绞车改造卡轨车在高煤公司掘进工作面的应用研究

郝喜庆　刘涛

摘 要：简单介绍了新型卡轨车及适用掘进工作面的概况，重点介绍了设备硐室、适用巷道断面的设计、安装、应用情况及取得的经济、社会效益，在矿区掘进工作面的辅助运输方面具有较大的推广应用价值。

关键词：改造 卡轨车 掘进工作面 应用研究

中图分类号：TD355 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（a）-0094-01

随着煤矿的采掘机械化的不断提高，回采率上也在迅速的提升中，然而在煤巷掘进的想巷道中的辅助运输问题中，一直都没有得到很好的解决。在进行综掘工作面的施工中，假如不能实现巷道的胶轨合一，就会出现人工抬运掘进支护的材料和机电运输的设备，而这样就严重的制约了掘进的速度；即使实现了巷道胶轨合一的现象，也会因为地址条件复杂的因素影响，巷道就会出现变坡比较频繁，起伏很大的状况，若是采用了传统的绞车，就需要在巷道中安装多部绞车，这样就很多设备与工作人员，就会出现转运程序复杂，维护的费用较高，人工效率也比较低的情况。

为解决掘进工作面辅助运输问题，确保掘进工作面运输系统的安全高效，经济合理，高煤公司决定在综掘工作面采用由JD-55 kW绞车改造的新型卡轨车用于掘进期间的后路辅助运输，通过在3上1104工作面运输巷安装我集团公司内部生产的55 kW绞车改造卡轨车进行应用研究，提高了工作效率，增加了运输安全系数，减小了职工的劳动强度，取得了显著的成效。

1 适用掘进工作面概况

3上1104工作面为走向长壁综放工作面，运输巷走向长1600 m，巷道最高点标高为-476 m，最低标高为-495 m，巷道采用锚网带索支护。掘进范围内地质构造复杂，存在落差0～5 m的正断层8条以上，且有1条落差达13 m的逆断层，煤层底板有频繁起伏现象，巷道坡度0°～14°。该巷道采用综掘机施工，巷道内铺设一条SSJ-80型胶带运输机用于掘进期间煤炭运输。为解决掘进工作面辅助运输问题，提高工作效率、减轻职工的劳动强度，提高掘进运输安全水平，决定在3上1104运输巷进行55 kW绞车改造型卡轨车应用研究。

2 55 kW绞车改造卡轨车的设计、安装及应用

2.1 巷道内实现胶轨合一

根据55 kW绞车改造卡轨车索车的宽度和巷道内运输设备的尺寸，依据《煤矿安全规程》确定巷道的支护断面，80型胶带运输机宽度1.4 m、卡轨车索车最宽1.3 m，索车与胶带机身的间距不小于0.3 m，胶带机里侧宽距帮0.5 m，索车距巷帮间距不小于0.3 m，考虑巷道受压变形0.2 m，故确定巷道净高3.0 m、净宽4.0 m。

2.2 55 kW绞车改造型卡轨车硐室的设计及绞车、张紧装置的安装

（1）根据3上1104运输巷的设计，在确定好胶带运输机安设位置后，选择胶带运输机机头以外的中部车场内，让开溜煤眼按设计方位布置55 kW绞车改造型卡轨车硐室，卡轨车安装在轨道的一侧，不影响车辆通过。

（2）卡轨车绞车基础深度为1.2 m，张紧装置基础深度为1.0 m，绞车基础与张紧器基础中心间距为5.0 m。

（3）以轨道中心线为标准，卡轨车主绳与轨道中心线相同，副绳位于轨道与胶带机之间，副绳与主绳间距为550 mm，轨道中心距上帮1150 mm。

2.3 55 kW绞车改造型卡轨车的延伸

3上1104运输巷设计长1600 m，根据实际需要，只需要安装长度1400 m，钢丝绳长度为2800 m，巷道掘进100 m后铺设卡轨车，卡轨车索车同时做为储绳车，钢丝绳通过索车下侧的牵引臂固定在索车楔块上，钢丝绳缠绕在索车储绳轮上，随着掘进工作面的推进，钢丝绳不断的释放，若钢丝绳破损或钢丝绳不够长，可进行钢丝绳插接。

2.4 55 kW绞车改造型卡轨车尾轮固定

随着掘进巷道的施工，尾轮要随着向前移动，因此卡轨车牵引尾轮不能浇灌，但尾轮的固定必须确保卡轨车牵引绞车运行可靠。

（2）可先在轨道末端做一尾轮窝子，使尾轮低于轨面200 mm。

（2）先用锚杆把尾轮固定的尾轮窝子底板上，再用工字钢把尾轮与轨道固定在一起。

2.5 压绳轮、托绳轮安装

根据巷道实际坡度，在凸点及凸点左右5 m处各布置一组托绳轮，水平段每25 m布置一组托绳轮。根据巷道施工现场凹点情况布置一定数量的组合压绳轮组，每隔750 mm布置一组压绳轮，在高点布置托绳轮。

2.6 泄漏通讯系统

55 kW绞车改造型卡轨车配有泄漏通讯信系统。该系统具有打点、通话、急停等功能，通过手持电台可随时与绞车司机取得联系，当出现意外情况时，还可把手持电台转换至打点功能，实现紧急停机。

3 应用情况

55 kW绞车改造型卡轨车通过在3上1104运输巷掘进工作面的应用，获得了以下效果：

（1）简化了运输系统。55 kW绞车改造型卡轨车是从巷道一端匀速运输到另一端，减少了线路上的工作人员和矿车摘挂钩次数，提高了职工工效和职工的安全可靠性。

（2）该系统采用55 kW绞车改装，配置方便灵活，安装方便、操作简单，可以适用了各种掘进工作面和运输要求，可随工作面运输距离的加长进行延伸，适应性强。

（3）张紧装置张紧钢丝绳，钢丝绳张力可随着牵引工况的变化而变化，延长了钢丝绳的使用寿命，托、压绳轮克服了巷道的起伏变化处钢丝绳飘浮的问题。

（4）尾轮固定简单，可实现快速移动，以适应运距变化要求。

（5）牵引梭车储绳量大，可减少钢丝绳插接次数。

（6）泄漏通讯装置使用方便，实现了手持电台之间、手持电台与基地电台之间的多方通话，还具有打点、急停控制功能，为长距离安全运输提供了技术保证。

4 效益分析

（1）经济效益：3上1104运输巷若采用小绞车接力运输方式，至少需安装6部，现安装55 kW绞车改造型卡轨车运输，节省了中间摘挂钩时间，每天可减少绞车司机和摘挂钩工4人，加快了掘进速度，每月单进水平由220 m提高到260 m，按（每米巷道3000元、每工80元）计算，掘进工作面应用55 kW绞车改造型卡轨车运输可省费用40×3000+4×30×80=12.96万元/月。

（2）社会效益：通过高煤公司3上1104运输巷55 kW绞车改造型卡轨车推广应用，证明该掘进辅助运输系统操作方便、安全系数高、适应性强，提高了运输工作效率，降低了工人劳动强度，提高了单进水平，是目前煤矿掘进辅助运输中一种较为经济、适用、安全、高效的先进辅助运输系统，值得在煤矿掘进工作面大力推广应用。

参考文献

[1] 国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[M].北京：煤炭工业出版社，2011.

[2] 王星亮.煤矿机械化开采[M].北京：化学工业出版社，2008.

[3] 徐永圻.煤矿开采学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2009.