無極繩絞車在煤礦中的應用

孫啟龍

（陽煤集團平舒煤業有限公司， 山西 壽陽 045400）

引言

隨著現代煤礦機械化水平不斷提升，煤礦采掘高效性、便捷性、經濟性以及安全性成為行業生產的目標和準則。在煤礦生產運輸鏈條中，斜巷運輸是不可缺少的一環，其中無極繩絞車是該環節常用的一種機械設備。

1 無極繩絞車結構和工作原理

無極繩絞車通常包括傳動系統、主軸以及制動操縱系統三個部分，如圖1所示。

圖1 無極繩絞車設備分布圖

傳動系統分為電動機、減速器、一級開式齒輪傳動、液力耦合器以及齒輪聯軸器多個部件，電機一般為具有隔爆性能的三相異步電動機，視具體情況選用雙速電機，為傳統系統提供動力。液力耦合器將電動機與減速器連接起來，利用平鍵和減速器主動軸聯結工作。一般來說減速器選擇標準兩級圓弧齒輪減速器，可滿足機械變速要求，是慢速的兩倍。

主軸部分的構件通常分為卷筒、主軸、滑動軸承以及齒輪等多個部件，其中卷筒分為兩種類型，夾鉗式和拋物線型[1]。

制動操縱系統分為工作制動器與安全制動器兩個部分，制動效果可靠性高，安全性強，操作簡便靈活。工作制動器通過電動液壓推動器實現自動操作，主電動機與推動器電動機彼此聯動。一旦主電機停轉，液壓推動器同時終止運轉，重錘作用于制動閘上，閘住卷筒，操作人員可手動操縱工作制動閥。安全制動器分為制動杠桿帶形閘、電動液壓推動器以及重錘等裝置。正常供電的工作狀態下，帶形閘保持松弛狀態，一旦出現故障，主電路斷電，帶形閘將制動卷筒，確保系統運作安全。安全制動器制動原理基本類似于工作制動器，不同的是未應用彈簧緩沖裝置，反應動作較快[2]。

2 無極繩絞車在煤礦生產中的應用優勢

1）運輸快捷，安全性高。無極繩絞車結構簡單，實用性較強，整體性能穩定，采用機械傳統方式，含有兩套制動系統，結構緊湊而且具有很高的可靠性。無極繩絞車采用按鈕控制，便于生產人員操作，對工作人員技能水平和綜合素質的要求也明顯降低。應用無極繩絞車后，煤礦生產成本得到有效控制，人力物力支出明顯減少，作業強度大大降低，整個運輸流程的安全性與工作效率大幅提升。可以說無極繩絞車的應用推動了煤礦運輸程序的改進和優化，減少了各環節存在的安全隱患，控制運輸成本，為綜采區貨載運輸提供了很大助力，是煤礦運輸系統安全、高效、快捷生產的必要保障[3-4]。

2）作用面比較廣，可多方面作業。無極繩絞車的應用面廣，不僅在順槽、采區上下山方面得到廣泛應用，也可在集中軌道巷中布設，同時還可參與掘進后配套系統。其中順槽中應用無極繩絞車可實現連續運輸，期間無需轉載操作，提高了生產安全性，防止掉道對設備安裝、運作、生產以及后續維護產生不良影響。

3）適應性比較強，可靈活操作和布置。無極繩絞車配置靈活，可在巷道水平轉彎運輸，安裝便捷，尾輪固定比較簡單，對運輸距離變化有較好的適應能力，并且可快捷移動。此外，無極繩絞車容繩量大，運行費用低，可實現長距離牽引，運輸持續性好。

4）通訊快捷，可精確操縱。泄露通訊裝置應用便捷，電臺基地與手持電臺、手持電臺之間均能實現密切聯系，操作人員對無極繩絞車的運作有清晰的掌握，可及時操縱開關控制，保證了無極繩絞車長距運輸的效率與安全性。

