无极绳连续牵引车在煤矿自动化中的应用

任志忠

（山西神州煤业有限责任公司 山西省吕梁市 033000）

从当前无极绳连续牵引车在煤矿中应用情况来看，属于以钢丝绳为传递牵引力的运输设备，在大吨位、大倾角、大坡度及长距离巷道运输中使用较多，井下生产过程中所需要的各种设备与物料均可通过无极绳连续牵引车运输。相对于传统的调度绞车运输，很多中间作业环节被省去，对拉运输、接力运输的情况被有效克服，较好提升了煤矿辅助运输的安全性。因此，对无极绳连续牵引车在煤矿的应用进行分析有着较为重要的意义。

1 无极绳连续牵引车在煤矿中具体应用原理及需解决的关键问题

1.1 无极绳连续牵引车工作原理

无极绳连续牵引车主要包含有压绳轮组、托绳轮组、梭车、钢丝绳、钢丝绳张紧装置、可调速绞车等。连续牵引车的车辆开启与停止，加速与减速、前进与后退均采用电气控制，同时设置有漏泄通信系统，共同构成一个系统运输系统。漏泄通信系统在工作的过程中主要功能有紧急制动、通讯及打点等，通过和其他系统配套的安全保护系统，实现对整个无极绳连续牵引车安全集中控制，较好提升系统运行的安全性。在井下运输的过程中，无极绳连续牵引车是运输的动力来源，通过运输钢丝绳实现运输动力的传递，矿车通过梭车所牵引，开展运输作业，完成井下设备与材料运输的目的。无极绳连续牵引车布置示意图见图1 所示。

1.2 无极绳连续牵引车在煤矿中具体应用需解决的关键问题

无极绳连续牵引车在煤矿井下运输过程中，在地质条件较好的情况下使用时，整体操作及安装较为简单，但是在大转弯、大坡度等复杂地质条件下使用时，一旦有操作不当的问题发生，则非常容易出现翻车或者掉道事故，因此，在具体应用时，可选择对梭车进行改造的方式，通过在梭车两侧将防脱轨装置安装到两侧，确保能够牢牢将梭车控制住，按照既定的方向行驶，同时确保梭车车轮在轨面上紧贴行驶。在具体使用时，安装了坡度较大、弯度较大的球面型轨道及弯道转弯装置，在敷设该轨道时，不选择使用传统的外道处外轨道相对于内轨道较高的办法，而设计采用将内轨道提升，让其相对于外轨道高出一定数值的方式，按照弯道转弯半径，将两者之间的差值计算出来，从而有效提升轨道受到设备的正压力。同时，为了更好提升弯道装置安装的强度与稳定性，选择使用地表层混凝土浇筑与打地锚相结合的方式，实现对弯道装置加固，从井下实际使用情况来看，对于大转弯、大坡度的复杂地质情况下使用无极绳连续牵引车取得了较好的使用效果。

图1：无极绳连续牵引车布置示意图

图2：弯道护轨装置

图3：轨道加固具体方式

首先，无极绳连续牵引车的弯道护轨装置。因为弯度较大、角度较大的情况下，巷道地质条件较为复杂，存在很多地段转弯较多的情况，为了更好提升运输安全性，需要在转弯的位置将护轨装置安装到其中，同时，护轨装置安装的数量，需要根据转弯角度的不同而进行不同的设置，图2 是可设计的弯道护轨装置，图3 是轨道加固的具体方式。

其次是转弯装置。由于轨距与弯道轮组中有一定偏差存在，在梭车通过弯道过程中，通过牵引板将钢丝绳强制与轮组偏离，在梭车通过之后，在张力影响下，钢丝绳会自动恢复到原有位置。本次设计的弯道装置主要包含有轨枕组装件、护轨装置、转向轮组及压绳装置等，转弯装置示意图见图4 所示。

图4：转弯装置示意图

图5：转弯装置具体受力图

转弯装置的具体长度与巷道转向角度、轨道曲率半径等有着直接的关系，通过钢丝绳作用，将牵引力所受到的力在所有轮组上进行分配，转向轮受到的力与轮组的具体数量有着直接的关系。图5是转弯装置具体受力图。

