李亮青 李红勇
摘 要:结合目前我国煤矿采区轨道运输生产的实际,提出煤矿井下工作面顺槽应用无极绳连续牵引车与综合机械化采煤相配套的安全、高效辅助运输新模式,并介绍分析无极绳连续牵引车的组成、工作原理及给综合机械化采煤带来的安全效益和经济效益。
关键词:煤矿 无极绳 牵引车
中图分类号:TD524.3 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)009-072-02
1 概述
煤炭是我国的主要一次能源,在我国的生产和消费中都占据着主体地位。我国的煤矿资源开采方式主要是地下巷道,随着井下综合采煤技术的机械化程度越来越高,综采单产原煤产量已经突破百万吨,原煤的运输实现了大运量带式输送机化。但是井下轨道辅助运输,尤其是采区顺槽设备,材料的运输基本上仍然延用着传统的小绞车群接力的运输方式,运输战线长,所需的环节多,占用了大量的人员和搬运设备,安全性差,效率较低。无极绳连续牵引车对提高采区轨道运输效率,减少轨道运输事故,提高生产效率具有良好的应用前景。
近年来得到应用的无极绳连续牵引车是一种新兴的用于煤矿巷道运输的辅助设备,它的主体结构和工作方式由无极绳绞车与调度绞车演变而成,适用于采区集中运输巷和工作面顺槽的辅助运输。无极绳连续牵引车具有很多突出优点,如运输距离长,运输能力大,速度可调,可变向,具有后备保护等,因而在坡度较小、曲线多、一些传动绞车无法布置的巷道特别适用。同时也可适用在矿井开采边角煤、煤柱煤等开采条件较差的资源时,无极绳连续牵引车是一种经济、实用、安全、高效、适应性强的辅助运输设备。
目前无极绳连续牵引车的类型种类颇多,本文以SQ-1200无极绳连续牵引绞车为例,具体分析其原理和结构,该型无极绳连续牵引车已经在煤矿巷道中取得了实际应用,实现了1800米的巷道长距离运输,提高了综采工作面综采支架及相关物料的运输效率。
2 无极绳连续牵引绞车的组成及工作原理
2.1 组成
SQ-1200型无极绳连续牵引绞车主要由无极绳绞车、张紧装置、梭车、尾轮、压绳轮、托绳轮等组成,借助梭车(牵引车)带动物料车利用顺槽现有的轨道,通过钢丝绳组合成一套完整闭合的运输系统。
2.2 原理
该牵引车的动力源由55kW电动机、减速器和一个单轮螺旋残绕式绞车组成,通过动力驱动滚筒旋转,同时张紧装置给系统一初张力,因而牵引钢丝绳与滚筒之间产生摩擦力,使得钢丝绳带动轨道上的锁车和物料车作往返运动,实现物料运送,并在系统中设置机头、机尾车场。
2.3 SQ-1200型无极绳连续牵引车主要技术参数
绞车功率:55kW;最大牵引力:50kN;滚筒直径:1200mm;牵引钢丝绳规格:6*19- 21.5;绳速:1m/s;轨距:600,900mm;适用巷道倾角小于17埃蛔畲笤耸渚嗬耄?800m。
实际使用时,依据运送物料的不同,可灵活改变梭车配置,当运送运送工字钢、铁道、液压支架灯长型材时,可以采用三环链连接方式在梭车后面串一个车。而当运送木料、轨枕、油脂和配件等辅助材料时,只要重量不超过18吨,可在梭车后面串2-4辆矿车或平板车。
3 经济和社会效益
无极绳连续牵引车已经在煤矿井下综采工作面得到成功应用,经济效益和社会效益非常显著。具体体现在以下几个方面:
(1)安全可靠性高:无极绳牵引绞车在综采工作面顺槽成功地实现了长距离直达运输,省去了小绞车及斜坡安全设施的安装维护及摘挂车辆等繁琐的工作,避免了断绳、跑车、掉道等运输事故。
(2)占用设备及人员减少:以SQ-1200型为例,过去需要使用13部小绞车,现只需使用1套SQ-1200无极绳牵引绞车和5部小绞车,即可减少8部小绞车、绞车司机及摘挂钩工48人和相应的全部斜坡安全防护设施。
(3)运输效率提高:使用多绞车,多环节接力分段运输时,每班一般运送2架综采架子,使用SQ-1200型无极绳连续牵引绞车可达到每班运送3架以上,运输效率提高近30%以上。对综采工作面的安装周期可提前10个工作日即30天左右即可完成。
