淺析電器列車與自移機尾在放頂煤工作面的應用

黃 杰

（晉能控股煤業集團成莊礦，山西 晉城 048021）

1 成莊礦綜采放頂煤工作面供電及供液系統概述

成莊礦綜采放頂煤工作面供電及供回液系統以往主要由固定式泵站加工作面順槽皮帶滾輪式開關架搭載工作面設備控制開關的方式進行布置。泵站主要設置了工作面供電移動變電站及供回液設備，工作面機組、工溜、轉載破碎機的控制開關等相應設備搭載在工作面順槽皮帶機尾滾輪式開關架上，工作面轉載機及皮帶機尾轉載點設置皮帶機滾輪式承載部滿足當天生產班回采推進需求。皮帶機開關架及承載部均為滾輪式結構，需每天檢修班安排3～5人鋪設專用軌枕及軌道，并使用拉開關架絞車拉移皮帶機開關架、承載部滿足當天工作面回采需求。根據現有的供電技術條件，工作面最遠供電、供液距離約2 000 m（含工作面切眼長度），一旦工作面順槽長度超過2 000 m，就需要在順槽巷道中部布置泵站，然后工作面回采期間需進行倒泵站作業，費時費力，同時也有很大的安全風險。

2 改進目的

在綜采放頂煤工作面投用液壓自移滑靴式電器列車，通過電器列車搭載工作面供電及供回液系統，同時將工作面機組、工溜、轉載破碎機的相應開關布置在電器列車上，解決了設備搭載問題；工作面順槽皮帶機取消滾輪式承載部、開關架改為自移機尾，解決了機尾移動問題；由列車搭載的泵站為電器列車及自移機尾的移動提供了液壓動力。

3 改進措施

在借鑒大釆高工作面液壓自移滑靴式電器列車的基礎上對放頂煤工作面供電及供回液系統配套工藝進行改進，滿足工作面生產需要。

3.1 電器列車的組成結構

液壓自移滑靴式電器列車由多個滑靴式平板車組成，平板車根據所搭載的設備尺寸而擁有多個尺寸型號：長×寬×高=4 000/4 500/5 500 mm×1 620 mm×300 mm（不帶外框架），如圖1所示。

圖1 滑靴式平板車圖（單位：mm）

每個滑靴式平板車有平板車主體、外框架、滑靴式軌道、抬底千斤、推移千斤、供液系統等部分組成。根據搭載設備的規格尺寸的不同選擇不同的滑靴式平板車，多個平板車集中在一起組成電器列車。電器列車搭載設備重量由1.8 t到18 t不等，列車包含約23輛滑靴式平板車，總重約138 t，總長約130 m。列車采用泵站供液系統提供動力，移動速度大于10 m/h，適應最大坡度13°。

3.2 電器列車操作方法的改進

在移動電器列車作業中，首先應保證列車尾部電纜及管路有足夠的余量共列車前移，將與移動電器列車作業無關的人員清場后，警戒人員拉好警戒禁止無關人員進入作業影響區域，各作業人員就位后方可送電送液，進行電器列車的移動操作。操作工序如下頁圖2所示。

3.3 電器列車的配套的改進

工作面泵站及主要設備控制開關等由液壓自移滑靴式電器列車搭載。根據所搭載的設備、開關等的尺寸、重量參數以及各設備開關的關系以及工作面作業人員的操作習慣，對列車排列順序及平板車種類進行合理配套，如下頁圖3所示。

3.4 轉載機與自移機尾的配套的改進

圖2 列車移動工序

圖3 電器列車配套示意圖

放頂煤工作面使用的SZZ1000/400型轉載機與皮帶機機尾承載部原本以滾輪式龍門架的方式進行配套使用，如圖4、圖5、圖6所示，當配套使用皮帶機自移機尾時，原有的配套方式已不滿足需要，因此需要進行相應改進。

