葛長飛

(潞安化工集團(tuán) 五陽煤礦，山西 長治 046205)

綜采(綜放)工作面回采過程中，電纜、泵站、開關(guān)、工具箱、水箱、負(fù)荷中心等機(jī)電設(shè)備的移動(dòng)及回收往往采用絞車牽引，機(jī)電設(shè)備體積大、質(zhì)量重；遷移難度大且需要多人手工操作，工序復(fù)雜、危險(xiǎn)性高[1]。在設(shè)備移動(dòng)過程中，易發(fā)生斷繩、脫鉤、崩彈等安全事故，另外，回風(fēng)通道維護(hù)困難。為此研制了一種單軌液壓自移裝置[2]來消除了工作面回采過程中諸多安全隱患，實(shí)現(xiàn)電纜等設(shè)備隨著工作面的推進(jìn)而方便快捷的移動(dòng)，進(jìn)而大大減少電纜及其他設(shè)備的的移動(dòng)工作量，井下工作人員數(shù)大幅度減少，勞動(dòng)強(qiáng)度大大減輕，生產(chǎn)效率大幅度提升，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，對提高煤礦先進(jìn)產(chǎn)能具有重要推動(dòng)作用。

該井下裝置，通過液壓往復(fù)裝置和彈簧剎車設(shè)備組成，液壓安全系數(shù)高，彈簧剎車靈敏，整個(gè)設(shè)備安全性能可靠，使用時(shí)，極少出現(xiàn)故障。該裝置工作時(shí)，置于井下綜采工作面，并靠近運(yùn)輸巷道，在該巷道的頂板下，通過固定的錨桿和吊掛的大圓環(huán)，再加上調(diào)節(jié)螺絲，將該裝置單軌吊吊住。井下工作面所有的電纜裝置和一些液管裝置都集中掛在具有一組滑輪的電纜車上，通過由液壓推進(jìn)機(jī)構(gòu)裝置和彈簧剎車裝置構(gòu)成一體化的液壓步進(jìn)式動(dòng)力裝置，再加上采煤工作面原先具有的乳化液泵站提供的動(dòng)力，由工人操作液壓控制手柄，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)井下電纜等設(shè)備沿著運(yùn)輸巷道靈活吊掛和快捷移動(dòng)，極大地提高了生產(chǎn)效率。

1 裝置構(gòu)造以及其工作原理

系統(tǒng)工作壓力20 MPa，負(fù)載平臺(tái)最大載重量20 t，最大推移速度70 m/h，爬坡坡度為8°，推移步距1.5 m。該裝置的動(dòng)力通過液壓發(fā)揮作用，通過井下“懸空”的軌道，實(shí)現(xiàn)井下綜采工作面端頭的電纜輕松拖動(dòng)，并且可以臨時(shí)吊起進(jìn)行存放的一種裝置。該裝置在液壓往復(fù)裝置和彈簧剎車設(shè)備的共同作用，設(shè)備使用的安全系數(shù)高，操作靈敏、便捷，故障率低，大大提高了井下設(shè)備使用的可靠性。

1.1 設(shè)備參數(shù)技術(shù)特征

設(shè)備參數(shù)技術(shù)特征，如表1所示。

表1 設(shè)備主要參數(shù)

1.2 主要結(jié)構(gòu)

單軌液壓移動(dòng)裝置由軌道、吊掛附件、承載車、承載制動(dòng)車、托盤、纜管托架、連桿、液壓泵站、液壓控制等部分組成，見圖1。

圖1 單軌液壓結(jié)構(gòu)圖(mm)

2 工作原理

該設(shè)備采用三段液壓步進(jìn)式工作原理[3]，當(dāng)工作面回采時(shí)，需要移動(dòng)相關(guān)的設(shè)備，通過操控液壓閥，松開設(shè)備的前段和后段的鎖緊裝置，同時(shí)夾緊中段的鎖緊裝置，緊接著推拉缸1伸出將前端列電設(shè)備向前推移約1.0 m，推拉缸2縮回將后端移動(dòng)裝置沿回采方向拉回約1.0 m，然后由液壓閥將前段、后段鎖緊裝置鎖緊，中段鎖緊裝置松開，推拉缸1縮回，推拉缸2伸出，從而將中端移動(dòng)裝置沿回采方向拖移約1.0 m(此時(shí)推拉缸1、2為前拉后推的狀態(tài)),不停地重復(fù)以上過程，從而控制移動(dòng)裝置，將其移動(dòng)至預(yù)先定好的位置。設(shè)備三段式的工作流程，和原先絞車前拉后方的工作原理及模式一致，此外，由于液體很難壓縮，從而在步進(jìn)缸尾端相連時(shí)，不存在壓縮導(dǎo)致的延后情況，使得設(shè)備在作業(yè)過程中前面和后面的動(dòng)作一致，徹底克服了絞車工作時(shí)前后動(dòng)作不能同步的劣勢。

