李龍記 郭晉鵬
(1.晉能集團(tuán)長治有限公司,山西 長治 046000;2.晉能集團(tuán)荊寶煤業(yè),山西 長治 046000)
荊寶煤業(yè)井下掘進(jìn)巷道、開采工作面布置根據(jù)煤層實(shí)際可回采條件而布局,為做到采干挖凈,井下軌道運(yùn)輸巷道呈三角形布置,即拐彎小于90°(如圖1所示)。第一巷道1和第二巷道2的斷面小,第一軌道6和第二軌道7之間的夾角為銳角,在交匯轉(zhuǎn)彎處彎度急,無法滿足軌道轉(zhuǎn)彎半徑要求,大件設(shè)備運(yùn)輸過程中在交匯轉(zhuǎn)彎處容易出現(xiàn)掉出軌道的現(xiàn)象,從而影響運(yùn)輸過程的安全性,不利于運(yùn)輸設(shè)備的正常運(yùn)行。
在第一巷道與第二巷道的交匯轉(zhuǎn)彎處設(shè)置轉(zhuǎn)盤、液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)和液壓導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(如圖1所示),第一絞車機(jī)構(gòu)與第二絞車機(jī)構(gòu)分別通過第一鋼絲繩和第二鋼絲繩牽引礦車從第一軌道移動(dòng)至交匯轉(zhuǎn)彎處的轉(zhuǎn)盤上后,手動(dòng)將連接在礦車上的第一鋼絲繩活動(dòng)端和第二鋼絲繩活動(dòng)端拆卸掉,第一千斤頂液壓油缸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)定位,使變向軌道與第二軌道對接,礦車前后兩側(cè)完成掉頭變向。之后手動(dòng)將第一鋼絲繩活動(dòng)端和第二鋼絲繩活動(dòng)端再連接在礦車的前后兩側(cè)上,第一鋼絲繩繞在導(dǎo)向滑輪上(如圖2所示),便可方便快捷完成礦車從第一巷道內(nèi)第一軌道向第二巷道第二軌道變向換道,并繼續(xù)運(yùn)輸移動(dòng)的工作,避免礦車在交匯轉(zhuǎn)彎處掉出軌道。
同理,第一絞車機(jī)構(gòu)與第二絞車機(jī)構(gòu)分別通過第一鋼絲繩和第二鋼絲繩牽引礦車從第二軌道移動(dòng)至交匯轉(zhuǎn)彎處的轉(zhuǎn)盤上后,手動(dòng)將連接在礦車上的第一鋼絲繩活動(dòng)端和第二鋼絲繩活動(dòng)端拆卸掉,第一千斤頂液壓油缸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)定位,使變向軌道與第一軌道對接,礦車的前后兩側(cè)完成掉頭變向。之后手動(dòng)將第一鋼絲繩活動(dòng)端和第二鋼絲繩活動(dòng)端再連接在礦車的前后兩側(cè)上,第二鋼絲繩繞在導(dǎo)向滑輪上,便可方便快捷完成礦車從第二巷道內(nèi)的第二軌道向第一巷道的第一軌道變向換道,并繼續(xù)運(yùn)輸移動(dòng)的工作。整個(gè)流程來回循環(huán)操作便可實(shí)現(xiàn)礦車換道安全運(yùn)輸。
交匯轉(zhuǎn)彎處無法布置絞車,液壓導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可替代絞車(如圖3所示)。導(dǎo)向滑輪在第二千斤頂液壓油缸的帶動(dòng)下可往復(fù)伸縮,當(dāng)?shù)V車移動(dòng)至交匯轉(zhuǎn)彎處(如圖4所示),為使礦車牽引至轉(zhuǎn)盤上,可通過第二千斤頂液壓油缸收縮,拉緊第一鋼絲繩或第二鋼絲繩向交匯轉(zhuǎn)彎處外側(cè)靠近,從而使礦車牽引至轉(zhuǎn)盤上。第二千斤頂液壓油缸可左右擺動(dòng),導(dǎo)向滑輪與鋼絲繩之間實(shí)現(xiàn)軟接觸,避免交匯轉(zhuǎn)彎處導(dǎo)向滑輪固定而導(dǎo)致第一鋼絲繩和第二鋼絲繩的轉(zhuǎn)向彎度太急,牽引阻力過大。
裝置核心在于導(dǎo)向裝置和液壓驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤。導(dǎo)向裝置采用液壓千斤頂,缸體一端通過旋轉(zhuǎn)銷軸固定在底座上,底座以四根地錨固定于巷道底板,伸縮缸與導(dǎo)向輪連接,實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)的同時(shí)也可伸縮,全方位、全角度的實(shí)現(xiàn)鋼絲繩牽引的變向(如圖3所示)。轉(zhuǎn)盤將鋼板焊接在角鐵框架上,鋼板上焊接有兩根軌道,一端焊接阻車器,一端與第一巷道、第二巷道軌道對接,轉(zhuǎn)盤中心通過焊接轉(zhuǎn)動(dòng)軸實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定于巷道底板。轉(zhuǎn)盤底部為液壓推拉旋轉(zhuǎn)裝置,千斤頂缸體一端通過旋轉(zhuǎn)銷軸固定在底座上,底座通過地錨固定于巷道底板,伸縮缸通過銷軸與轉(zhuǎn)盤連接,通過千斤頂?shù)纳炜s、轉(zhuǎn)動(dòng)來調(diào)控轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)軌道變向(如圖4所示)。
圖1 礦車在第一軌道上移動(dòng)示意圖
圖2 礦車變道移動(dòng)至第二軌道上示意圖
圖3 液壓導(dǎo)向機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖
圖4 轉(zhuǎn)盤與液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接示意圖
因受資源所限,礦井開采服務(wù)年限有限,考慮投入和運(yùn)營成本,輔助運(yùn)輸系統(tǒng)采用軌道、絞車運(yùn)輸依然是首要選擇。荊寶煤業(yè)現(xiàn)巷道側(cè)面是采空區(qū),拐急彎處若拓寬巷道斷面增設(shè)絞車或形成車場,都會(huì)給保安煤柱造成影響。地質(zhì)條件無法改變,只能改變軌道運(yùn)輸方式,裝置采用直接采購的千斤頂、導(dǎo)向輪,將鋼板、角鐵、銷軸、軌道按設(shè)計(jì)尺寸焊接而成,成本低、實(shí)用。軌道運(yùn)輸液壓轉(zhuǎn)盤及拉繩變向裝置安裝投運(yùn)后,可徹底解決呈三角形布置軌道運(yùn)輸巷,絞車運(yùn)輸拐彎小于90°、巷道斷面小等難題,避免運(yùn)行礦車因軌道彎度問題出現(xiàn)掉道等現(xiàn)象,全面提高了輔助軌道運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)輸安全。
整合煤礦輔助運(yùn)輸系統(tǒng)錯(cuò)綜復(fù)雜,為確保安全運(yùn)行,設(shè)備設(shè)施應(yīng)用必須做到因礦制宜,軌道運(yùn)輸液壓轉(zhuǎn)盤及拉繩變向裝置屬于實(shí)用新型裝置,具有設(shè)計(jì)科學(xué)、方便快捷、轉(zhuǎn)彎變向安全、可來回循環(huán)操作的優(yōu)點(diǎn),為礦井創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益、安全效益和社會(huì)效益。