双绳头连接器在煤矿辅助运输系统中的应用

王 刚

（山西省霍州煤电集团辛置煤矿，山西 霍州 031400）

1 原辅助绞车运输及存在的问题分析

1.1 辅助绞车运输现状分析

（1）辛置煤矿95%的辅助运输巷道为上山和下山巷道，坡度平均为6°～26°，因为运输线路长，坡度变化较大，转弯巷道多，全部采用JSDB系列双速多用绞车。目前单程最远运输距离8100m，小绞车最大容绳量530m，每趟辅助绞车运输线路安装小绞车数量平均4～12台，小绞车使用数量共29台。每台小绞车设安装硐室，混凝土基础配合四压两戗固定，运输轨道采用30kg/m钢轨，每个坡段安装齐全、灵敏可靠的“一坡三挡”装置，每台绞车与前后绞车之间设置独立的声光信号等。

（2）在每台绞车提升车辆交换钢丝绳钩头处，铺设26个近水平停车场、甩车场，用作车辆摘挂钩专用停车场。

（3）在每台绞车提放至指定位置（即专用停车场）停稳，用卡轨器将车辆固定后，将本台绞车钢丝绳钩头摘除，再连接下一台绞车钢丝绳钩头，锁定并检查确认合格后，撤出卡轨器，人员进入安全区域，撤人设岗警戒到位，方可进行下一台绞车的提升工作。

（4）车辆与绞车钢丝绳钩头的连接方式为将钢丝绳钩头与运输车辆采用专用插销、三环链（经检验、检查合格的）直接连接。

（5）每台绞车有独立的运行、检查、检修维护保养措施，有该条运行线路综合运行措施。

1.2 原辅助绞车运输存在的问题分析

（1）在每台纹车提升车辆交换钢丝绳钩头处，铺设近水平停车场或甩车场。近水平停车场或甩车场必须在开拓巷道前就进行设计，且掘进后的巷道坡度起伏变化较大，巷道工程量增加，巷道拉底工程、顶板支护工程、轨道铺设工程等工程量较大，耗费大量的人、物、财，延长了施工周期；坡度较大的巷道，铺设的轨道起伏严重，轨道平整度差，运行车辆稳定性差，易发生车辆掉道事故，同时实施前探钻孔和瓦斯治理工程，事故周期较长，前期投入费用多，大幅度增加企业的生产成本和安全费用投入。

（2）在摘挂钩专用停车场摘挂钩时，为了保险起见，运输车辆停稳后还必须对车辆设置卡轨器，摘除本台绞车钢丝绳钩头，再连接下一台绞车钢丝绳钩头，锁定并检查确认合格，撤出卡轨器，人员进入安全区域，撤人设岗警戒到位，方可进行下一台绞车的提升工作，增加了操作环节、人员和工作量，增大了撤人设岗频率和不安全因素，延长了提升的时间。

（3）在实际操作过程中，因绞车司机、信号工、把钩工等的业务操作技能，配合默契程度，现场环境难度增加，环节因素增多，管理难度增大，车辆下放不到位、过放、卡轨器未安装、连接不到位、操作失误等概率增多，发生掉道、拉翻、跑车事故的概率增多，严重威胁矿井安全生产。

2 双绳头连接器的研制与应用

2.1 双绳头连接器的研制

双绳头连接器的结构如图1所示，主要由连接板、连接环、螺纹插销、开口销组成。在钢丝绳钩头与提升车辆之间增设一套双绳头连接器进行连接，连接器连接板的前端孔与车辆的碰头用专用插销进行连接，连接板双孔端其中的一个孔用连接环的一端穿过连接板的孔，连接环再与钢丝绳钩头用专用螺纹插销进行连接，螺纹插销用锁紧螺母上好后加装开口销进行闭锁。连接时应根据各台绞车安装的位置和钢丝绳的左右方向，选择左孔还是右孔，预先确定，下一台绞车在右帮先连接左孔，下一台绞车在左帮先连接右孔，预留出另一个孔给下一台绞车的钢丝绳钩头使用。本台绞车提升到位后，停止绞车运行，将下一台绞车的钢丝绳钩头与双绳头连接器连接板的双孔端的另一个孔连接，将下一台绞车提升1～2m，待本台绞车钢丝绳完全松弛后，撤出钢丝绳钩头，此时下一台绞车的钢丝绳钩头已经连接好，人员进入安全区域，撤人设岗警戒到位，即可进行下一台绞车的提升工作。多台绞车提升时，按此方法以此类推。