3 無極繩絞車在煤礦生產中的應用問題

煤礦生產過程中，雖然無極繩絞車得到較為廣泛的應用，其優勢也較傳統絞車更為突出，但是現階段無極繩絞車的應用依然存在如下問題，需要我們加以關注和解決。

1）煤礦采區作業環境較艱苦，無極繩絞車在作業過程中軌道損傷較為嚴重，器械更容易磨損和損傷。特別是在貨載量較大的情況下，絞車繩處于張緊狀態，如果地質條件出現較大變化，就會引起車輛掉道，釀成安全生產事故。如果絞車繩未處于張緊狀態，尤其是運行至中部，繩襯中的鋼絲繩不斷打滑，難以有效牽引絞車。因此應對無極繩絞車的張緊力度予以控制，結合絞車作業情況適當調整，預防生產運輸事故。

2）運輸過程中，無極繩絞車對配套軌道質量有比較嚴格的要求，采購配套設施的成本相對較高，譬如安全防護配套設備、軌道架設以及底板的鋪設等等[5]。

3）無極繩絞車地質條件也有較高的要求，比如相對平緩地勢無極繩絞車可更有效地進行作業。如果軌道變化超過9°，就會導致鋼絲繩摩擦頂板，需要特別注意。

4）無極繩絞車的安全運行與鋼絲繩插接質量也有密切關聯，所埋繩頭插接質量一定要高，防止埋接不牢導致鋼絲繩脫出和損壞等事件，以免引起運輸事故。

4 無極繩絞車的合理應用

1）煤礦運輸環節，要根據貨載量的情況及時緊繩；按照車輛貨載輕重添加配重塊；或者對運輸裝備系統進行整體上的簡化，有效降低絞車運載負荷。因為運輸軌道設計越復雜，那么附屬件配置就越多，一旦遇到傾斜運輸情況就很容易引起跑車事故。

2）在無極繩絞車運作體系中，軌道是基礎，是整個系統中最根本的設備。一定要嚴格鋪設絞車軌道，確保其位于巷道中心，所用軌道應不低于18 kg。

3）巷道起伏比較明顯的頂板注意加設壓繩輪，避免鋼絲繩磨擦頂板引起損耗、損傷。

4）隨著牽引工況不斷發生變化，絞車鋼絲繩張力同樣隨之變化，緊張次數相應減少，這有利于避免鋼絲繩過度疲勞、連接不牢所引起的斷繩、脫出等事故。但作業人員在插接鋼絲繩時依然要嚴格遵循相關技術工藝和標準規范，做好鋼絲繩插接，嚴格保障無極繩絞車安全高效運作[6]。

5）無極繩絞車應與工作巷道妥善固定。煤礦作業具有特殊性，貨載運輸持續不斷，無極繩絞車也因此處于經常性的運作狀態，而且貨載強度較大，速度要求較高。建議將無極繩絞車與工作巷道妥善固定起來，先用平板車承載無極繩絞車，然后將軌道和平板車固定，這樣的設計有助于提高運輸作業安全性，減少絞車損耗，延長使用周期。

5 結語

無極繩絞車較傳統絞車有突出優勢，其應用大大提升了煤礦企業生產效率，相信隨著科技與經濟的快速發展，無極繩絞車將會得到更為廣泛的應用與推廣。

[1] 王成鋒，尋增霞.基于PID的無極繩絞車液壓張緊系統的設計與研究[J].機床與液壓，2013（19）：151-154.

[2] 陳和權.變頻調速控制器在煤礦無極繩絞車中的應用[J].煤礦機械，2010，31（3）：188-189.

[3] 王安中，魏京勝.起伏大拐彎多巷道無極繩絞車選型計算探討[J].煤炭工程，2013，45（6）：12-14.

[4] 王亮，任來紅，曹磊，等.無極繩絞車脫軌檢測裝置的選型與設計[J].煤礦機械，2014，35（7）：1-3.

[5] 冀慶亞.中間驅動無極繩絞車運輸技術應用[J].煤礦機械，2012，33（4）：186-188.

[6] 原磊明，王海斌，劉旭明，等.聯接礦車與無極繩絞車梭車的帶翼推桿的設計與應用[J].煤礦機械，2015，36（4）：30-32.