鋼絲繩牽引單軌吊車長在煤礦井下運(yùn)輸?shù)膽?yīng)用
作者： admin 編輯： admin 來源：admin 發(fā)布日期：2022-07-31 16:46
信息摘要：
淮北礦業(yè)集團(tuán)機(jī)電裝備部 摘要：鋼絲繩牽引單軌吊車是無極繩絞車與單軌吊機(jī)車相結(jié)合而產(chǎn)生的一種新型輔助運(yùn)輸裝備，它是以懸掛在巷道上的I140E型軌道作為導(dǎo)軌，利用無極繩絞車作
淮北礦業(yè)集團(tuán)機(jī)電裝備部
摘要：鋼絲繩牽引單軌吊車是無極繩絞車與單軌吊機(jī)車相結(jié)合而產(chǎn)生的一種新型輔助運(yùn)輸裝備，它是以懸掛在巷道上的I140E型軌道作為導(dǎo)軌，利用無極繩絞車作為牽引動力運(yùn)送貨物，適用于長距離、多變坡、大噸位工況條件下的工作面順槽、采區(qū)上（下）山和集中軌道巷等材料、設(shè)備的安裝區(qū)段內(nèi)的運(yùn)輸，是對井下輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的進(jìn)一步完善和提高。
關(guān)鍵詞：鋼絲繩牽引單軌吊車；無極繩絞車；輔助運(yùn)輸
淮北礦業(yè)集團(tuán)蘆嶺煤礦的III13機(jī)巷全長1388m，采用錨注支護(hù)形式（凈寬凈高＝5000×3400mm），整個巷道為6個坡度，最大坡度為15°。III13機(jī)巷使用DS120型繩牽引單軌吊，配置一臺SQ-120/132B絞車，電控系統(tǒng)采用軟啟動控制。最大運(yùn)輸能力20噸，軌道軌型Ⅰ140E；4輛運(yùn)人車10座。運(yùn)行速度0.7米/s和1.4米/s。運(yùn)輸綜采大件選用0.7米/s的速度。III13軟巖工作面支架型號ZY6800-14/28，單架重量17噸，小于DS120型繩牽引單軌吊設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力，每天可運(yùn)輸支架8架；運(yùn)輸人員120人次。為保證安全運(yùn)輸，配置安全制動小車2輛。由于巷道坡度多，距離長，無法采用絞車接力運(yùn)輸；無極繩運(yùn)輸時(shí)巷道無法行人，且邊坡點(diǎn)處容易飄繩傷人；柴油單軌吊運(yùn)輸成本高，氣動單軌吊、電動單軌吊適用距離短巷道，且人員來回跟車勞動強(qiáng)度大。可對于重量大的材料設(shè)備，則需要人工拖運(yùn)，耗時(shí)多，勞動強(qiáng)度大，特別是運(yùn)輸距離較長的掘進(jìn)巷道更是如此。為減少設(shè)備的投入和人員的占用，提高掘進(jìn)效率、運(yùn)輸過程中的安全系數(shù)和礦井的經(jīng)濟(jì)效益，該礦根據(jù)現(xiàn)狀，結(jié)合巷道布置的特點(diǎn)，進(jìn)料系統(tǒng)采用鋼絲繩牽引單軌吊車，以解決掘進(jìn)后路物料運(yùn)輸問題。
運(yùn)輸路線示意圖：
一、鋼絲繩牽引單軌吊車運(yùn)輸系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
鋼絲繩牽引單軌吊車操作簡單，運(yùn)行速度較慢，保護(hù)齊全，安全可靠。該礦地質(zhì)條件較差，地壓大，底鼓嚴(yán)重，如果采用調(diào)度絞車及普通無極繩絞車運(yùn)輸方式，運(yùn)行期間的維護(hù)維修量較大，且在維修期間整條巷道不能進(jìn)行正常運(yùn)輸工作，嚴(yán)重耽誤生產(chǎn)。底鼓對單軌吊幾乎不會產(chǎn)生影響，唯一的就是對運(yùn)送大件時(shí)巷道的高度，且可通過局部臥底解決。
