無極繩連續牽引車在煤礦自動化中的應用

任志忠

（山西神州煤業有限責任公司 山西省呂梁市 033000）

從當前無極繩連續牽引車在煤礦中應用情況來看，屬于以鋼絲繩為傳遞牽引力的運輸設備，在大噸位、大傾角、大坡度及長距離巷道運輸中使用較多，井下生產過程中所需要的各種設備與物料均可通過無極繩連續牽引車運輸。相對于傳統的調度絞車運輸，很多中間作業環節被省去，對拉運輸、接力運輸的情況被有效克服，較好提升了煤礦輔助運輸的安全性。因此，對無極繩連續牽引車在煤礦的應用進行分析有著較為重要的意義。

1 無極繩連續牽引車在煤礦中具體應用原理及需解決的關鍵問題

1.1 無極繩連續牽引車工作原理

無極繩連續牽引車主要包含有壓繩輪組、托繩輪組、梭車、鋼絲繩、鋼絲繩張緊裝置、可調速絞車等。連續牽引車的車輛開啟與停止，加速與減速、前進與后退均采用電氣控制，同時設置有漏泄通信系統，共同構成一個系統運輸系統。漏泄通信系統在工作的過程中主要功能有緊急制動、通訊及打點等，通過和其他系統配套的安全保護系統，實現對整個無極繩連續牽引車安全集中控制，較好提升系統運行的安全性。在井下運輸的過程中，無極繩連續牽引車是運輸的動力來源，通過運輸鋼絲繩實現運輸動力的傳遞，礦車通過梭車所牽引，開展運輸作業，完成井下設備與材料運輸的目的。無極繩連續牽引車布置示意圖見圖1 所示。

1.2 無極繩連續牽引車在煤礦中具體應用需解決的關鍵問題

無極繩連續牽引車在煤礦井下運輸過程中，在地質條件較好的情況下使用時，整體操作及安裝較為簡單，但是在大轉彎、大坡度等復雜地質條件下使用時，一旦有操作不當的問題發生，則非常容易出現翻車或者掉道事故，因此，在具體應用時，可選擇對梭車進行改造的方式，通過在梭車兩側將防脫軌裝置安裝到兩側，確保能夠牢牢將梭車控制住，按照既定的方向行駛，同時確保梭車車輪在軌面上緊貼行駛。在具體使用時，安裝了坡度較大、彎度較大的球面型軌道及彎道轉彎裝置，在敷設該軌道時，不選擇使用傳統的外道處外軌道相對于內軌道較高的辦法，而設計采用將內軌道提升，讓其相對于外軌道高出一定數值的方式，按照彎道轉彎半徑，將兩者之間的差值計算出來，從而有效提升軌道受到設備的正壓力。同時，為了更好提升彎道裝置安裝的強度與穩定性，選擇使用地表層混凝土澆筑與打地錨相結合的方式，實現對彎道裝置加固，從井下實際使用情況來看，對于大轉彎、大坡度的復雜地質情況下使用無極繩連續牽引車取得了較好的使用效果。

圖1：無極繩連續牽引車布置示意圖

圖2：彎道護軌裝置

圖3：軌道加固具體方式

首先，無極繩連續牽引車的彎道護軌裝置。因為彎度較大、角度較大的情況下，巷道地質條件較為復雜，存在很多地段轉彎較多的情況，為了更好提升運輸安全性，需要在轉彎的位置將護軌裝置安裝到其中，同時，護軌裝置安裝的數量，需要根據轉彎角度的不同而進行不同的設置，圖2 是可設計的彎道護軌裝置，圖3 是軌道加固的具體方式。

其次是轉彎裝置。由于軌距與彎道輪組中有一定偏差存在，在梭車通過彎道過程中，通過牽引板將鋼絲繩強制與輪組偏離，在梭車通過之后，在張力影響下，鋼絲繩會自動恢復到原有位置。本次設計的彎道裝置主要包含有軌枕組裝件、護軌裝置、轉向輪組及壓繩裝置等，轉彎裝置示意圖見圖4 所示。

圖4：轉彎裝置示意圖

圖5：轉彎裝置具體受力圖

轉彎裝置的具體長度與巷道轉向角度、軌道曲率半徑等有著直接的關系，通過鋼絲繩作用，將牽引力所受到的力在所有輪組上進行分配，轉向輪受到的力與輪組的具體數量有著直接的關系。圖5是轉彎裝置具體受力圖。

