無極繩循環(huán)絞車在“弓形”面軌道運(yùn)輸中的應(yīng)用

王張文 吳利學(xué)

（1.晉能集團(tuán)石窟煤業(yè)，山西 長治 046000；2.晉能集團(tuán)長治有限公司，山西 長治 046000）

1 引言

石窟煤業(yè)核定年產(chǎn)60萬t，開采煤層為3#煤，礦井所剩儲量資源不多，加上受之前小煤窯的開采影響，導(dǎo)致礦井按常規(guī)布置工作面難度大。因此，為提高資源回采率，礦井結(jié)合地質(zhì)條件實(shí)際狀況，盡量減少帶式輸送機(jī)使用臺數(shù)，因地制宜地布置回采工作面，將回采面皮帶順槽掘成直巷，軌道運(yùn)輸順槽順應(yīng)煤層受破壞區(qū)域執(zhí)行拐彎掘進(jìn)，導(dǎo)致所布置工作面為“刀把形”或“弓形”。礦井“弓形”工作面在回采中不斷變短、變長，致使液壓支架需不斷地撤出、安裝，刮板輸送機(jī)需不斷地縮短、延長，設(shè)備的回撤、安裝導(dǎo)致軌道輔助運(yùn)輸系統(tǒng)任務(wù)繁重。

2 調(diào)度絞車運(yùn)輸

石窟煤業(yè)“弓形”工作面的布置，大大提高了礦井有效資源的回采，但是，切眼的長短變換給設(shè)備回撤、安裝，尤其輔助運(yùn)輸系統(tǒng)提出了更高的、新的要求?！肮巍惫ぷ髅孳壍肋\(yùn)輸順槽采用調(diào)度絞車對拉接替運(yùn)輸（如圖1所示），巷道有4處拐彎，總共需布置10部絞車，每運(yùn)輸一段就要進(jìn)行摘掛鉤作業(yè)，更換絞車接替運(yùn)輸。當(dāng)工作面變短時，機(jī)尾段液壓支架進(jìn)行回撤，刮板輸送機(jī)縮短溜槽，因巷道斷面小，回撤設(shè)備須運(yùn)輸?shù)讲蓞^(qū)軌道大巷放置。當(dāng)工作面變長時，需從采區(qū)軌道大巷將設(shè)備運(yùn)輸?shù)角醒蹤C(jī)尾段進(jìn)行安裝，運(yùn)輸系統(tǒng)繁瑣，需安排人員多，管理難度大，安全可靠性不高。

3 無極繩循環(huán)絞車應(yīng)用

為解決“弓形”工作面軌道運(yùn)輸順槽所帶來的弊端，將軌道運(yùn)輸系統(tǒng)改用無極繩循環(huán)絞車（如圖2所示）。在回采工作面軌道運(yùn)輸順槽口安裝無極繩循環(huán)絞車驅(qū)動部，因巷道起伏不平，在起伏位置安裝托、壓繩輪，防止鋼絲繩磨底板及道枕，在巷道低洼段為防止漂繩，在回繩側(cè)安設(shè)單個固定式壓繩輪，在牽引繩側(cè)安裝兩個具有彈性的壓繩輪，便于梭車順利通過。軌道拐彎處通過在軌內(nèi)安裝兩排變向輪，使鋼絲繩逐步彎曲變向。尾輪安裝在軌道末端，并根據(jù)工作面推進(jìn)回采而回縮，為便于安全管理，在軌道末端安設(shè)一組阻車器，并裝設(shè)一組越位保護(hù)裝置，防止梭車或礦車出軌。同時，為確保無極繩絞車的安全運(yùn)行，運(yùn)輸沿線每100m安裝一組語言、聲光報(bào)警、急停信號裝置，安裝一套泄漏通訊系統(tǒng)，安排專職人員跟車工，發(fā)現(xiàn)意外情況及時通過隨身攜帶信號裝置與絞車司機(jī)聯(lián)系，第一時間停機(jī)，待問題處理好后發(fā)出開車信號。

圖1 調(diào)度絞車對拉運(yùn)輸示意圖

無極繩循環(huán)絞車安裝由地質(zhì)科和生產(chǎn)技術(shù)科提供巷道相關(guān)技術(shù)資料，根據(jù)現(xiàn)場絞車硐室、出繩輪、巷道、軌道道岔系統(tǒng)、坡度、甩車場、導(dǎo)向輪、基礎(chǔ)布局、拐彎半徑、各段長度、現(xiàn)場安全設(shè)施、“一坡三擋”裝置、軌道基礎(chǔ)的中心線、巷道剖面圖及中線、腰線、巷道拐彎角度、凈寬、凈高來確定無極繩絞車的安裝位置。機(jī)電科根據(jù)巷道運(yùn)輸坡度、最大件重量對鋼絲繩及絞車進(jìn)行選型，最終確定選用JWB-75WJ型無極繩循環(huán)絞車。在工作面的輔助運(yùn)輸中，使用長度最初為1750m，并根據(jù)礦井開采條件逐步適用到起伏角度大于12°的工作面順槽軌道運(yùn)輸，從安全、管理、運(yùn)輸量、運(yùn)輸效率、人員配備、絞車狀況和使用具體情況看，達(dá)到了理想的效果。

4 取得效果

無極繩循環(huán)絞車?yán)娩摻z繩兩個繩頭卷于梭車上，通過絞車正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)循環(huán)往復(fù)運(yùn)輸，根據(jù)運(yùn)輸軌道的長短變化調(diào)節(jié)梭車上鋼絲繩的纏繩與松繩，而后通過梭車牽拉礦車在工作面運(yùn)輸巷軌道上運(yùn)行，從而完成礦井安全生產(chǎn)輔助運(yùn)輸任務(wù)。隨著工作面回采，軌道運(yùn)輸順槽逐漸變短，無極繩循環(huán)絞車通過梭車上卷繩裝置對運(yùn)輸鋼絲繩進(jìn)行回縮，尾輪順應(yīng)回移，尾輪每次遷移都通過打地錨固定于巷道底板，即安全又簡捷。因其結(jié)構(gòu)簡單，只要布置一個動力部就可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸，具有運(yùn)輸距離長、維護(hù)量小、鋼絲繩及設(shè)備可循環(huán)利用、安裝拆撤方便、適應(yīng)頻繁拐彎及起伏巷道運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用中完全解決了調(diào)度絞車接替運(yùn)輸所存在的難題。

圖2 無極繩循環(huán)絞車運(yùn)輸示意圖

5 結(jié)語

“弓形”綜采工作面設(shè)備運(yùn)輸原先采用小絞車對拉接替運(yùn)輸，需要投入大量的人力、物力，信號裝置錯綜復(fù)雜，崗位人員勞動強(qiáng)度大，作業(yè)人員安全系數(shù)低，故障率、事故率高，運(yùn)輸效率低，運(yùn)行費(fèi)用成本高，執(zhí)行“行車不行人、行人不行車”安全管理難度大。經(jīng)過合理設(shè)計(jì)，在采區(qū)軌道巷、回采工作面回風(fēng)順槽軌道運(yùn)輸巷安裝一部無極繩循環(huán)絞車連續(xù)牽引，解決了長距離運(yùn)輸巷道變坡多、頻繁起伏、拐彎多、彎度大等問題，實(shí)現(xiàn)了簡捷、安全、高效、低成本運(yùn)輸，更好地為礦井實(shí)現(xiàn)正常安全生產(chǎn)、減人提效服務(wù)，確保礦井安全穩(wěn)定、有序生產(chǎn)。