該巷道最大坡度為15°，且巷道起伏段較多，如果使用調(diào)度絞車則需多臺調(diào)度絞車進(jìn)行接力，設(shè)備投入與人員投入較大。而鋼絲繩牽引單軌吊車可實(shí)現(xiàn)整體無轉(zhuǎn)載運(yùn)輸，直接送至工作面。使用普通無極繩絞車則存在較大的安全隱患，無極繩絞車鋼絲繩貼地面運(yùn)行，巷道起伏處需多加壓繩輪，導(dǎo)致故障點(diǎn)較多，費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)材料，且有時(shí)大繩彈出會在半空中前后行走，增加了發(fā)生安全事故的幾率，而且存在安全隱患的范圍比較大，運(yùn)輸物料時(shí)整條線路都存在安全風(fēng)險(xiǎn)。而鋼絲繩牽引單軌吊車則無此方面安全隱患，且能更好的適應(yīng)巷道的起伏。其中鋼絲繩牽引單軌吊車儲繩滾筒可以儲存約300米鋼絲繩，使得本系統(tǒng)在掘進(jìn)面安裝后，隨著掘進(jìn)頭的前移，系統(tǒng)也可以隨之延伸，可將運(yùn)輸系統(tǒng)多余的鋼絲繩貯存在該儲繩滾筒上。
鋼絲繩牽引單軌吊車是利用煤礦上普遍使用的無極繩連續(xù)牽引車和國外進(jìn)口的柴油機(jī)單軌吊進(jìn)行了有機(jī)整合形成的一種新的輔助運(yùn)輸方式，有效克服傳統(tǒng)地面無極繩連續(xù)牽引車帶來的地面鋪軌繁瑣，投入建設(shè)費(fèi)用高，維護(hù)難度大，且不能載人運(yùn)輸?shù)热毕荩煌瑫r(shí)克服了國外的柴油機(jī)單軌吊機(jī)車投入成本高，噪音和空氣污染大、易爆，維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用多難度大等缺陷。具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、噪音低、無污染、安全可靠、操作維修方便、巷道利用效率高、使用成本低等特點(diǎn)，極大地提高了生產(chǎn)效率。
二、鋼絲繩牽引單軌吊車組成
鋼絲繩牽引單軌吊車組成由無極繩絞車主機(jī)、五輪張緊器、雙牽引車（由2套儲繩梭車、2套超速自動保護(hù)安全制動小車組成）、若干起吊梁、運(yùn)人車以及連接桿、軌道輪組、尾輪、鋼絲繩、專用鋼軌以及通訊控制電器組成。
軌道直接用鏈條懸掛在隧道拱形鋼架上，或選擇錨桿懸掛鏈子的方式固定軌道，每個固定點(diǎn)只需兩根錨桿和一條鏈子即可固定。起吊梁動力源采用礦井本身的氣壓源。采用超速自動保護(hù)安全制動小車，從而起到安全自動防護(hù)作用，實(shí)現(xiàn)了礦井物料及乘人吊掛運(yùn)輸。設(shè)備安裝十分簡單，吊軌系統(tǒng)維護(hù)量很小，鋼絲繩牽引單軌吊車車只需要2名司機(jī)即可完成運(yùn)輸任務(wù)。
鋼絲繩牽引單軌吊車是有人跟車駕駛的設(shè)備，可全程掌握運(yùn)行狀況，能及時(shí)采取措施應(yīng)對異常情況，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)輸中的全過程控制，大大減少了輔助運(yùn)輸安全事故發(fā)生的概率，實(shí)現(xiàn)了好又快的安全生產(chǎn)。牽引車及軌道上各種車輛均采用卡軌式結(jié)構(gòu)，任何時(shí)候均不會出現(xiàn)掉道現(xiàn)象；具有雙重制動保護(hù)功能（主機(jī)的制動裝置和安全制動小車）和斷繩制動保護(hù)裝置。
