的調度絞車型號主要是JD和JY系列，如JD-40、JY-4、JD-4等。調度絞車運輸在所有井下運輸中具有，結構緊湊、故障率低、易安裝操作等獨特的優勢，可作為井下斜巷、井底車場等位置的輔助搬運運輸方式。國內某礦井設計生產能力超過250萬t，近些年來隨著開采工藝和設備的不斷進步，生產能力有望突破350萬t。該礦井原有井下調度絞車使用的是JD-4絞車，隨著礦井工作面的不斷延伸，開采距離和工作面產能有大大的提升，該類型絞車在提升速度方面已經滿足不了現階段礦井生產的需要。為確保礦井生產能力，提升斜巷運輸效能，就必須對原有斜巷調度絞車進行升級改造，保障井下作業的高速運行。

2 JD-4型調度絞車結構特點

JD-4調度絞車的主體結構主要包括五個部分，即電動機、卷筒裝置、制動裝置、防護罩、深度指示器以及其他附屬配套設施。作為調度絞車運行的重要部件之一，卷筒裝置作用主要有三個方面，一是通過卷筒上鋼絲繩將運輸貨物輸送到指定位置；二是卷筒裝置上安裝有行星齒輪減速設備，在提升或下放的過程中可起到減速的作用；三是剎車盤中安裝有制動裝置，拼接制動器可對卷筒裝置進行有效控制[1]。

調度絞車卷筒裝置內部動力傳遞過程為：電動機—軸齒輪—小行星輪架—三個小行星輪—雙聯齒輪。調度絞車電源鍵啟動后，電動機與電動機軸連在一起，并與對軸齒輪嚙合在一起，保持等比的運轉狀態。軸齒輪的軸向定位是通過孔、彈性擋圈和隔套實現。軸齒輪將動力傳遞給小行星架上的三個小行星輪，并通過嚙合作用將運動傳遞給浮動狀態的小行星輪架，三個小行星輪在軸齒輪的帶動下同時進行自轉和公轉，并進一步帶動雙聯齒輪進行運轉。

3 JD-4型調度絞車提速技術改造

井下斜巷提升過程中，調度絞車可作為原煤、矸石和支架等其他材料的運輸方式。經過技術改造之后，調度絞車在斜巷提升運輸之中的工作效率和運輸速度都會得到大幅度的改觀，進一步確保和加快煤礦生產進程。對JD-4型調度絞車提速技術改造主要包括三項內容，即提速技術改造、深度指示裝置改造和安全制動裝置改造[2]。

3.1 提速技術改造

該煤礦原來使用的JD-4調度絞車運行速度較慢，已經適應不了當下礦井生產的需要。因此，為滿足礦井生產能力的需要，在與JD-4調度絞車生產廠家溝通交流的基礎上，決定對該絞車進行提速技術改造。提速技術改造方案主要是對原有電動機進行升級改造，JD-4調度絞車原使用的電動機型號為YBK2-280M-6，電動機功率為55 kW，轉速可達到980 r/min。改造后的電動機型號選用YBK2-280S-4B35，功率和轉速分別為75kW、1480r/min，這可以從根本上解決調度絞車轉速慢的問題[3]。同時，改造后的電動機型號與原有型號屬于同一系列，也可有效解決新電動機與原有調度絞車系統不匹配的問題。經過技術論證，得到改造后的調度絞車運行效率要提高五成以上，刨除因裝卸環節造成的不良影響，實際生產效率提升比例可超過三成。

3.2 深度指示裝置改造

隨著礦井開采水平和開采工作面的不斷延伸，井下斜巷的運輸距離會逐漸增加。一些礦井為滿足斜巷提升的需要，兩臺調度絞車進行接力運輸，才能滿足礦井斜巷運輸的需要，這會增加不必要的人力和物力的浪費，同時會增加不安全因素的產生。為有效克服調度絞車司機在絞車運輸中觀察提升深度的變化，此次技術改造中增設了深度指示器，采用絲杠的轉動帶動絲母滑塊的移動。通過這種方式的改變，調度絞車司機在操作中可輕松觀察到絞車提升深度的實際變化，便于掌握絞車提升情況的變化[4]。

3.3 安全制動裝置改造

調度絞車運行速度增加之后，原有調度絞車的安全制動裝置將與其不能良好的匹配，因此需要對安全制動裝置進行升級改造。原調度絞車配備的電力液壓推動裝置型號為BY1190Z/B，其額定推力為900 N。改造后的電力液壓推動裝置型號采用BYT1-180/2，其額定推力可達到1800 N，是原有調離液壓推動裝置的兩倍，可滿足新調度絞車安全制動的需要[5]。除對液壓推動裝置進行升級外，還需要完善下山斜巷安全防護配套設施，每間隔距離設置一套自動防跑車裝置，間隔距離一般控制在200 m，可具體情況調整。同時，為增加操作和可靠安全性，可在斜巷上端卸載矸石倉口下一定距離位置安裝聯動梯形擋車杠。

3.4 改造絞車使用注意事項

對調度絞車進行升級改造后，絞車運行性能將會有大大的改變，在使用管理過程中應注意以下三方面的內容：

1）運行速度提升之后，還需要對調度絞車的剎車系統進行有效調整，確保制動裝置的靈活有效性。同時，應嚴格控制鋼絲繩質量，加強日常鋼絲繩質量檢查，保證其各項指標符合安全運行的要求。

2）在使用改造后的調度絞車時，應避免對絞車急速啟停操作。如需對卷筒裝置進行啟停操作，需在其速度均勻的情況下進行，這樣可有效避免絞車傳動裝置因急速啟停而產生損壞。在開動電機的過程中，應避免將兩側剎車裝置同時剎緊，以防損傷電機內部構件或引發其他不必要的安全事故。下放重物時，應松開右側制動裝置，并放松左側卷筒制動閘，再啟動電機并使其反轉，這樣可通過卷筒的半制動來達到控制下放速度的目的。在此需要強調的是，禁止在電動機關閉的情況下下放重物[6]。

3）調度絞車運行過程中如需要緊急停車，應采取停閘斷電，并同時使用機械閘和液壓制動閘，保障整個機器制動的安全可靠性。在絞車運行結束的時候，應首先按動停止鍵，再通過制動閘進行制動。在絞車運輸任務結束之后，應松開右側制動輪的剎車裝置，并需要將電源切斷。如調度絞車長時間不需要使用，應確保其開關處于停電閉鎖的位置。

4 結語

調度絞車提速改造之后能夠大幅度地提升斜巷運輸的效率，并可比避免調度絞車超負荷運轉帶來的不安全因素，確保礦井斜巷運輸的高效率和安全可靠性。本礦井調度絞車提速改造之后，整個斜巷提升效率較原調度絞車提升提高接近四成，改造調度絞車運行正常，未出現跑車等不安全事故，這也充分證明了本次提速改造的可靠性，值得類似礦井提速改造工程借鑒。