王 博

(鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 451100)

0 引言

在我國(guó)礦井井下運(yùn)輸中，無(wú)極繩絞車在綜采設(shè)備安裝運(yùn)輸中較為常見。無(wú)極繩絞車是以鋼絲繩牽引的軌道運(yùn)輸設(shè)備，主要用于井下巷道機(jī)電設(shè)備、物資材料的運(yùn)輸，往往適用于坡度不大且起伏變化平緩的環(huán)境運(yùn)輸。其組成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形尺寸小，鋼絲繩壽命長(zhǎng)，便于維修，是礦井軌道運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備。

由于井下地質(zhì)條件復(fù)雜多變和運(yùn)輸坡度起伏頻繁，或運(yùn)輸距離的增加，導(dǎo)致鋼絲繩的伸縮變量和彈性變量動(dòng)態(tài)增加。而帶有三輪張緊裝置的無(wú)極繩絞車的張緊裝置由于設(shè)計(jì)上的限制，無(wú)法有效吸收存儲(chǔ)較多的鋼絲繩伸宿變量和彈性變量，當(dāng)無(wú)極繩絞車鋼絲繩無(wú)法有效張緊時(shí)，直接導(dǎo)致無(wú)極繩絞車鋼絲繩預(yù)緊力下降，而預(yù)緊力的下降，必然導(dǎo)致無(wú)極繩絞車的運(yùn)輸能力降低[1]。因此如何在運(yùn)輸線路長(zhǎng)、坡度陡、轉(zhuǎn)角大等復(fù)雜環(huán)境下提高軌道運(yùn)輸效率，減少運(yùn)輸安全事故，已成為采取無(wú)極繩絞車運(yùn)輸探求新出路的當(dāng)務(wù)之急。

1 SQ-80/75B型無(wú)極繩絞車主要技術(shù)參數(shù)

SQ-80/75B型無(wú)極繩絞車主要有主機(jī)部分和輔助控制電器2部分構(gòu)成。主機(jī)部分有牽引絞車、張緊裝置、梭車、尾輪、導(dǎo)向輪組等組成；輔助配套部分有電控箱、鋼絲繩、通信設(shè)備等構(gòu)成[2]。

輸送量絞車功率牽引力滾筒直徑鋼絲繩軌距20t75kW80kN1200mm?22～24600/900mm

(1)梭車：梭車是用來(lái)連接平板車、材料車等，配有固定和收卷鋼絲繩的功能，主要組成部分為車架、儲(chǔ)繩筒、車輪組件等。

(2)尾輪：尾輪固定在運(yùn)距的終端，可隨采面回采進(jìn)度移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)運(yùn)距的變化。

(3)張緊裝置：為重錘式，主要由框架、張緊繩輪、動(dòng)輪組、轉(zhuǎn)向輪、配重和防護(hù)網(wǎng)等組成。

2 SQ-80/75B無(wú)極繩絞車張緊系統(tǒng)存在的問(wèn)題

新鄭煤電公司31118綜采面采用SQ-80/75B型無(wú)極繩絞車負(fù)責(zé)運(yùn)輸作業(yè)。該設(shè)備在正常運(yùn)輸過(guò)程中采用單張緊工作，適用于運(yùn)輸線路條件好、彎道坡度變化不大、巷道彎度小的工作面，而31118工作面上付巷巷道轉(zhuǎn)彎多、張緊裝置前平臺(tái)處距離短，倒車沒(méi)有平臺(tái)、小平臺(tái)前為連續(xù)下坡地勢(shì)，因此無(wú)極繩車前無(wú)法設(shè)置車場(chǎng)，需遠(yuǎn)距離設(shè)置車場(chǎng)。在安裝運(yùn)輸期間運(yùn)輸液壓支架車容易造成運(yùn)不動(dòng)等設(shè)備運(yùn)輸困難情況，還經(jīng)常出現(xiàn)車掉道等事故，嚴(yán)重阻礙了工作面安裝的正常進(jìn)行和安全運(yùn)輸作業(yè)。

3 擬解決方案對(duì)比及選用

3.1 擬采用方案

方案1：在無(wú)極繩絞車機(jī)頭、機(jī)尾部分各安裝一部無(wú)極繩絞車，采用兩絞車對(duì)拉方式運(yùn)輸。

方案2：于上付巷運(yùn)輸沿線每個(gè)陡坡處分別安裝一部絞車，在設(shè)備車通過(guò)斜坡時(shí)，通過(guò)絞車的牽引作用輔助無(wú)極繩絞車運(yùn)輸，使設(shè)備車安全順利通過(guò)陡坡。

方案3：在無(wú)極繩絞車原有配重的基礎(chǔ)上，再配置一套張緊裝置，對(duì)鋼絲繩進(jìn)行增壓張緊，實(shí)現(xiàn)與原張緊裝置配套成雙張緊系統(tǒng)，提高其安全系數(shù)。

3.2 各方案優(yōu)缺點(diǎn)比較

方案1：

優(yōu)點(diǎn)：采用2部絞車對(duì)拉牽引的方式，由于總功率加大，動(dòng)力增強(qiáng)，使得鋼絲繩的張緊效果大大地提高，確保了設(shè)備車的快速、高效運(yùn)輸，保證了工作面的正常安裝。

缺點(diǎn)：(1)需要同時(shí)安裝2部無(wú)極繩絞車，并且在上切巷口處要做一個(gè)無(wú)極繩絞車硐室，增加了掘進(jìn)量，增加了工人勞動(dòng)強(qiáng)度和材料費(fèi)用的投入，耗費(fèi)大量的時(shí)間和物力。

