礦用無極繩絞車安裝新工藝的探索與實踐

王懷敏

摘? 要：礦用無極繩絞車（下稱：無極繩絞車）以其運輸效率高、安全可靠的優點在煤礦得到廣泛應用。因無極繩絞車主機部分輪廓尺寸較大及與運輸軌道的相對位置，傳統工藝須施工安裝硐室。另外，基于運輸空間及布繩需要，要采用導向輪組、分繩輪組、兩側尾輪配合以實現軌道內布繩。施工安裝硐室、輔助部件投入量增加，均造成施工工程量增加、安全系數降低。該文以錢家營礦某安裝工作面為例，從可利用巷道現狀、安裝運輸成本構成及運輸效率提升等多方面探討，綜合確定針對性的施工工藝，提高了安全生產可控度，對未來行業內無極繩絞車安裝、運輸有較強的指導意義。

關鍵詞：無極繩絞車;安裝硐室;可利用巷道;軌下布繩;安全可控度

中圖分類號： TD52? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

開灤錢家營礦業分公司是國家“七五”重點建設項目，我國自行設計建設的一座特大型現代化礦井，自1988年12月建成投產，年設計生產能力400萬t，2015年核定生產能力570萬t。

隨著科技的進步，為了滿足現代化開采的需要，施工各階段運輸量顯著增多，無極繩絞車的投入使運輸壓力得到較大緩解。無極繩絞車因主機部分輪廓尺寸較大，傳統工藝施工需要在順槽一側施工安裝硐室，施工安裝硐室增加了輔助工程量、增大了巷道控頂面積。由于安裝硐室與軌道相對位置及布繩的需要，須采用導向輪組、分繩輪組及兩側尾輪配合，開挖其基礎坑、澆筑基礎。增加了安裝工程量，部件的增多、結構的繁復給可靠性造成了隱患，又因導向輪組、分繩輪組安裝位置、檢修維護的不便等因素，造成資金及人力投入加大，安全生產可控度降低。

生產中發現，與邊眼與順槽相對應側在設計工作面時大多設計有聯絡川或遺留的聯絡川，這些聯絡川基本作為外圍運輸或通風使用。安裝無極繩絞車如充分利用這些聯絡川作為主機部分安裝硐室，不但可以減少施工硐室工程量，也可減少使用較多輔助部件、因結構繁復帶來的不可靠性及其基礎工程量，因聯絡川是完整巷道，在頂板安全可控度也得到較大提升，利用聯絡川作為主機部分安裝硐室，在減少資金及人力的投入、安全生產可控度提升方面有較大的促進作用。

1 對象工作面概況

工作面位于井田東翼三采區5煤層，同煤層傾斜上方、傾斜下方西翼工作面已采畢。下伏7煤層西翼工作面已回采完畢。下伏9煤層某西工作面已回采完畢。下伏12-煤層某西工作面已回采完畢，除此之外，暫無其他工程，如圖1所示。

2 施工工藝優選

2.1 傳統工藝

傳統的施工工藝，為保證運輸較大輪廓尺寸物料，軌道布置在巷中，在順槽與邊眼交點位置布置轉車平臺。安裝無極繩絞車時，選取順槽外部條件較好的位置作為安裝硐室位置，因無極繩絞車主機部分輪廓尺寸較大且與運輸軌道處于平行狀態，為滿足安裝、運輸空間需要、故須將選取位置進行擴幫、擴頂，形成無極繩絞車主機部分安裝硐室，然后在硐室內開挖基礎坑、澆筑混凝土基礎。布繩時，因無極繩絞車主機部分與運輸軌道處于平行狀態，為實現軌道內布繩，則須增加導向輪組、分繩輪組與之配合，主機部分、導向輪組、分繩輪組等采用在基礎上打地錨的錨固方式進行安裝，如圖2所示。