在梭車以一定速度通過彎道裝置時，為有效防止在通過彎道過程中，梭車出現向巷道內側掉道的問題發生，轉彎過程中，需向梭車施加一定離心力。具體離心力的大小和列車的質量有著直接的關系，與梭車運行速度之間的關系較小。技術人員可通過對梭車內外兩側軌道高度進行調整的方式來實現安全運行。外側軌道相對于內側軌道較低，高低道位于向外側傾斜巷道底板平面上。在轉彎的過程中，若轉彎裝置是固定的，梭車在正常運行情況下，鋼絲繩具體牽引的速度和梭車質量呈現出反比，在梭車質量提升時，正常運行速度會降低。在空載或重載情況下，梭車在轉彎時，通常情況下，梭車運行速度在0.82m/s，因此，為了提升梭車運行的安全性，需將彎道上軌道向外側傾斜2-3°，同時梭車的質量控制在12t-24t 之間，這對于保證列車運行的安全性非常關鍵。

2 提升無極繩連續牽引車在煤礦的應用效果的相關舉措

2.1 全面做好梭車防脫軌

隨著煤礦開采深度的不斷增加，梭車運行深度也在持續提升，特別是隨著梭車運行長度的增加，梭車滾筒中留下的鋼絲繩數量在不斷的減少，梭車重量在持續降低，這就增加了梭車出現安全事故的概率。特別是在坡度變化相對較大的位置，梭車被抬起的概率明顯增加，導致梭車懸空脫軌，因此，為了更好提升無極繩連續牽引車運行的安全性，全面做好梭車防脫軌安全措施非常關鍵。一方面，可以在梭車尾部增加一定重量的配重，實現對梭車重量的較好調節，也可以在梭車底部兩側安裝防脫軌裝置，降低脫軌事故發生的概率。另一方面，在巷道的低洼位置，例如在窩底位置，應當將壓繩輪組布置上，防止出現鋼絲繩被抬起過高，而出現挑翻梭車的情況發生。

2.2 全面強化對無極繩連續牽引車操控技術人員培訓

針對無極繩連續牽引車在煤礦中使用數量不斷增加，特別是煤礦井下環境日益惡劣的情況，全面強化對操控技術人員的培訓工作，對于提升操控技術人員總體素質水平有著非常明顯的作用。在具體培訓的過程中，應當充分結合無極繩連續牽引車在煤礦當前的使用狀態，將理論培訓和實踐培訓相互融合，理論培訓的過程中注重轉變傳統灌輸式理論培訓存在的弊端，增加當前取得較好理論培訓效果的座談會、講座等在理論培訓中所占的比重，對于理論培訓內容的選擇，應當緊貼本礦井使用無極繩連續牽引車的實際情況，多角度、多層次的對如何更好更安全的操控無極繩連續牽引車進行培訓。同時，在實踐培訓的過程中，應當深入到具體操控一線，通過具體操作，讓技術人員理論培訓的內容和具體實踐培訓相互對應，更好提升整體培訓效果。在培訓完成之后，應當結合具體培訓內容，開展針對性的考核，考核通過之后，才能進入到具體操控崗位，防止出現技術不過關而進入到培訓崗位的情況發生。此外，在對無極繩連續牽引車進行更新換代之后，應當及時進行培訓，確保操控技術人員能夠精準掌握無極繩連續牽引車的新特點、新要求，提升無極繩連續牽引車操控的安全性。對于其中涉及到的物理參數調整的情況，應當及時進行調整。

2.3 對無極繩連續牽引車使用制度進行完善

隨著無極繩連續牽引車大量使用到煤礦井下開采過程中，對無極繩連續牽引車使用規章制度進行完善非常關鍵。在制度完善的過程中，需充分結合本礦井實際地質條件和實際使用情況，防止出現千篇一律的情況。在具體制度完善的過程中，可充分利用煤炭類高校、科研院所在人才和技術方面的優勢，對制定的制度從多個層面上進行完善，確保各項規章制度的可操作性與安全性。

3 結束語

綜上分析，在煤礦井下輔助運輸的過程中，將無極繩連續牽引車應用到輔助運輸過程中，較好提升了輔助運輸的質量、效果及安全水平，但是從當前無極繩連續牽引車在井下實際應用情況來看，在很多方面還有著較大的提升空間，因此，煤礦企業需加大無極繩連續牽引車在本礦井的應用研究力度，強化操控技術人員培訓，更好提升無極繩連續牽引車在井下運輸中的使用效果。