(2)在絞車運(yùn)行過(guò)程中，出于安全作業(yè)方面的考慮，不能平行作業(yè)，其他工作需要停止，影響工作面安裝進(jìn)度。

(3)由于采用2個(gè)絞車對(duì)拉牽引方式，無(wú)法使2個(gè)絞車時(shí)刻保持相同轉(zhuǎn)速，速度不均勻時(shí)設(shè)備車容易掉道。

方案2：

優(yōu)點(diǎn)：在上付巷各個(gè)陡坡處采用多個(gè)絞車輔助牽引，絞車總功率加大，動(dòng)力增強(qiáng)，使得鋼絲繩的張緊效果大大地提高，確保了設(shè)備車的快速、高效運(yùn)輸，保證了工作面的正常安裝。

缺點(diǎn)：(1)由于工作面線路較長(zhǎng)，陡坡較多，需安裝多部絞車，浪費(fèi)物力，財(cái)力，增加了噸煤成本。

(2)當(dāng)絞車運(yùn)行至斜坡上后，需要有一定距離的平巷留作為停放設(shè)備車的空間，否則，設(shè)備車無(wú)法停放摘繩，存在一定的不安全因素。

方案3：

優(yōu)點(diǎn)：(1)該方案采用在無(wú)極繩絞車機(jī)頭處加裝一套張緊裝置，利用增加配重對(duì)鋼絲繩增壓，使其達(dá)到張緊效果，安裝方便，操作簡(jiǎn)單，實(shí)施起來(lái)簡(jiǎn)單易行。

(2)為巷道節(jié)省了大量空間，對(duì)巷道內(nèi)人員作業(yè)和正常通過(guò)都不會(huì)產(chǎn)生影響，促進(jìn)了安全生產(chǎn)。

(3)在原無(wú)極繩絞車配重裝置上再加一套彈性的壓繩張緊裝置，當(dāng)鋼絲繩張得過(guò)緊時(shí)，張緊裝置可以自動(dòng)放松，繩松的時(shí)候，張緊裝置可以自動(dòng)張緊，實(shí)現(xiàn)了張緊度自動(dòng)調(diào)節(jié)，延長(zhǎng)了鋼絲繩的使用壽命，避免了磨損，降低了事故發(fā)生率。

3.3 最終方案的確定

通過(guò)理論及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用比較，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，確定方案3中采用在無(wú)極繩絞車機(jī)頭處加裝一套張緊裝置的方式，利用增加配重，對(duì)鋼絲繩增壓，使其達(dá)到張緊效果，安裝方便，操作簡(jiǎn)單，實(shí)施起來(lái)簡(jiǎn)單易行。

4 本文重點(diǎn)創(chuàng)新之處

(1)由于循環(huán)車場(chǎng)前方為斜坡地勢(shì)，在車輛運(yùn)輸過(guò)程中容易造成鋼絲繩緊繃、彈起，嚴(yán)重威脅著兩旁行人安全。為解決這一弊端，我們將鋼絲繩鋪設(shè)在軌道下方以壓住鋼絲繩，避免鋼絲繩緊繃、彈起的現(xiàn)象發(fā)生。

(2)考慮由于鋼絲繩在軌道下方，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)輸后易造成道軌撅起，為此在鋪設(shè)道軌的同時(shí)，在軌道兩端加裝長(zhǎng)壓桿對(duì)道軌加壓，兩端固定在巷道U型鋼上，以防止造成道軌撅起現(xiàn)象。

(3)考慮斜坡地勢(shì)易造成鋼絲繩緊繃現(xiàn)象，這樣在運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)鋼絲繩的磨損力度加大，易造成斷股、斷絲現(xiàn)象，降低了鋼絲繩正常的使用壽命。為此在斜坡處附近道木上加裝托輥，這樣大大減少了鋼絲繩的磨損力度，延長(zhǎng)了鋼絲繩的正常使用壽命，為安全生產(chǎn)節(jié)約了大量時(shí)間。

(4)在循環(huán)車場(chǎng)前方挖地溝，把無(wú)極繩絞車鋼絲繩牽引其中，上端蓋上壓板，這樣大大減少了在運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)鋼絲繩的磨損，延長(zhǎng)了鋼絲繩的正常使用壽命，為安全生產(chǎn)節(jié)約了大量時(shí)間。

當(dāng)在運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí)，增壓式運(yùn)輸張緊系統(tǒng)能迅速作用，實(shí)現(xiàn)了雙保險(xiǎn)作用，使無(wú)極繩絞車運(yùn)行更安全、更可靠。增壓式運(yùn)輸張緊系統(tǒng)在復(fù)雜條件下綜采安裝運(yùn)輸中的成功應(yīng)用，解決了復(fù)雜條件下工作面安裝運(yùn)輸中支架運(yùn)輸困難、支架拉不動(dòng)等技術(shù)難題，提高了復(fù)雜條件下各綜采工作面安裝的快速運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)了綜采工作面的快速、高效安裝。

5 總結(jié)

本項(xiàng)目結(jié)合新鄭煤電公司二1煤層11206、12212、12202等綜采面和二3煤層31110等綜采面的具體情況，通過(guò)理論分析、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和技術(shù)研究，成功地解決了復(fù)雜條件下工作面安裝運(yùn)輸中支架運(yùn)輸困難、支架拉不動(dòng)等技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了雙保險(xiǎn)、雙張緊的安全操作，提高了綜采工作面安裝的快速運(yùn)輸，有效保證了綜采工作面的快速、高效安裝。本項(xiàng)目的研究成果對(duì)類似條件下工作面安裝運(yùn)輸過(guò)程中的問(wèn)題具有重要的借鑒意義。