武永剛

(西山煤電(集團)公司 機電廠，山西 太原 030053)

隨著煤礦機械化程度的不斷提高和采煤、運輸工藝的不斷更新[1], 輔助運輸對礦井生產(chǎn)的影響越來越大。一個礦井如果沒有適合的輔助運輸系統(tǒng),就不能充分發(fā)揮采掘工作面的生產(chǎn)能力,更不可能實現(xiàn)高產(chǎn)高效。

目前,西山煤電集團回采巷道輔助運輸采用傳統(tǒng)的有軌絞車鋼絲繩牽引設(shè)備列車。這種運輸方式存在投資高、效率低、勞動強度大，易跑車、掉道等問題,安全隱患多；同時整體性差，安全管理難度大。特別是當(dāng)前綜采巷道無軌運輸技術(shù)的不斷完善、設(shè)備的不斷更新，使傳統(tǒng)輔助運輸系統(tǒng)與整體生產(chǎn)運輸系統(tǒng)之間缺乏協(xié)調(diào)性，傳統(tǒng)輔助運輸系統(tǒng)無法滿足安全生產(chǎn)、高產(chǎn)高效的需求是當(dāng)前制約礦井產(chǎn)能的瓶頸之一。

1 研究內(nèi)容及設(shè)計準則

1.1 主要研究及開發(fā)內(nèi)容

西山煤電集團機電廠與山西煤機銀利機械制造公司合作，在借鑒掩護式支架的行走原理，引進、消化吸收國外無軌運輸技術(shù)的基礎(chǔ)上, 經(jīng)過科研攻關(guān)、優(yōu)化設(shè)計,科學(xué)合理地選擇運輸設(shè)備的形式和參數(shù), 開發(fā)出適應(yīng)性、機動性和實用性強,成本低的HXLC-00型滑靴式無軌自移設(shè)備列車及配套的滑靴導(dǎo)軌式電纜拖車,用于綜采工作面重型設(shè)備及輔助材料的運輸。經(jīng)在西山煤電集團東曲礦進行工業(yè)性試驗,該設(shè)備列車成功取代原有設(shè)備列車，取消原回柱絞車牽引，無需拆卸安裝軌道，可依靠乳化液泵站動力推動設(shè)備列車前移，實現(xiàn)設(shè)備列車便捷、高效運行，同時增設(shè)電纜托架更利于綜采工作面的管理,滿足礦井安全生產(chǎn)、高產(chǎn)高效的需求。

1.2 設(shè)計準則

1) 結(jié)構(gòu)優(yōu)化,先進合理;承載能力強，性能穩(wěn)定，可靠性高。

2) 機動靈活，適應(yīng)能力強，能在波浪形底板面上正常運行。

3) 隨綜采工作面同步前進，移動距離符合回采規(guī)律。

4) 操作簡單、運行平穩(wěn)可靠，便于維護。

5) 性能價格比較高。

2 結(jié)構(gòu)及工作原理

2.1 總體結(jié)構(gòu)

該設(shè)備主要由若干依次連接的滑靴式平板車、前推桿、后推桿、推移千斤頂、抬底千斤頂和滑靴導(dǎo)軌式電纜拖車等主要部分組成。HXLC-00型滑靴式無軌自移設(shè)備列車的總體結(jié)構(gòu)圖見圖1 (不包括滑靴導(dǎo)軌式電纜拖車)。

1—閥操作室 2—滑軌連體 3—前推桿 4—推移千斤頂 5—抬高千斤頂 6—后推桿 7—連結(jié)桿

滑靴式平板車體與前、后推桿分別水平置于綜采工作面巷道的底板上，平板車體底部開設(shè)有與地面相通的對穿孔道，推桿通過孔道貫穿連接于平板車體底部；推移千斤頂斜置鉸接于平板車體的前上部和與其對應(yīng)的推桿的后端，用于驅(qū)動平板車體和推桿的前移；平板車的前端均固定有垂直設(shè)置且支撐在與其對應(yīng)的推桿上的壓緊千斤頂，在平板車前移時，用于壓緊推桿，抬起平板車；推移缸與壓緊缸的夾角<84.2°。

2.2 工作原理

推移千斤頂和抬底千斤頂所需泵壓均來自于井下綜采工作面的乳化液泵站。該車的液壓控制系統(tǒng)通過管路和換向閥，分別連接至各推移千斤頂及抬底千斤頂，然后操作換向閥接通液壓管路。

