付 鵬

(潞安集團(tuán) 古城煤礦，山西 長治 046100)

潞安集團(tuán)古城煤礦采用斜立混合開拓方式，主副井工業(yè)場地分開布置，礦井先期開采對象為3號煤層。井田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度為簡單類型，水文地質(zhì)類型為中等，煤層有煤塵爆炸危險性，為不易自燃煤層，礦井瓦斯等級為高瓦斯。

1 N1303工作面概況

N1303工作面可采長度2 150 m，切眼長度302 m，煤層平均厚度6.05 m，采用綜采放頂煤開采方法，采高(3.8±0.1)m，煤體容重1.4 t/m3，循環(huán)進(jìn)度0.8 m，回采率93.1%。工作面采用“三進(jìn)一回”全風(fēng)壓通風(fēng)方式：N1302回風(fēng)巷、N1303膠帶巷、N1303回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)和N1305回風(fēng)巷回風(fēng)。N1303工作面距停采線現(xiàn)剩余約400 m，N1303膠帶巷目前已無電氣列車儲存空間，急需確定電氣設(shè)備列車移動方案，否則會影響回采進(jìn)度或者停產(chǎn)。

2 N1303工作面設(shè)備及電氣列車

N1303綜采工作面設(shè)備布置如下：前后部刮板輸送機(jī)采用SGZ1000/2×1000型，采煤機(jī)使用MG400/930-WD型，中間液壓支架為ZF8500/22/42型，過渡支架為ZFG12000/25/42型，端頭支架為ZTF25000/25/55型。

N1303工作面電氣設(shè)備列車的移動采用單軌液壓移動裝置(簡稱電氣列車)，列車總長度為335 m，其中設(shè)備部分175 m，電纜自移裝置長160 m，列車總重41.8 t，列車寬1.4 m，最大可載重176 t，額定移動速度50 m/h，最大爬坡能力±16°。

電氣設(shè)備列車排布順序如表1。

表1 N1303工作面電氣列車排布順序(從工作面方向開始)

設(shè)備部分有4組加強(qiáng)型的行進(jìn)裝置(共4個行走油缸)，架體內(nèi)側(cè)有兩組制動車，架體外側(cè)有兩組制動車。列車行進(jìn)油缸移動最大步距0.7 m，移動50 m時間為60 min。設(shè)備列車液壓系統(tǒng)工作壓力12～16 MPa，由自備泵站提供動力，電纜自移裝置液壓系統(tǒng)工作壓力12～16 MPa，由乳化液泵站提供動力，軌道全長430 m。

制動車布置示意如圖1所示。

圖1 制動車布置示意

3 電氣列車軌道布置及懸掛方式

N1303工作面電氣列車設(shè)備布置如圖2所示，巷道寬5 m，高3.6 m，軌道距左側(cè)幫1.1 m布置(軌道中線距巷道中心線1.4 m)。

圖2 列車設(shè)備布置(mm)

列車行走軌道固定在巷道頂板上，軌道采用標(biāo)準(zhǔn)直軌，每節(jié)2.25 m，寬68 mm，高155 mm，中板厚7 mm。單根軌道允許垂直夾角3.5°，水平夾角±1°。

軌道的懸掛附件適用于礦上的錨桿(D22 mm)和錨索，懸掛附件與錨桿(或錨索)固接后與鏈條銷接，鏈條通過U型環(huán)與軌道吊耳銷接， 掛接方式如圖3所示。

圖3 軌道懸掛方式(mm)

4 N1303工作面電氣列車行走方案

因為古城礦使用的是整體移動式設(shè)備自移列車，設(shè)計之初原則上不允許轉(zhuǎn)彎行走。若停產(chǎn)進(jìn)行列車和設(shè)備拆除，工作量較大，拆除、搬運(yùn)和安裝至少需要一個月來完成，這樣會嚴(yán)重影響到礦井正常生產(chǎn)。

因此，在不影響現(xiàn)有生產(chǎn)狀況和避免設(shè)備大幅度改動的前提下，考慮采取電氣列車轉(zhuǎn)彎的方式進(jìn)行行走。綜合考慮，提出如下兩種方案。

方案一：列車整體不拆除進(jìn)行轉(zhuǎn)彎。通過在軟件上進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)彎，如圖4所示。

圖4 電氣列車轉(zhuǎn)彎模擬示意

由圖4可以看出，當(dāng)理論轉(zhuǎn)彎半徑達(dá)到18.5 m時，框架內(nèi)的制動車不會與框架干涉(最大框架尺寸4.2 m×1.3 m)。但目前礦礦巷道現(xiàn)場實際的轉(zhuǎn)彎半徑遠(yuǎn)不能滿足此種轉(zhuǎn)彎方式(巷道寬為5 m)，因此，該方案不予考慮。