圖4 轉載機通過滾輪式龍門架與皮帶機尾配套

圖5 轉載機與自移機尾的連接配套方式

圖6 自移機尾與轉載機的連接座

3.5 安裝工程的簡化

放頂煤工作面使用固定式泵站時，供回液系統需從泵站到工作面布設Φ64進液管一趟，Φ76回液管一趟，Φ51高壓進水管一趟；以及工作面各設備的95 mm2電纜四趟；使用電器列車與自移機尾后僅需布設Φ51純凈水管一趟，95 mm2高壓電纜兩趟，50 mm2高壓電纜一趟。由此可見，使用電器列車及自移機尾后不僅減少了大量的安裝工程量，前期的電纜液管投入也大為減少。同時，后期電纜液管的檢查維護工作量也大為減少，減輕了作業隊組日常檢修維護的工作壓力。

3.6 作業工藝的調整

放頂煤工作面采用固定式泵站時，泵站設泵站司機1人進行監護，皮帶機尾開關架處設電工1人進行監護。每日檢修班，需安排作業人員3～5名進行開關架承載部以及轉載機移動軌道鋪設，并進行拉移轉載機、開關架作業，滿足當日采面推進生產需要。使用電器列車及自移機尾后電器列車處安排泵站司機及電工1名聯合監護，回采期間，自移機尾的推移作業僅需轉載機看護工1人即可操作，其他作業人員警戒配合即可，每日可節省人工4人。

4 經濟效益及社會效益

目前，電器列車與自移機尾已經在5318放頂煤工作面應用了6個月。該配套方式改進后，應用良好，使用穩定，取得了顯著的經濟效益和社會效益。

4.1 經濟效益

材料成本：使用自移機尾后工作面順槽皮帶機尾取消了開關架承載部專用軌道的鋪設，可節省鋪設軌道的費用，按82元/m，鋪設80 m（含轉載機、承載部軌道4根，軌枕每米鋪1根，每根長3 m）計算，節約82×（80×4+80×3）=45 920元，約4.6萬元。

進回液管成本：Φ64進液管每根15 m，單價6 000元；Φ76回液管每根15 m，單價8 000元。按2 000 m計算，各需134根液管，合計節約134×（6 000+8 000）=187.6萬元。

另節約電纜約10萬元。

人工成本：每天可減少鋪設軌道拉移開關架作業人員4人，按每人每年15萬元人工成本投入計算，每年可節約人工成本15×4=60萬元。

綜上在綜采放頂煤工作面應用電器列車及開關架后可實現經濟效益合計4.6+187.6+10+60=262.2萬元。

4.2 社會效益

電器列車及自移機尾在放頂煤工作面投入運行后，電器列車及轉載機開關架的拉移工作均可通過操作液壓控制手柄的方式進行，取消了每天鋪設軌道使用拉開關架絞車的作業方式，降低了勞動強度，提高了作業安全性，同時電器列車距工作面較遠，泵站看護人員的作業環境也得到改善。因此，電器列車及自移機尾收到了綜采工作面作業人員的廣泛肯定與歡迎，未來將在該礦放頂煤工作面逐步推廣。

5 存在的問題

液壓自移滑靴式電器列車雖然在放頂煤工作面取得了良好的使用效果，但是面對復雜的井下工作面順槽條件，電器列車也暴露出了些許不足及問題：

1）列車選用的推移及抬底千斤容易發生損壞，且更換困難。電器列車搭載的設備重量從1.8 t到18 t不等，同時由于列車是通過連接銷將所有滑靴式平板車一輛輛聯接成為一個整體，作業時列車整體同步進行抬起及推移動作，巨大的負載對選用的抬底及推移千斤提出了更高的要求，同時列車的推移千斤布置在平板車底部，造成了推移千斤損壞時更換困難。

2）列車搭載設備重量相差懸殊，由于是整體同步移動，造成列車連接桿受力各不相同，不僅極易損壞，也影響了列車的移動效率。3）列車進行爬坡時列車頭部清障器容易鏟起大量的底板煤矸。

6 結語

液壓滑靴自移式電器列車已在成莊礦5318大采高工作面穩定應用。該自移式電器列車對工作面順槽巷道地形具有良好的適應性，并且移動作業工序簡單，操作簡便，作業過程中安全系數高。該自移式電器列車有利于工作面的快速推進，對煤礦實現高產高效具有重要意義。液壓滑靴自移式電器列車的成功穩定應用表明該電器列車自移系統具備廣泛的推廣實用性。