1) 給抬底千斤頂提供高壓乳化液，使其缸底壓在前推桿上，并使其所在的一端車體向上抬高210 mm。此時，滑靴車體底平面由平行于巷道底板平面轉(zhuǎn)變?yōu)閮A斜于底板面的狀態(tài)(最大傾角≤4°)。

2) 給推移千斤頂提供高壓乳化液，使其缸底一端向前移動，并帶動滑靴車體向前移動一個步距。同時，抬底千斤頂隨著滑靴車體的運動，也在前推桿上向前滑移一個步距。

3) 使抬底千斤頂無桿腔卸壓，給有桿腔加壓，使抬底千斤頂活塞桿收回，并帶動滑靴車體落下。隨后，使推移千斤頂無桿腔卸壓，給有桿腔加壓，使推移千斤頂活塞桿收回，并帶動前、后推桿向前移動一個步距。至此，HXLC-00型滑靴式自移無軌設(shè)備列車完成了一個步距的運動。

4) 隨著采煤工作面的不斷前移，重復(fù)上述操作過程，該滑靴式自移無軌設(shè)備列車就可以隨采煤工作面同步前進，以完成其所承擔(dān)的運輸任務(wù)。該滑靴自移設(shè)備列車中，滑靴式平板車裝載有電纜、液壓泵、電氣設(shè)備及電纜運輸槽等，其中電纜運輸槽上端的橫梁高度可以通過液壓立柱調(diào)整。

2.3 主要技術(shù)參數(shù)

1) 滑靴式平板車。外形尺寸：4 500 mm×1 500 mm×500 mm (可根據(jù)工作巷道的生產(chǎn)條件制作不同規(guī)格)；單車重量：5.5 t；單車載重：25 t。其結(jié)構(gòu)示意圖見圖2。

圖2 滑靴式平板車結(jié)構(gòu)示意圖

2) 工作介質(zhì)：綜采工作面泵站乳化液。

3) 工作壓力：31.5 MPa 。

4) 推移千斤頂。型號：M126-TY160/105；推力:63 t;拉力:36 t;步進距離:780 mm/步距。

5) 抬底千斤頂。型號：M126-QT125/90；推力:38.6 t；拉力:18.6 t；升降幅度：210 mm。

6) 爬坡能力≤7°(在硬質(zhì)底板上)。

2.4 技術(shù)創(chuàng)新點

1) HXLC-OO型滑靴式無軌自移設(shè)備列的使用，使綜采工作面重型設(shè)備及輔助材料實現(xiàn)了無軌運輸，簡化了井下運輸環(huán)節(jié)，優(yōu)化了作業(yè)程序，提高了運輸設(shè)備的可靠性、適應(yīng)性和機動性。

2) 采用工作面乳化液介質(zhì)作為動力源，無需電動機或液壓馬達等原動機驅(qū)動，簡化了系統(tǒng)構(gòu)成體系，提高了設(shè)備的可靠性。

3) 采用組合液壓邁步自移的工作原理，使滑靴式平板車車體與推桿互為支點，實現(xiàn)了整體自動前移[2]。

4) 配套研究的滑靴導(dǎo)軌電纜拖車解決了綜采工作面電纜、管路前移、懸掛時與工作面推進度不能同步的問題，省去了移動電纜輸送機軌道的繁重工作，使工作面推進循環(huán)更加合理完善。

3 結(jié)束語

HXLC-00型滑靴式無軌自移設(shè)備列車在西山煤電集團公司東曲礦的成功使用，證明了無軌運輸具有傳統(tǒng)軌道運輸無可比擬的優(yōu)勢，改善了工人的工作環(huán)境，降低了工人的勞動強度，提高了工作效率，解決了綜采工作面關(guān)鍵設(shè)備的移動難題，為整個礦井實現(xiàn)高產(chǎn)高效創(chuàng)造了條件。但無軌運輸也有較苛刻的適用條件，一個礦井是否適合采用無軌運輸系統(tǒng),需結(jié)合礦井本身的特定條件進行性能價格比較。

參 考 文 獻

[1]李民族.綜采工作面滑靴式自移列車技術(shù)應(yīng)用[J].山西焦煤科技, 2011(9):15-17.

[2]孫社民.綜采工作面滑靴式自移設(shè)備列車的關(guān)鍵技術(shù)研究[J].科技與企業(yè),2013(20):377-378.