掘进机电缆固定装置优化改进设计*

赵　擎

(大同煤矿集团宏泰矿山工程建设有限责任公司，山西 大同　037003)

0　引　言

煤矿作业过程中，巷道掘进速度快慢对整个煤矿生产以及各项工序的衔接有非常大影响，掘进设备的应用不仅能有效降低作业人员工作强度，同时还能提升掘进作业效率。目前，煤矿开采时应用的掘进设备供电大多采用为电缆供电方式，掘进设备动力为电能，掘进设备电控箱装置是掘进系统非常关键的设备。掘进设备具体使用时出现的一些问题导致掘进机设备不能正常发挥效用，其中电缆拖地是掘进设备应用过程中普遍存在的问题。因此对这些存在的问题加以全面分析，找到合理的解决方法，是保障掘进机设备高效、稳定运行和提高煤矿开采作业的效率的重要途径。

1　掘进机设备电缆问题

坐落在在大同市区西南方向的同忻煤矿属于大同煤业集团，井田面积约84.52 km2。井田的可开采储量值约8.5亿t，矿井设计开采能力为1 000万t/a，服务年限设计为62.4年。掘进机设备在电缆吊挂过程中，多是把涂塑钢丝绳张紧到顶板结构的锚杆之上，因为涂塑钢丝绳受到长度限制，几乎每一天均需进行重新吊挂及张紧处理，由于电缆非常沉重，悬挂时需要很多人同时作业，在钢丝绳张紧时还要借助于张紧设备或者使用手拉葫芦，这样不仅浪费时间也浪费人力。由于综掘工作面的开采速率相对较快，皮带尾部的移动便相对频繁，掘进作业进行时要求多人作业，导致人工劳动强度极大增加，掘进机电缆长期拖地不及时吊挂导致发生磨损破皮问题。所以，皮带输送设备尾部的电缆固定拖移装置优化设计是保障掘进工作高效、解决掘进设备电缆吊挂问题的当务之急。

2　电缆固定拖移装置改进设计

电缆固定拖移装置结构图如图1所示，电缆固定拖移装置架设在皮带输送设备的尾端位置处，电缆固定拖移装置一共包含三个不同的部分，分别为固定架部分、滑道部分以及滑轮部分，掘进机设备的电缆按照相同的距离被固定在滑轮之上，滑轮经由滑道在掘进过程中和掘进机一起实现前进与后退，完成电缆拉移作业。

2.1　固定架装置

固定架装置包含有安装于底部的固定架框以及竖向支撑杆结构。底部固定架所使用的材料为20 mm厚钢板焊接制作而成，在框架的内部设计有宽50 mm钢板结构，这样便能够有效的对固定架进行加固，在框架的两侧位置处钻取直径为40 mm孔8个，利用“U”型卡装置穿过钻孔把固定架装置固定于皮带运输设备的尾端位置处。

竖向支撑结构从侧面来看形状表现为“7”形，其是竖向工字钢构件和横向工字钢构件组合而成，竖向构件的长度为2 000 mm，横向构件的长度为250 mm，工字钢型号均为12#，连接形式为焊接连接。竖向支撑结构的功能是用来限定高度，同时滑道也悬挂于竖向支撑杆之上。

2.2　滑　道

滑道的具体连接方法如图2所示。

图1　电缆固定拖移装　　　　　图2　滑道连接方法图置结构图

所设计的滑道长度值为22 m，滑道结构一共包含有四根相同的工字钢，每根工字钢的长度均为5 500 mm，工字钢的型号为10#轻型工字钢，因为井下运输环境因素的制约，若是滑道装置太长则在下井过程中会存在较大困难，因此，采取更为适宜的手段把滑道连接在一起，这样才可确保滑道长度能够满足实际需求。查阅了大量的资料后，结合以往的实践经验，采用图2中的连接则可以更好解决滑道井下运输以及连接的问题，而且此设计方法较为便捷，实际制作相对简单，轨道连接会更为牢固。

在滑道连接的过程中，采用嵌入方式铰接在一起，采用的连接板结构为10 mm厚钢板材料，公头嵌入到母头之中，圆销块则嵌入至底座之中，将圆孔位置调节恰当，最后利用M24型号螺栓进行紧固处理，这样便能够确保将四根不同的横梁结构连接在一起。

2.3　滑　轮

此装置之中滑轮设计相对较为简单，便于实际应用，四个滑轮均固定在框架结构之上，这样便能够确保滑轮结构更为稳固，掘进机设备的电缆以等距离固定在槽之中，使用“U”型卡进行紧固处理，不同的滑轮之间采用链条加以连接，这样便能够防止电缆在拖拽的过程中受较大外力作用，使滑轮带动电缆在掘进设备不断前进以及后退的过程中完成拉移作业。

3　电缆固定拖移装置优化的具体应用

目前，在同忻矿的宏泰项目部21队、38队等施工队组开始实际应用改进后电缆固定拖移装置，电缆固定拖移装置的应用确保了掘进机电缆可以离地拖移，有效避免了电缆地面拖移带来的相关问题。以往进行掘进机设备启动作业过程中，要求专门设置相关人员看护电缆，在电缆拖移过程中需要通过人工方式完成，如此也常发生电缆挤伤问题。采用电缆固定拖移装置之后，便能够有效的避免电缆挤伤问题，显著降低电缆拖移过程中的安全隐患。应用电缆固定拖移装置之后，不需要再设置专人对电缆看护，确保了电缆能够借助于滑轮而随着掘进设备的前进与后退自行完成拖移作业。

4　结　语

电缆固定拖移装置在同忻矿三个掘进工作面之中投入运行之后，取得了良好的效果，对于煤矿的绿色发展起到了极大促进作用，拥有非常强的推广应用价值。具体表现如下：

(1) 能够避免电缆直接受到拖拽力的作用，电缆不在地面上拖拽，防止电缆出现划伤问题，避免放炮事故的出现，使得电缆寿命显著增加，使得作业人员拥有了更为安全的作业环境。

(2) 电缆能够跟随着掘进机设备前进和后退而自行完成移动，不仅可以有效的节约人力资源投入，还可以显著的提升煤矿开采效率。

(3) 电缆实行统一的固定吊挂处理，更加的有利于质量标准化管理工作开展。

(4) 电缆固定拖移装置的结构相对简单，具体操作过程也非常便捷，装置的生产成本相对低，拥有极强得推广价值。