鋼絲繩牽引單軌吊車不僅可以作為綜掘機(jī)高效掘進(jìn)巷道的后配套輔助運(yùn)輸系統(tǒng)，而且也可作為工作面安裝的運(yùn)輸系統(tǒng)使用，可以節(jié)省工作面安裝前的準(zhǔn)備時(shí)間。
根據(jù)運(yùn)輸對象的不同，運(yùn)行車輛可以有不同的編組方式，但牽引車和制動車必須編入其中。
1繩牽引單軌吊在運(yùn)輸支架中存在的問題和整改措施
雖然繩牽引單軌吊在使用過程中，優(yōu)點(diǎn)比較突出，但是也存在一些問題：
（1）無極繩絞車與漲緊裝置中線不一致，易爬繩、咬繩。（2）打點(diǎn)信號不具備通話功能，不利于施工確認(rèn)、通話。（3）兩端牽引板（分繩器）都布置在牽引車同一側(cè)牽引主繩運(yùn)行，在吊裝重物運(yùn)行時(shí)，牽引板受力傾斜，自身高度和寬度改變，容易出現(xiàn)分繩器分不開壓繩輪，長期沖擊壓繩輪易導(dǎo)致牽引板變形、牽引底座開口角度變大，造成主繩掉道甚至撞毀壓繩輪。（4）制動小車離心器損壞、油缸卸壓，制動不起作用。（5）牽引車各部跑輪設(shè)計(jì)存在缺陷，受重物拉力，跑輪內(nèi)部軸承易損壞，摩擦阻力增大。跑輪裝配軸承損壞后固定螺栓不好拆除，8.8級高強(qiáng)螺栓鋸斷費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且高空作業(yè)，勞動強(qiáng)度大。（6）牽引車連接銷為上入式底穿孔銷，運(yùn)行時(shí)開口銷易扭曲折斷，銷子上下竄動易脫落。（7）風(fēng)動葫蘆起吊梁承載力小，起吊支架時(shí)，發(fā)生橫向變形，與16噸風(fēng)動葫蘆不匹配。（8）風(fēng)動葫蘆馬達(dá)工作壓力要求不小于0.55MPa，礦井壓風(fēng)一般在0.4-0.55MPa，負(fù)重時(shí)起吊困難。（9）單軌吊牽引繩松，牽引重物爬坡時(shí)，滾筒上鋼絲繩打滑。
2整改措施：
（1）在絞車與漲緊裝置之間安裝一道抗繩輪，調(diào)整漲緊裝置導(dǎo)向輪，減小出繩中心線偏差，杜絕滾筒上爬繩、咬繩現(xiàn)象。定期對抗繩輪和導(dǎo)向輪涂油、更換。（2）選擇與起吊重物相匹配的風(fēng)動葫蘆、起吊梁、索具、10.9級M20高強(qiáng)螺栓、φ18×64高強(qiáng)度圓環(huán)鏈。（3）更換變形的牽引板、滑輪底座，調(diào)整牽引板升降螺栓至合適高度并固定。在滑輪底座的副繩側(cè)加配重（約100kg），減小主繩受牽引力導(dǎo)致滑輪底座與牽引板傾斜，解決了因開口過大，牽引板不能順利分開壓繩輪、刮壓繩輪、掉繩的問題。（4）更換磨損嚴(yán)重、連軸轉(zhuǎn)的跑輪，減小牽引車運(yùn)行阻力。（5）牽引車連接銷更換為螺絲縫合加開口銷方式，防止銷子脫落，安全可靠性更高。（6）修復(fù)、完善制動小車，經(jīng)常檢查油缸是否卸壓，確保發(fā)生意外事故，制動小車能夠安全可靠的制動。（7）風(fēng)動葫蘆連接氣源前，檢查、清理管路接口淤泥；對壓風(fēng)管路放氣、排水和雜質(zhì)；保持油壺和油水分離器內(nèi)有充足的機(jī)油給風(fēng)動馬達(dá)潤滑；定期排放油水分離器內(nèi)的水和雜質(zhì)，清洗油水分離器和風(fēng)動馬達(dá)。保證風(fēng)動馬達(dá)有干凈的壓風(fēng)動力源和良好的潤滑狀況。（8）使用無線視頻、通訊手機(jī)和急停按鈕，便于在運(yùn)輸過程中發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)停車。（9）鋼絲繩張緊度調(diào)整。在牽引車一端使用錨鏈、繩卡與鋼絲繩固定生根在吊掛點(diǎn)上，保證松、緊繩時(shí)牽引車不發(fā)生竄動。再使用5噸拉子在牽引車另一端拉緊鋼絲繩，逐次調(diào)整，以單軌吊牽引重物爬坡時(shí)，滾筒上鋼絲繩不打滑為宜；松繩時(shí)，先拆除張緊裝置配重，再拆牽引車鎖繩器，抽出鋼絲繩，把鋼絲繩從牽引板導(dǎo)繩槽內(nèi)竄出，根據(jù)需要調(diào)整鋼絲繩。
