雙繩頭連接器在煤礦輔助運輸系統中的應用

王 剛

（山西省霍州煤電集團辛置煤礦，山西 霍州 031400）

1 原輔助絞車運輸及存在的問題分析

1.1 輔助絞車運輸現狀分析

（1）辛置煤礦95%的輔助運輸巷道為上山和下山巷道，坡度平均為6°～26°，因為運輸線路長，坡度變化較大，轉彎巷道多，全部采用JSDB系列雙速多用絞車。目前單程最遠運輸距離8100m，小絞車最大容繩量530m，每趟輔助絞車運輸線路安裝小絞車數量平均4～12臺，小絞車使用數量共29臺。每臺小絞車設安裝硐室，混凝土基礎配合四壓兩戧固定，運輸軌道采用30kg/m鋼軌，每個坡段安裝齊全、靈敏可靠的“一坡三擋”裝置，每臺絞車與前后絞車之間設置獨立的聲光信號等。

（2）在每臺絞車提升車輛交換鋼絲繩鉤頭處，鋪設26個近水平停車場、甩車場，用作車輛摘掛鉤專用停車場。

（3）在每臺絞車提放至指定位置（即專用停車場）停穩，用卡軌器將車輛固定后，將本臺絞車鋼絲繩鉤頭摘除，再連接下一臺絞車鋼絲繩鉤頭，鎖定并檢查確認合格后，撤出卡軌器，人員進入安全區域，撤人設崗警戒到位，方可進行下一臺絞車的提升工作。

（4）車輛與絞車鋼絲繩鉤頭的連接方式為將鋼絲繩鉤頭與運輸車輛采用專用插銷、三環鏈（經檢驗、檢查合格的）直接連接。

（5）每臺絞車有獨立的運行、檢查、檢修維護保養措施，有該條運行線路綜合運行措施。

1.2 原輔助絞車運輸存在的問題分析

（1）在每臺紋車提升車輛交換鋼絲繩鉤頭處，鋪設近水平停車場或甩車場。近水平停車場或甩車場必須在開拓巷道前就進行設計，且掘進后的巷道坡度起伏變化較大，巷道工程量增加，巷道拉底工程、頂板支護工程、軌道鋪設工程等工程量較大，耗費大量的人、物、財，延長了施工周期；坡度較大的巷道，鋪設的軌道起伏嚴重，軌道平整度差，運行車輛穩定性差，易發生車輛掉道事故，同時實施前探鉆孔和瓦斯治理工程，事故周期較長，前期投入費用多，大幅度增加企業的生產成本和安全費用投入。

（2）在摘掛鉤專用停車場摘掛鉤時，為了保險起見，運輸車輛停穩后還必須對車輛設置卡軌器，摘除本臺絞車鋼絲繩鉤頭，再連接下一臺絞車鋼絲繩鉤頭，鎖定并檢查確認合格，撤出卡軌器，人員進入安全區域，撤人設崗警戒到位，方可進行下一臺絞車的提升工作，增加了操作環節、人員和工作量，增大了撤人設崗頻率和不安全因素，延長了提升的時間。

（3）在實際操作過程中，因絞車司機、信號工、把鉤工等的業務操作技能，配合默契程度，現場環境難度增加，環節因素增多，管理難度增大，車輛下放不到位、過放、卡軌器未安裝、連接不到位、操作失誤等概率增多，發生掉道、拉翻、跑車事故的概率增多，嚴重威脅礦井安全生產。

2 雙繩頭連接器的研制與應用

2.1 雙繩頭連接器的研制

雙繩頭連接器的結構如圖1所示，主要由連接板、連接環、螺紋插銷、開口銷組成。在鋼絲繩鉤頭與提升車輛之間增設一套雙繩頭連接器進行連接，連接器連接板的前端孔與車輛的碰頭用專用插銷進行連接，連接板雙孔端其中的一個孔用連接環的一端穿過連接板的孔，連接環再與鋼絲繩鉤頭用專用螺紋插銷進行連接，螺紋插銷用鎖緊螺母上好后加裝開口銷進行閉鎖。連接時應根據各臺絞車安裝的位置和鋼絲繩的左右方向，選擇左孔還是右孔，預先確定，下一臺絞車在右幫先連接左孔，下一臺絞車在左幫先連接右孔，預留出另一個孔給下一臺絞車的鋼絲繩鉤頭使用。本臺絞車提升到位后，停止絞車運行，將下一臺絞車的鋼絲繩鉤頭與雙繩頭連接器連接板的雙孔端的另一個孔連接，將下一臺絞車提升1～2m，待本臺絞車鋼絲繩完全松弛后，撤出鋼絲繩鉤頭，此時下一臺絞車的鋼絲繩鉤頭已經連接好，人員進入安全區域，撤人設崗警戒到位，即可進行下一臺絞車的提升工作。多臺絞車提升時，按此方法以此類推。