2.2 新工藝

新施工工藝，為保證運輸較大輪廓尺寸物料，軌道布置在巷中，因此轉車平臺無法實現無極繩絞車布繩，因此工作面掘進期間，將順槽與邊眼交點位置做出抹角，該處布置道岔，由于道岔實現軌上布繩較為困難，因此處采用軌下布繩方式。安裝無極繩絞車采用順槽對側的聯絡川作為安裝硐室，施工時，先將地面清理、使地面標高低于順槽地面并滿足安裝高度空間要求，清理深度以主機部分出繩高度低于邊眼軌道下邊為準（繩不摩擦軌道），開挖主機部分基礎坑并澆筑水泥基礎，布繩時，主機部分出繩由邊眼及少部分順槽軌下穿過、由順槽軌間穿出，采用托輥配合實現軌內布繩，主機部分采用在基礎上打地錨的錨固方式進行安裝，托輥采用普通中間托輥、卡固在軌道上[1]，如圖3所示。

2.3 對比分析

2.3.1 工作量分析

傳統工藝安裝需施工安裝硐室，開挖主機部分、導向輪組、分繩輪組、兩側尾輪基礎坑及澆筑水泥基礎，均增加了安裝施工工程量。施工安裝硐室，既破壞了原巷道支護的整體性又增大了控頂面積，給頂板支護帶來一定困難。導向輪組、分繩輪組、兩側尾輪等輔助部件的增多，造成結構繁復，給可靠性造成了隱患，又因導向輪組、分繩輪組需靠近底板安裝且須上覆防護蓋板，出現檢修維護不便的現象，造成資金及人力投入加大，安全生產可控度降低。

新工藝采用順槽相對應側聯絡川作為安裝硐室，既減少了硐室施工工程量又避免了破壞原巷道整體性的現象，給頂板支護帶來一定優勢。由于安裝硐室與順槽處于直線狀態，則可省略掉導向輪組、分繩輪組及外側尾輪等輔助部件的投入，減少了開挖部分基礎坑及澆筑水泥基礎的工程量，對結構繁復出現的不可靠性有較大的提升、避免了檢修維護不便的因素，減少了資金及人力的投入、提升了施工效率、安全生產可控度有較大的提升[2]。

2.3.2 效益分析

傳統工藝施工安裝硐室、開挖基礎坑及澆筑水泥基礎的輔助工程，頂板支護量增多、結構繁復帶來的不可靠性、檢修維護不便等，須投入的資金、人力等將大幅度提升，造成安全隱患增加。

新工藝省去了施工安裝硐室及開挖部分基礎坑及澆筑水泥基礎的工程量、減少了頂板支護量、簡化了結構、避免了檢修維護不便的因素，人力投入大幅度減少，節約大量資金，安全生產更容易掌控。

3 新工藝技術實踐路線

3.1 優化設計

在設計回采工作面時，要充分考慮后期施工需求，對各個環節進行優化取舍，有效利用原有聯絡川或調整新掘聯絡川與順槽的位置、使其處于直線狀態。

3.2 工作面掘進質量控制

在工作面掘進期間，要充分利用其運煤設備，將邊眼與順槽交點抹角施工到位、滿足道岔安裝要求，聯絡川煤矸清理、使底板標高低于邊眼軌道、基本達到無極繩絞車安裝需要。

4 結語

采用新工藝施工，減少了施工安裝硐室及開挖部分基礎坑及澆筑水泥基礎的工程量，工時投入得到較大節省。

采用新工藝施工，保護了原有頂板的整體性，減少了頂板支護、維護量，降低了頂板隱患風險，簡化了無極繩絞車結構、避免了檢修維護不便的因素，進一步提升了安全生產可控度。

科學組織人員配置及規范人員操作是確保安全高效生產的關鍵，也是提升安全生產可控度的關鍵前提。必須加強施工人員安全技術措施交底工作管理。

參考文獻

[1]郭良姊，呂良，王永剛，等.無極繩連續牽引車的安全保護[J].現代制造技術與裝備，2019（8）：45-46.

[2]牛小山.煤礦井下無極繩絞車動態監控系統研究與應用[J].機械管理開發，2019（7）：52-54.