在梭车以一定速度通过弯道装置时，为有效防止在通过弯道过程中，梭车出现向巷道内侧掉道的问题发生，转弯过程中，需向梭车施加一定离心力。具体离心力的大小和列车的质量有着直接的关系，与梭车运行速度之间的关系较小。技术人员可通过对梭车内外两侧轨道高度进行调整的方式来实现安全运行。外侧轨道相对于内侧轨道较低，高低道位于向外侧倾斜巷道底板平面上。在转弯的过程中，若转弯装置是固定的，梭车在正常运行情况下，钢丝绳具体牵引的速度和梭车质量呈现出反比，在梭车质量提升时，正常运行速度会降低。在空载或重载情况下，梭车在转弯时，通常情况下，梭车运行速度在0.82m/s，因此，为了提升梭车运行的安全性，需将弯道上轨道向外侧倾斜2-3°，同时梭车的质量控制在12t-24t 之间，这对于保证列车运行的安全性非常关键。

2 提升无极绳连续牵引车在煤矿的应用效果的相关举措

2.1 全面做好梭车防脱轨

随着煤矿开采深度的不断增加，梭车运行深度也在持续提升，特别是随着梭车运行长度的增加，梭车滚筒中留下的钢丝绳数量在不断的减少，梭车重量在持续降低，这就增加了梭车出现安全事故的概率。特别是在坡度变化相对较大的位置，梭车被抬起的概率明显增加，导致梭车悬空脱轨，因此，为了更好提升无极绳连续牵引车运行的安全性，全面做好梭车防脱轨安全措施非常关键。一方面，可以在梭车尾部增加一定重量的配重，实现对梭车重量的较好调节，也可以在梭车底部两侧安装防脱轨装置，降低脱轨事故发生的概率。另一方面，在巷道的低洼位置，例如在窝底位置，应当将压绳轮组布置上，防止出现钢丝绳被抬起过高，而出现挑翻梭车的情况发生。

2.2 全面强化对无极绳连续牵引车操控技术人员培训

针对无极绳连续牵引车在煤矿中使用数量不断增加，特别是煤矿井下环境日益恶劣的情况，全面强化对操控技术人员的培训工作，对于提升操控技术人员总体素质水平有着非常明显的作用。在具体培训的过程中，应当充分结合无极绳连续牵引车在煤矿当前的使用状态，将理论培训和实践培训相互融合，理论培训的过程中注重转变传统灌输式理论培训存在的弊端，增加当前取得较好理论培训效果的座谈会、讲座等在理论培训中所占的比重，对于理论培训内容的选择，应当紧贴本矿井使用无极绳连续牵引车的实际情况，多角度、多层次的对如何更好更安全的操控无极绳连续牵引车进行培训。同时，在实践培训的过程中，应当深入到具体操控一线，通过具体操作，让技术人员理论培训的内容和具体实践培训相互对应，更好提升整体培训效果。在培训完成之后，应当结合具体培训内容，开展针对性的考核，考核通过之后，才能进入到具体操控岗位，防止出现技术不过关而进入到培训岗位的情况发生。此外，在对无极绳连续牵引车进行更新换代之后，应当及时进行培训，确保操控技术人员能够精准掌握无极绳连续牵引车的新特点、新要求，提升无极绳连续牵引车操控的安全性。对于其中涉及到的物理参数调整的情况，应当及时进行调整。

2.3 对无极绳连续牵引车使用制度进行完善

随着无极绳连续牵引车大量使用到煤矿井下开采过程中，对无极绳连续牵引车使用规章制度进行完善非常关键。在制度完善的过程中，需充分结合本矿井实际地质条件和实际使用情况，防止出现千篇一律的情况。在具体制度完善的过程中，可充分利用煤炭类高校、科研院所在人才和技术方面的优势，对制定的制度从多个层面上进行完善，确保各项规章制度的可操作性与安全性。

3 结束语

综上分析，在煤矿井下辅助运输的过程中，将无极绳连续牵引车应用到辅助运输过程中，较好提升了辅助运输的质量、效果及安全水平，但是从当前无极绳连续牵引车在井下实际应用情况来看，在很多方面还有着较大的提升空间，因此，煤矿企业需加大无极绳连续牵引车在本矿井的应用研究力度，强化操控技术人员培训，更好提升无极绳连续牵引车在井下运输中的使用效果。