2.2 實踐應用

將研制的雙繩頭連接器送市連接器檢驗機構進行性能檢測符合相關要求。將5套雙繩頭連接器送至不同采區、不同地點的輔助絞車運輸巷道進行安裝、調試及試用。技術人員經過對數據的收集、整理、分析，結合現場的應用情況，制定了完整的雙繩頭連接器的應用技術和管理措施。

將雙繩頭連接器在該礦所有的輔助絞車運輸系統進行推廣應用，先后在2348、2362、2368、2350、2242-2、2228-2、2246、2247等綜采工作面進行安裝，同時安裝到全部采煤工作面、掘進工作面、各作業地點的設備運輸、材料運輸、矸石排放、煤矸分裝分運中的矸石運輸等所有輔助絞車運輸中，應用效果良好。

圖1 雙繩頭連接器結構示意圖

3 效果分析

3.1 施工組織分析

雙繩頭連接器設計和措施中可以不用考慮近水平停車場或甩車場，設計方案、圖紙資料更為直觀，施工方法簡單，措施更為直接。

該礦26處近水平停車場或甩車場，增加的施工工期按每處3d計算，合計多增加施工工期78d，每處按作業人員24人計算，每處3d合計多增加人工72個工時，26處共增加人工1872個工時，耗費了大量的施工工期和人工投入。投入使用雙繩頭連接器，26處近水平停車場或甩車場所增加的施工工期和人工投入完全得到解決，同時將施工的時間、人員用于其他工作，為其他工作或工程創造了更多有利條件。

3.2 經濟效益分析

雙繩頭連接器加工成本1200元/套，檢驗費用300元/套，合計1500元/套。將每個輔助絞車運輸系統根據坡度的不同，劃分為不同的區段，每個區段使用兩套雙繩頭連接器，一套車輛上行使用，一套車輛下行使用，按每個輔助絞車運輸系統平均劃分5個區段計算，使用雙繩頭連接器10套，投入總費用1.5萬元。使用雙繩頭連接器后，不用設置近水平停車場或甩車場，以公司為例，共有5趟輔助絞車運輸系統，絞車在用29臺，使用雙繩頭連接器50套，連接器投入總費用7.5萬元。如果未使用雙繩頭連接器，在用的29臺絞車，有26合要設置近水平停車場或甩車場，按每處車場10m長度計算，每處瓦斯治理工程、鉆孔施工工程費用約500元，每米巷道施工工程費用6500元，10m巷道施工工程費用6.5萬元，每處車場巷道施工投入總費用7萬元，26處近水平停車場或甩車場合計總費用182萬元，使用雙繩頭連接器只需要投入7.5萬元，此項工程全公司節約總成本174.5萬元。

3.3 安全及管理效益分析

（1）由于應用了雙繩頭連接器，不再設置近水平停車場或甩車場，巷道坡度起伏變化平緩，鋼絲繩提升安全系數增加，單獨車輛和列車運行長度增大，在滿足安全的前提下可多運輸設備、材料等，提高了運輸效率。（2）軌道鋪設質量得到保障，提升車輛運行平穩，車輛掉道、翻車現象得到有效控制。（3）減少了提升過程中的操作環節，大幅度降低操作人員誤操作現象，杜絕了跑車事故的發生。（4）管理的難點降低，操作簡單，安全工作得到有效保障。

4 結論

辛置煤礦輔助絞車運輸交換摘掛鉤雙繩頭連接器的應用效果表明，雙繩頭連接器的制作加工簡單，檢驗方便，成本較低，現場使用方便，耐磨、耐砸不易損壞，使用時間長。該連接器應用后，有效控制了車輛掉道、翻車、跑車等事故的發生，輔助提升運輸系統的安全性大大增加，提高了輔助運輸效率，大幅度降低了輔助運輸的成本，巷道施工工期縮短。