煤礦軌道運輸液壓轉(zhuǎn)盤及拉繩變向裝置的應用

李龍記 郭晉鵬

（1.晉能集團長治有限公司，山西 長治 046000；2.晉能集團荊寶煤業(yè)，山西 長治 046000）

荊寶煤業(yè)井下掘進巷道、開采工作面布置根據(jù)煤層實際可回采條件而布局，為做到采干挖凈，井下軌道運輸巷道呈三角形布置，即拐彎小于90°（如圖1所示）。第一巷道1和第二巷道2的斷面小，第一軌道6和第二軌道7之間的夾角為銳角，在交匯轉(zhuǎn)彎處彎度急，無法滿足軌道轉(zhuǎn)彎半徑要求，大件設備運輸過程中在交匯轉(zhuǎn)彎處容易出現(xiàn)掉出軌道的現(xiàn)象，從而影響運輸過程的安全性，不利于運輸設備的正常運行。

1 制作工藝

在第一巷道與第二巷道的交匯轉(zhuǎn)彎處設置轉(zhuǎn)盤、液壓動力機構和液壓導向機構（如圖1所示），第一絞車機構與第二絞車機構分別通過第一鋼絲繩和第二鋼絲繩牽引礦車從第一軌道移動至交匯轉(zhuǎn)彎處的轉(zhuǎn)盤上后，手動將連接在礦車上的第一鋼絲繩活動端和第二鋼絲繩活動端拆卸掉，第一千斤頂液壓油缸驅(qū)動轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)定位，使變向軌道與第二軌道對接，礦車前后兩側(cè)完成掉頭變向。之后手動將第一鋼絲繩活動端和第二鋼絲繩活動端再連接在礦車的前后兩側(cè)上，第一鋼絲繩繞在導向滑輪上（如圖2所示），便可方便快捷完成礦車從第一巷道內(nèi)第一軌道向第二巷道第二軌道變向換道，并繼續(xù)運輸移動的工作，避免礦車在交匯轉(zhuǎn)彎處掉出軌道。

同理，第一絞車機構與第二絞車機構分別通過第一鋼絲繩和第二鋼絲繩牽引礦車從第二軌道移動至交匯轉(zhuǎn)彎處的轉(zhuǎn)盤上后，手動將連接在礦車上的第一鋼絲繩活動端和第二鋼絲繩活動端拆卸掉，第一千斤頂液壓油缸驅(qū)動轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)定位，使變向軌道與第一軌道對接，礦車的前后兩側(cè)完成掉頭變向。之后手動將第一鋼絲繩活動端和第二鋼絲繩活動端再連接在礦車的前后兩側(cè)上，第二鋼絲繩繞在導向滑輪上，便可方便快捷完成礦車從第二巷道內(nèi)的第二軌道向第一巷道的第一軌道變向換道，并繼續(xù)運輸移動的工作。整個流程來回循環(huán)操作便可實現(xiàn)礦車換道安全運輸。

交匯轉(zhuǎn)彎處無法布置絞車，液壓導向機構可替代絞車（如圖3所示）。導向滑輪在第二千斤頂液壓油缸的帶動下可往復伸縮，當?shù)V車移動至交匯轉(zhuǎn)彎處（如圖4所示），為使礦車牽引至轉(zhuǎn)盤上，可通過第二千斤頂液壓油缸收縮，拉緊第一鋼絲繩或第二鋼絲繩向交匯轉(zhuǎn)彎處外側(cè)靠近，從而使礦車牽引至轉(zhuǎn)盤上。第二千斤頂液壓油缸可左右擺動，導向滑輪與鋼絲繩之間實現(xiàn)軟接觸，避免交匯轉(zhuǎn)彎處導向滑輪固定而導致第一鋼絲繩和第二鋼絲繩的轉(zhuǎn)向彎度太急，牽引阻力過大。

裝置核心在于導向裝置和液壓驅(qū)動轉(zhuǎn)盤。導向裝置采用液壓千斤頂，缸體一端通過旋轉(zhuǎn)銷軸固定在底座上，底座以四根地錨固定于巷道底板，伸縮缸與導向輪連接，實現(xiàn)擺動的同時也可伸縮，全方位、全角度的實現(xiàn)鋼絲繩牽引的變向（如圖3所示）。轉(zhuǎn)盤將鋼板焊接在角鐵框架上，鋼板上焊接有兩根軌道，一端焊接阻車器，一端與第一巷道、第二巷道軌道對接，轉(zhuǎn)盤中心通過焊接轉(zhuǎn)動軸實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動軸固定于巷道底板。轉(zhuǎn)盤底部為液壓推拉旋轉(zhuǎn)裝置，千斤頂缸體一端通過旋轉(zhuǎn)銷軸固定在底座上，底座通過地錨固定于巷道底板，伸縮缸通過銷軸與轉(zhuǎn)盤連接，通過千斤頂?shù)纳炜s、轉(zhuǎn)動來調(diào)控轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)軌道變向（如圖4所示）。

圖1 礦車在第一軌道上移動示意圖

圖2 礦車變道移動至第二軌道上示意圖

圖3 液壓導向機構結構示意圖

圖4 轉(zhuǎn)盤與液壓動力機構連接示意圖

2 應用成果

因受資源所限，礦井開采服務年限有限，考慮投入和運營成本，輔助運輸系統(tǒng)采用軌道、絞車運輸依然是首要選擇。荊寶煤業(yè)現(xiàn)巷道側(cè)面是采空區(qū)，拐急彎處若拓寬巷道斷面增設絞車或形成車場，都會給保安煤柱造成影響。地質(zhì)條件無法改變，只能改變軌道運輸方式，裝置采用直接采購的千斤頂、導向輪，將鋼板、角鐵、銷軸、軌道按設計尺寸焊接而成，成本低、實用。軌道運輸液壓轉(zhuǎn)盤及拉繩變向裝置安裝投運后，可徹底解決呈三角形布置軌道運輸巷，絞車運輸拐彎小于90°、巷道斷面小等難題，避免運行礦車因軌道彎度問題出現(xiàn)掉道等現(xiàn)象，全面提高了輔助軌道運輸系統(tǒng)設備運輸安全。

3 結 語

整合煤礦輔助運輸系統(tǒng)錯綜復雜，為確保安全運行，設備設施應用必須做到因礦制宜，軌道運輸液壓轉(zhuǎn)盤及拉繩變向裝置屬于實用新型裝置，具有設計科學、方便快捷、轉(zhuǎn)彎變向安全、可來回循環(huán)操作的優(yōu)點，為礦井創(chuàng)造了經(jīng)濟效益、安全效益和社會效益。