3鋼絲繩牽引單軌吊跑道、壓繩輪存在的問題和整改措施
（1）單軌吊跑道生根錨桿有個別被拉斷、拉出、扭曲，錨桿外漏較長，懸掛板不貼巖面。（2）整體支架試車時(shí)，發(fā)生頂板生根錨桿斷裂，跑道底部卡扣斷裂，跑道連接固定馬蹬被拉變形，造成支架車連同多節(jié)跑道墜落。（3）斜巷上下坡巷道內(nèi)的單軌吊跑道使用的傾斜對拉加強(qiáng)鏈較少，單軌吊運(yùn)行時(shí)，跑道偏擺角度大。（4）吊掛跑道的馬磴子B型銷易脫落、折斷，底部連接點(diǎn)強(qiáng)度不夠，卡扣變形，搭接不實(shí)。（5）變坡點(diǎn)、拐彎巷道未使用硬連接固定跑道；單軌吊跑道較輕，生根點(diǎn)使用圓環(huán)鏈連接，在上、下坡時(shí)，發(fā)生跑道傾斜、擠壓變形，牽引車卡阻，增大提升阻力，而且容易掉繩。（6）跑道鋪設(shè)不平直，變坡處不順滑。（7）壓繩輪固定方式不合理，采用壓板配合沉頭內(nèi)六角螺栓固定在跑道上部，牽引車運(yùn)行易摩擦壓板損壞螺栓，對損壞的壓繩輪更換極不方便。（8）變坡點(diǎn)壓繩輪安裝數(shù)量少，容易掉繩。
整改措施：
（1）改進(jìn)跑道連接方式，斜巷的跑道連接點(diǎn)使用硬連接，防偏擺、擠壓，底托銷設(shè)計(jì)要具備防脫功能。（2）在變坡點(diǎn)處每節(jié)跑道都安裝一副加強(qiáng)型壓繩輪，一直安裝到出垂直切線位置，（下變坡巷道的頂點(diǎn)處跑道不需要安裝壓繩輪）；斜巷和平巷內(nèi)6米（每隔2節(jié)跑道）安裝一副壓繩輪；拐彎巷道主要安裝拐彎輪，一直安裝到出水平切線位置，并在兩端各安裝2副加強(qiáng)型壓繩輪。（3）為解決斜巷上下坡時(shí)，牽引車擠壓跑道，造成跑道扭曲、上挑，設(shè)計(jì)要求在斜巷內(nèi)安裝一種中間有吊掛板的跑道，沿沖擊方向的反方向，在垂直于跑道的頂板打吊掛錨桿拉緊。現(xiàn)場由于繩式單軌吊整體已形成，不方便按照以上方案處理，即采用在跑道生根點(diǎn)沖擊方向的相反方向夾角45°偏中400mm分別打1組生根錨桿，配合錨鏈斜拉固定，減小了跑道受力后的偏斜度。（4）全線跑道進(jìn)行調(diào)整，高的降、低的升，保證變坡點(diǎn)跑道平直、順滑。（5）變坡點(diǎn)和上下山巷道內(nèi)，在跑道頂部安裝硬撐與頂板結(jié)實(shí)，接頭處生根采用硬連接，避免牽引車運(yùn)行時(shí)挑起跑道。（6）沿跑道垂直方向打生根錨桿固定，錨桿外露小于150mm，選用M24×2500mm高強(qiáng)錨桿，吊掛件的懸掛板貼緊巖面。（7）運(yùn)送支架避免來回反復(fù)進(jìn)出，容易造成吊掛點(diǎn)錨桿反復(fù)受力折曲變形，破斷力減小。
4 結(jié)語
通過現(xiàn)場使用鋼絲繩牽引單軌吊車運(yùn)輸支架存在一些問題，經(jīng)過整改后，使用效果良好，解決了巷道壓力大、距離長、多變坡，底鼓嚴(yán)重，大噸位工況運(yùn)輸問題，提升了運(yùn)輸?shù)陌踩禂?shù)，避免了調(diào)度絞車、無極繩絞車軌道礦車掉道事故的發(fā)生，保證了運(yùn)輸時(shí)設(shè)備及人身安全。
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