(4)经济效益提高:1套SQ-1200型无极绳牵引车系统成本需投入约30万元,节省了8部绞车及相应的斜坡安全设施的制造、安装、维护费用和运行电费200kW,把钩工和信号工等辅助人员的工资,由于安全工期提前了10天左右,节省了综采设备租赁费的同时还提前取得了生产效益,这些节省的费用近30万元。
4 无极绳连续牵引车安装及调试事项
无极绳牵引车在轨道巷安装需要特别注意,要先按设计要求开掘绞车硐室,浇注绞车基础和张紧基础、尾轮基础。
安装尾轮时,需将尾轮放置在轨道中心线,上平面要低于腰轨并不能阻碍运行车辆。使用28毫米钢丝绳缠绕3圈将尾轮与固定基础连接,用于钢丝绳相匹配的绳卡卡紧,绳卡不少于3副。
压、托绳轮的安装,根据实际情况可按设计要求安装较多的压绳轮和托绳轮,以保持系统稳定运行,当副绳进入压绳轮,托绳轮有效唾弃钢丝绳使其不摩擦底板。
为保证运行稳定,绞车驱动装置、前部压绳轮装置、张紧装置须安装于混凝土基础上使工作时承受足够拉力,减少震动。混凝土基础应单独独立,其尺寸可参照绞车房基础布置图施工。
在浇灌基础时可以预先留出地脚螺栓孔及相关工艺槽,等设备稳好后再用二次灌浆法将地脚螺栓灌入。进行绞车驱动装置和张紧装置的安装需要等待基础浇灌后5~6天混凝土的凝固期。并应注意,后部张紧装置基础应高于绞车驱动装置基础。
在操作手闸与后部张紧装置之间应设置一道隔离栅,以确保操作人员安全。
无极绳连续牵引车系统转弯装置不能布置在有坡度的弯曲点。转弯装置在与轨道连接后,根据现场情况可采用锚杆固定。转弯装置的前后须布置2套压绳轮组。
5 无极绳连续牵引车使用与维护
5.1 无极绳连续牵引车开车注意事项
开车前应检视电气线路是否正确,开关、快、慢速手闸等各处是否正常,操作是否灵活,各连接处螺栓是否松动,各档轴承及行星轮系之间润滑脂是否充足。确认各处情况正常后才可开动电动机进行零速起动,待安全制动器安全张开后,方可调节快速、慢速闸进行运输。
若在上、下坡位置起动时,还需先起动绞车主电动机进行零速起动,然后开启液压站油泵电动机,在安全制动器逐步打开的过程中,同时开始操作慢速闸进行运输,以阻止承载平板车下滑造成事故。
轴承润滑油使用锂基润滑脂,应时刻保持润滑充足,若轴承温升超过70℃应立即停车查明原因,并检查其磨损情况,如发现磨损过大,应立即进行维修或者更换。
快速、慢速闸间隙过大或过小时,可以旋转调节螺栓及螺母进行调整,刹车石棉带磨损后应予以更换。
日常维护中要保持绞车及绞车工作地整洁,保持金属表面完整的油漆面。
5.2 张紧装置的日常维护
张紧装置在使用前必须先先检查各连接管路是否正确、到位,确认无误后方可开机。
日常中需经常检查张紧油箱中的油面高低,并注意随时补充油量,每个季度应根据润滑油的光泽、粘度和有无污染杂质等情况选择更换新油。每周须用黄油枪向张紧滑轮的轴端油杯注锂基润滑脂一次。运行时须时刻检查油缸不得有卡滞现象,伸缩自如。
5.3 梭车的维护
每次运行前必须检查固定钢丝绳的两个楔块紧固可靠。
收放钢丝绳后,应将定位销插入储绳轮孔内,防止储绳轮在运行中转动,使钢丝绳逸出。
带防跑车装置梭车运行前需检查制动插爪位置是否正确及动作灵活,必要时进行相应调整。
5.4 尾轮
运输重型设备如液压支架时,必须用水泥基础固定尾轮,其它情况下,为操作方便可以使用三只锚杆固定,但必须全锚。
用户可根据实际情况,在尾轮处用2~4根单体支柱斜撑牢固,以防发生意外。
尾轮中间轴端上有注油杯,每周须用黄油枪注锂基润滑脂一次。
固定尾轮用钢丝绳直径要大于 28毫米,须缠绕至少3圈,紧固绳卡须至少6只,并经常检查松动状况。
5.5 轮组
经常检查各轮组的运转情况,轮子转动不灵活时应及时处理,必要时须更换轮子。定期给各轮组加注锂基润滑脂。定期检查各轮组的磨损情况,磨损厉害时须更换轮组。
5.6 转弯装置
定期给各转弯轮加注锂基润滑脂,检查转弯轮运转情况,转弯轮磨损严重时须更换转弯轮。
6 结束语
经过实际使用表明无极绳连续牵引车操作简便,运行平稳、适用性强,不仅适用于直线运输,也可以适用于转弯巷道及变坡巷道的运输,能够很好地改变多台绞车的接力运输的状况,提高经济效益和煤矿安全可靠性,具有广阔的推广应用前景。