2.2 实践应用

将研制的双绳头连接器送市连接器检验机构进行性能检测符合相关要求。将5套双绳头连接器送至不同采区、不同地点的辅助绞车运输巷道进行安装、调试及试用。技术人员经过对数据的收集、整理、分析，结合现场的应用情况，制定了完整的双绳头连接器的应用技术和管理措施。

将双绳头连接器在该矿所有的辅助绞车运输系统进行推广应用，先后在2348、2362、2368、2350、2242-2、2228-2、2246、2247等综采工作面进行安装，同时安装到全部采煤工作面、掘进工作面、各作业地点的设备运输、材料运输、矸石排放、煤矸分装分运中的矸石运输等所有辅助绞车运输中，应用效果良好。

图1 双绳头连接器结构示意图

3 效果分析

3.1 施工组织分析

双绳头连接器设计和措施中可以不用考虑近水平停车场或甩车场，设计方案、图纸资料更为直观，施工方法简单，措施更为直接。

该矿26处近水平停车场或甩车场，增加的施工工期按每处3d计算，合计多增加施工工期78d，每处按作业人员24人计算，每处3d合计多增加人工72个工时，26处共增加人工1872个工时，耗费了大量的施工工期和人工投入。投入使用双绳头连接器，26处近水平停车场或甩车场所增加的施工工期和人工投入完全得到解决，同时将施工的时间、人员用于其他工作，为其他工作或工程创造了更多有利条件。

3.2 经济效益分析

双绳头连接器加工成本1200元/套，检验费用300元/套，合计1500元/套。将每个辅助绞车运输系统根据坡度的不同，划分为不同的区段，每个区段使用两套双绳头连接器，一套车辆上行使用，一套车辆下行使用，按每个辅助绞车运输系统平均划分5个区段计算，使用双绳头连接器10套，投入总费用1.5万元。使用双绳头连接器后，不用设置近水平停车场或甩车场，以公司为例，共有5趟辅助绞车运输系统，绞车在用29台，使用双绳头连接器50套，连接器投入总费用7.5万元。如果未使用双绳头连接器，在用的29台绞车，有26合要设置近水平停车场或甩车场，按每处车场10m长度计算，每处瓦斯治理工程、钻孔施工工程费用约500元，每米巷道施工工程费用6500元，10m巷道施工工程费用6.5万元，每处车场巷道施工投入总费用7万元，26处近水平停车场或甩车场合计总费用182万元，使用双绳头连接器只需要投入7.5万元，此项工程全公司节约总成本174.5万元。

3.3 安全及管理效益分析

（1）由于应用了双绳头连接器，不再设置近水平停车场或甩车场，巷道坡度起伏变化平缓，钢丝绳提升安全系数增加，单独车辆和列车运行长度增大，在满足安全的前提下可多运输设备、材料等，提高了运输效率。（2）轨道铺设质量得到保障，提升车辆运行平稳，车辆掉道、翻车现象得到有效控制。（3）减少了提升过程中的操作环节，大幅度降低操作人员误操作现象，杜绝了跑车事故的发生。（4）管理的难点降低，操作简单，安全工作得到有效保障。

4 结论

辛置煤矿辅助绞车运输交换摘挂钩双绳头连接器的应用效果表明，双绳头连接器的制作加工简单，检验方便，成本较低，现场使用方便，耐磨、耐砸不易损坏，使用时间长。该连接器应用后，有效控制了车辆掉道、翻车、跑车等事故的发生，辅助提升运输系统的安全性大大增加，提高了辅助运输效率，大幅度降低了辅助运输的成本，巷道施工工期缩短。