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      極軟巖礦井簡(jiǎn)易無(wú)極繩運(yùn)料梭車(chē)裝置研制與應(yīng)用

      2020-04-02 06:30:48張永生郭洪峰王寶權(quán)吳妍宇
      關(guān)鍵詞:運(yùn)料機(jī)尾無(wú)極

      ◎張永生 郭洪峰 王寶權(quán) 吳妍宇

      一、研制背景

      鐵煤集團(tuán)小康煤礦為高應(yīng)力、強(qiáng)膨脹的極軟巖礦井,屬?lài)?guó)內(nèi)外罕見(jiàn)。煤層節(jié)理、層理發(fā)育,煤巖體易風(fēng)化離層,膨脹破碎,呈片狀粉碎崩解。S2S1 工作面回順受采動(dòng)壓和掘進(jìn)期間冒頂衍射區(qū)影響,巷道斷面收斂速度極快,底鼓迅猛,棚子變形嚴(yán)重?;夭赡┢?,回順局部地段人員通行困難,現(xiàn)有的斷面已經(jīng)滿(mǎn)足不了正常運(yùn)輸進(jìn)料的要求。此時(shí)再安排翻修已經(jīng)不及時(shí),而且會(huì)嚴(yán)重影響工作面回撤工作,后續(xù)工作面防滅火壓力非常大。工作面初期劈幫時(shí),因?yàn)槭芑仨様嗝娴南拗?,所用的物料都靠人工往里拖拽,工人體力消耗大,無(wú)法滿(mǎn)足劈幫大量用料的需求,限制的劈幫工作的速度,也無(wú)法保證安全快速回撤。

      為改變這一被動(dòng)生產(chǎn)局面,根據(jù)井下現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件,利用我礦現(xiàn)地面現(xiàn)有的機(jī)電設(shè)備和材料,研制并應(yīng)用將五噸電葫蘆做為驅(qū)動(dòng)裝置,制造了簡(jiǎn)易無(wú)極繩運(yùn)料梭車(chē)裝置,同時(shí)用角鐵焊制成可以快速接設(shè)的0.6m 的簡(jiǎn)易軌道,制作體積輕便、高度較低的運(yùn)料小車(chē),焊制了尾輪組合裝置,最終實(shí)現(xiàn)了極軟巖礦井狹小巷道條件下運(yùn)料工作的機(jī)械化,減少了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人數(shù),降低了工人體力消耗,加快了劈幫進(jìn)度。

      二、簡(jiǎn)易無(wú)極繩梭車(chē)裝置組成結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

      該簡(jiǎn)易無(wú)極繩運(yùn)料梭車(chē)裝置由驅(qū)動(dòng)裝置、運(yùn)行梭車(chē)、簡(jiǎn)易角鐵焊制的0.6m 軌道、牽引鋼絲繩和固定導(dǎo)向尾輪組合而成。首先用五噸電葫蘆做為驅(qū)動(dòng)裝置,將φ15.5mm的牽引鋼絲繩在驅(qū)動(dòng)滾筒上纏繞三圈,一端利用標(biāo)準(zhǔn)貓爪螺絲與運(yùn)行梭車(chē)連接,另外一端穿過(guò)已經(jīng)固定好的尾輪再與運(yùn)行梭車(chē)連接,使用起重機(jī)拉緊牽引鋼絲繩,給牽引鋼絲繩一定張力,滿(mǎn)足驅(qū)動(dòng)滾筒所需的摩擦力,確保滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),鋼絲繩不至于出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。梭車(chē)在用角鐵焊制成的0.6m 的簡(jiǎn)易軌道上運(yùn)行,該軌道可以快速接設(shè),中間焊有托繩輪支架,可有效杜絕牽引鋼絲繩磨刮底板現(xiàn)象,而且該軌道還可以滿(mǎn)足一定坡度巷道的使用,運(yùn)行的梭車(chē)體積輕便,高度較低,寬度較窄,現(xiàn)有的巷道斷面能有滿(mǎn)足了梭車(chē)順利運(yùn)行。