方案二：拆除行進(jìn)架體轉(zhuǎn)彎。該方案的前提是轉(zhuǎn)彎處為平巷道或者極小坡度，因為設(shè)備列車行走時需要一到兩組行進(jìn)裝置被甩掉，此時制動車不起作用，不能為列車提供前進(jìn)動力和制動力。經(jīng)過校核，此時設(shè)備列車行走所需的動力和制動力都不大于剩余兩組行進(jìn)裝置提供的動力。

當(dāng)?shù)谝唤M行進(jìn)裝置到達(dá)轉(zhuǎn)彎處時，拆除行進(jìn)框架和行進(jìn)油缸。用拉桿將拆除的框架內(nèi)的兩組制動裝置與前后的設(shè)備連接起來，并拆除此四個制動車的一個拉板銷軸，使制動車處于無制動狀態(tài)，依靠后面三組行進(jìn)裝置的動力推動前面設(shè)備行走(注意：列車最前部加阻車器，防止意外溜車)。

當(dāng)?shù)诙M行進(jìn)裝置到達(dá)轉(zhuǎn)彎處時，同第一組同樣操作，依靠后面兩組行進(jìn)裝置的動力推動前面設(shè)備行走。當(dāng)?shù)谌M行進(jìn)裝置到達(dá)轉(zhuǎn)彎處時，先將前面兩組行進(jìn)裝置恢復(fù)并安裝好制動車?yán)邃N軸，再將后面的兩組行進(jìn)裝置的行進(jìn)框架和行進(jìn)油缸拆除。用拉桿將拆除的框架內(nèi)的制動裝置與前后的設(shè)備連接起來，并拆除此制動車的一個拉板銷軸，使制動車處于無制動狀態(tài)，依靠前面兩組行進(jìn)裝置的動力拉動后面設(shè)備行走，直至設(shè)備完全轉(zhuǎn)彎后再將后面的兩組行進(jìn)裝置恢復(fù)(注意：列車最后部加阻車器，防止意外溜車)。

用該方案轉(zhuǎn)彎時，只需考慮設(shè)備列車最大件的通過性即22 t負(fù)荷中心的通過性，示意如圖5所示。

從圖5可以看出，22 t負(fù)荷中心可以通過(按最大寬度1 440 mm模擬，如果設(shè)備寬度大于1 440 mm需在轉(zhuǎn)角處刷幫)。

但是出于安全和保證設(shè)備順利通過，建議按圖6懸掛軌道并進(jìn)行刷幫。

圖5 設(shè)備列車轉(zhuǎn)彎示意(mm)

圖6 刷幫后的設(shè)備列車轉(zhuǎn)彎示意(mm)

經(jīng)過綜合考慮，方案2適合該礦現(xiàn)行生產(chǎn)條件，僅需要在檢修時間內(nèi)就可以將列車轉(zhuǎn)彎到預(yù)定地點。遂安排綜采一隊對1號聯(lián)巷拐角處進(jìn)行刷幫，同時按照圖7進(jìn)行軌道制作和改造。

圖7 彎軌軌道示意(mm)

因此該礦按照方案2的要求對部分原有的軌道進(jìn)行改造，按上述轉(zhuǎn)彎方案準(zhǔn)備了如下材料：6根彎軌、2根過渡軌，附屬配件若干。經(jīng)過改造后的軌道入井安裝后，電氣列車完成了安全順利的行走。目前，N1303綜采工作面已經(jīng)回采至停采線，即將進(jìn)入設(shè)備回撤階段。

5 結(jié) 語

通過前期的現(xiàn)場調(diào)研和方案設(shè)計論證，對列車行走的兩種方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，最終確定通過對列車軌道進(jìn)行適當(dāng)改造，對列車行進(jìn)過程中有可能遇到干涉的巷道拐角進(jìn)行刷幫，從而在理論上保證了列車順利行走的可能性。

通過對列車行進(jìn)過程的現(xiàn)場跟班，電氣設(shè)備列車順利完成行走，列車上的所有設(shè)備均儲存在了1號貫，歷時4個小時，僅占用了檢修時間，未影響到正常的生產(chǎn)進(jìn)度。由此，聯(lián)想到綜采工作面今后的設(shè)計和設(shè)備配套之初，應(yīng)該首先考慮到在即將回采至停采線時，是否需要將電氣設(shè)備列車提前撤出巷道保證回采進(jìn)度。