3 設(shè)備的日常檢查及維護(hù)

1) 設(shè)備使用后，每班作業(yè)工人要及時(shí)將軌道和車輪上的煤塵和雜物進(jìn)行清理，并且當(dāng)班負(fù)責(zé)人及時(shí)進(jìn)行檢查，做到每班都清理干凈，從而避免軌道面和車輪外部因集聚大量的煤塵或雜物而導(dǎo)致4個(gè)車輪與軌道面接觸不良，出現(xiàn)無法同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況；

2) 班組設(shè)置專員，定期對裝置的各個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部件進(jìn)行檢查，主要查看開口銷的磨損情況，如果磨損嚴(yán)重，應(yīng)立即更換，并且在檢查的過程中，將潤滑油涂抹至轉(zhuǎn)動(dòng)部位，減少磨損，延長使用壽命；

3) 在檢查過程中，應(yīng)注意電纜扎帶情況，觀察其是否有松動(dòng)，如果電纜扎帶松動(dòng)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換或者夾緊；

4) 記錄好設(shè)備投用的時(shí)間，當(dāng)該設(shè)備使用時(shí)間滿3 a，需要對軸承的潤滑油進(jìn)行更換，以增強(qiáng)潤滑效果，減少軸承磨損；

5) 對設(shè)備上各螺母進(jìn)行檢查，查看其是否松動(dòng)，如有松動(dòng)需緊固；檢查設(shè)備上的止動(dòng)墊圈的止動(dòng)耳的卡緊狀態(tài)，如未卡緊，需及時(shí)緊固；檢查各鐵鏈有無嚴(yán)重銹蝕；

6) 檢查各液壓接口處是否有滲漏及U型卡脫落；

7) 檢查各制動(dòng)及推拉油缸動(dòng)作是否正常，尤其是制動(dòng)缸，動(dòng)作必須可靠。

4 應(yīng)用情況

潞安化工集團(tuán)五陽煤礦原綜采工作面電氣列車都是在地軌運(yùn)輸?shù)揭?guī)定位置，并用卡軌器進(jìn)行支車，移動(dòng)電氣列車時(shí)需要把所有的卡軌器移除，用絞車進(jìn)行牽引，移動(dòng)完電氣列車后在用卡軌器進(jìn)行支車，存在很大的安全隱患，易造成電氣列車掉道，絞車固定不牢或鋼絲繩、電氣列車連接處斷裂造成跑車，移動(dòng)完電氣列車后人員在打卡軌器時(shí)電氣列車處于吊鉤作業(yè)，易造成人員傷亡事故。在人員投入上，每次移動(dòng)列車時(shí)需要投入25人左右。針對潞安化工集團(tuán)五陽煤礦8006工作面巷坡度為0～ 8°上、下坡，能順暢推移不存在溜車的缺陷，由絞車牽引變?yōu)槿榛罕谜編?dòng)油缸牽引，使用效果良好。實(shí)現(xiàn)了以下目標(biāo)：以液壓為動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)煤礦井下綜采工作面端頭機(jī)電設(shè)備拖動(dòng)[4]。井下電纜和液管等設(shè)備通過掛纜小車和吊掛軌道，依靠液壓裝置提供的動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)電纜、液管隨著工作面的推進(jìn)而方便快捷的移動(dòng)，進(jìn)而大大減小井下電纜和液管等設(shè)備的移動(dòng)情況，并且大幅度減少工作人員數(shù)量以及減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。同時(shí)使電纜在移動(dòng)過程中不會(huì)被損壞，安全生產(chǎn)。該設(shè)備采用液壓推拉及制動(dòng)自鎖裝置，使用安全。自設(shè)備投用以來，解決了電氣列車掉道、跑車、傷人事故，極大地減少了事故率，工人量由之前的25人，減少至4人，效率大大提高，全年節(jié)省人工費(fèi)用近100萬元，此外，設(shè)備能耗低，使用方便，無須輔設(shè)地軌軌道、承載用平板車、區(qū)域絞車鋼絲繩以及傳統(tǒng)的電纜伸縮系統(tǒng)，硬件成本可節(jié)省110萬元以上，且對巷道地面要求不高，無需專門修道起底人員，擺脫了原有需頻繁拆道軌、打設(shè)卡軌器、移動(dòng)絞車等方式造成的掉道、跑車等事故，可循環(huán)使用，節(jié)省時(shí)間，較原方式節(jié)約4 h以上，生產(chǎn)效率大大提高，出煤量不斷增加，為五陽煤礦安全高效運(yùn)行提供了相關(guān)保障。