      附圖一:簡(jiǎn)易無(wú)極繩運(yùn)料梭車(chē)裝置示意圖。

      三、簡(jiǎn)易無(wú)極繩梭車(chē)裝置安裝使用方法

      首先確定好機(jī)頭和機(jī)尾的位置,確保裝卸物料作業(yè)空間足夠,最大限度減少人工運(yùn)料距離,本次安設(shè)長(zhǎng)度為180m。其次將機(jī)頭驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)尾調(diào)向裝置用錨桿固定在底板上,并且打好四根單體支柱,做好戧、壓二次保護(hù),確保機(jī)頭機(jī)尾固定安全有效。然后在機(jī)頭機(jī)尾之間鋪設(shè)可以快速插接的簡(jiǎn)易軌道,把體積輕便的運(yùn)行梭車(chē)放置在簡(jiǎn)易角鐵焊制的軌道上,使用φ15.5mm 的鋼絲繩纏繞機(jī)頭驅(qū)動(dòng)滾筒三圈后通過(guò)機(jī)尾尾輪與運(yùn)行梭車(chē)連接起來(lái),用起重機(jī)將鋼絲繩拉緊,達(dá)到一定預(yù)緊力,并用三道貓爪螺絲將鋼絲繩鎖緊,閉環(huán)梭車(chē)牽引運(yùn)行系統(tǒng)。使用時(shí),作業(yè)人員將劈幫所用的物料裝到運(yùn)行梭車(chē)上,啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)絞車(chē),將運(yùn)料梭車(chē)?yán)箼C(jī)尾指定地點(diǎn),作業(yè)人員將梭車(chē)內(nèi)的物料卸下后,再將梭車(chē)?yán)氐綑C(jī)頭裝料位置,如此反復(fù),即可實(shí)現(xiàn)劈幫用料的機(jī)械化運(yùn)輸工作,可以極大減輕作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度,而且保證了運(yùn)料工作的安全。

      四、簡(jiǎn)易無(wú)極繩梭車(chē)裝置應(yīng)用效果

      該簡(jiǎn)易無(wú)極繩梭車(chē)裝置被應(yīng)用在極軟巖小康煤礦S2S1 工作面回順當(dāng)中。當(dāng)時(shí)工作面尾采和劈幫時(shí),回順斷面嚴(yán)重不足,巷道通風(fēng)、行人極度不暢,正常礦車(chē)已經(jīng)因?yàn)榈教幑慰o(wú)法運(yùn)輸。劈幫前期的運(yùn)料工作只能通過(guò)人員往里拖運(yùn),不僅效率低,而且作業(yè)人員體力消耗大,需要較多作業(yè)人員,致使劈幫進(jìn)度較慢。針對(duì)井下工作現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,將現(xiàn)有的五噸電葫蘆研制、改造成簡(jiǎn)易無(wú)極繩運(yùn)料梭車(chē)裝置,并且成功應(yīng)用后,實(shí)現(xiàn)了極軟巖礦井狹小巷道內(nèi)運(yùn)料工作的機(jī)械化,減少了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員,降低了工人體力消耗,也加快劈幫進(jìn)度,縮短六天的劈幫工期,而且確保了工作面能夠按期回撤。

      五、經(jīng)濟(jì)效益

      綜上所述,通過(guò)研制、應(yīng)用簡(jiǎn)易無(wú)極繩梭車(chē)裝置,實(shí)現(xiàn)了極軟巖礦井狹窄巷道條件下的運(yùn)料工作的機(jī)械化,減少了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人數(shù),降低了工人體力消耗,也加快劈幫進(jìn)度,縮短六天的劈幫工期,實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新。

      1.直接效益:該工作面劈幫工作由四家單位共同負(fù)責(zé),每個(gè)小班都得最少出勤70 人以上,以縮短了六天工期來(lái)計(jì)算,按每工人均工資262 元計(jì)算,則直接減少人工費(fèi)為:70*3*6*262=33.01 萬(wàn)元。

      2.安全效益:通過(guò)研制應(yīng)用簡(jiǎn)易無(wú)極繩梭車(chē)裝置,實(shí)現(xiàn)了極軟巖礦井狹窄巷道條件下的運(yùn)料工作的機(jī)械化,加快了劈幫作業(yè),為工作面安全快速回撤奠下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),減少了相關(guān)各類(lèi)作業(yè)人員的人工運(yùn)料的隱患,提高了安全工作系數(shù),為同樣是極軟巖礦井狹小巷道機(jī)械化運(yùn)輸工作提供了可借鑒的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn),這諸多方面所帶來(lái)社會(huì)效益和好處是難以估量的!

      圖一 簡(jiǎn)易無(wú)極繩運(yùn)料梭車(chē)裝置示意圖

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