无轨自移式设备列车在开元矿综采面的应用

王军平

（阳煤集团寿阳开元矿业有限责任公司，山西 晋中 045400）

随着煤矿智能化开采水平的不断发展及先进生产设备的投入，技术管理水平也不断提高。综采工作面不同于掘进工作面，大型设备很多，而且多数需要随采随动，需要配套的设备列车作为装载回采设备的专用平台。以前多数采用轨道式平板车做为设备列车，使用绞车牵引的方式移动[1]，在移动过程中容易出现钢丝绳断绳、设备列车跑车、平板车掉道等安全隐患。

随着现代化机械设备技术的发展，采煤装备自动化水平不断提高，无轨自移式设备列车得到广泛推广应用。开元矿自上马一次采全高大采高工作面以来，设备列车相对以往体积更大，自重也更重。自移式设备列车的投用，保证安全生产的同时，降低了工人劳动强度，减少了拉移设备列车的准备时间，增强了综采工作面的生产效率。自移式设备列车的投用，将设备列车的牵移工作方式从根本上进行了革新。

1 工作面概况

开元矿9714 工作面位于9#煤七采区二水平，标高+694～+751 m，煤层埋藏深度384～448 m，采用“U+L”型布置方式。巷道均沿9#煤层顶板布置，工作面面长220 m，走向长1 300 m。工作面北部为9713 采空区，东邻七采区系统大巷，南靠9715 设计工作面，西接9804 采空区。工作面进风顺槽不受采动影响，回风顺槽受采动影响。

9714 工作面西部存在一小型背斜构造，中东部存在一向斜构造，煤层东西呈起伏变化，煤层倾角一般为1°～10°，平均4°，两巷高差3～25 m。

9714 工作面进、回风巷均沿9#煤层顶板布置，其中，巷道直接顶为砂质泥岩，厚度6.45 m，硬度系数为2.5～3.5；伪顶为泥岩，厚度2.17 m，硬度系数为2～2.5；直接底为砂质泥岩，厚度8.02 m，硬度系数为2.5～3.5。

进风巷为矩形断面，巷宽5.0 m、巷高3.7 m，顶板采用锚索、菱形网、W 钢带联合支护，煤帮采用帮锚杆支护。切巷安装有采煤机、刮板输送机、液压支架，用于完成割煤、装煤及顶板维护。进风巷安装有转载机、皮带、设备列车等用于完成转载运输等任务。回风巷作为工作面专用回风，工作面采用MG750/1900-WDG型双滚筒机组割煤，利用螺旋滚筒叶片和SGZ-1000/1400 输送机铲煤板将煤自行装入输送机，落煤由工作面输送机送到SZZ-1000/400 转载机，通过进风顺槽一部SSJ-1200 皮带，运至9#煤七采区皮带巷皮带，进入9#煤煤仓。其中，设备列车上安设转载机、破碎机、机组开关、照明综保、控制台、加压泵开关等设备共计16 列车厢，且车厢均为设备列车自带，可根据回采工作面设备数量灵活调整。

2 自移式设备列车结构特点

开元矿使用徐州富迪矿用设备有限公司生产的无轨自移设备列车系统，该套系统作为已经技术成熟的液压自移式系统，彻底抛弃回柱绞车，不需要铺设导轨，只需要工作面乳化液供液，简单操作操纵手柄就可以移动设备列车。该套设备可以直接置于巷道底板使用，运行更加安全、便捷、高效。

该设备列车主要由底座、前梁、后梁、立柱、顶架、连接梁、抬底千斤顶、推移千斤顶等组成[2]。各种电器设备通过螺丝固定于底座面板上，设备列车移动只需要接入工作面乳化液就可以移动。工作面乳化液接入操纵阀以后，操作抬底油缸，使底座前半部分抬起，并压到前梁上，再伸出推移油缸，这时地面对底座的摩擦力小于地面对前梁的摩擦力，底座前移而前梁不动。当抬底油缸收回后，底座完全落于地面上，收回推移油缸，这时地面对底座的摩擦力大于地面对前梁的摩擦力，前梁与后梁前移，而底座不动，实现设备列车的自移。矿用液压自移无轨设备列车可在回采工作面顺槽使用，最大巷道坡度不大于15°，自移无轨设备列车结构见图1。

图1 自移无轨设备列车结构

3 自移式设备列车前移准备工作与操作方法

3.1 前期安装准备

（1）自移式设备列车通过液压动力实现前移，乳化液配比要达标。

（2）移动设备列车前必须检查巷道顶底板、巷帮情况，确认巷道顶板支护可靠，底板平整无底鼓现象，同时巷帮与列车保证一定的安全距离，发现问题必须进行处理后在进行移车，防止列车移动时倾倒或与顶底板、巷帮刮蹭，导致列车失稳或损坏设备。

（3）作业人员移动列车前，要认真检查液压管路、U 型卡是否完好齐全，各油缸等部件，有无损伤，销轴、挡板是否有变形、松动和丢失现象，发现问题必须进行处理后再进行操作。

（4）在移设备列车前，确认乳化泵工作正常，自移装置供液接通，同时保证电缆、液管要有充足的富余量。

（5）设备列车移动区间内需加设喊话装置，移动操作时如果发生紧急情况，可通过扩音电话喊话通知操作人员停止作业。

（6）检查设备列车行人侧及非行人侧是否有卡绊，若有及时进行处理。提前测量巷道高度，及时通过起底等措施进行调整，保证列车顶部距顶板有不小于300 mm 的安全距离，以满足列车通过。

3.2 使用

自移式设备列车底座与底座之间靠连接梁连接，自移式设备列车移动分成两段依次移动，中间两个底座的连接梁不装，但前后梁需连接起来。

操作操纵阀组收回所有抬底油缸的活塞杆，抬底油缸提高，操作两个操纵阀组手柄，使前后两部车的推移油缸收回活塞杆，推移梁前移；伸出所有抬底油缸活塞杆，所有车辆被抬起；操作后部车推移油缸手柄，伸出活塞杆，后部列车前移；再操作前部车推移油缸手柄，伸出活塞杆，前部列车前移；操作抬底油缸手柄，收回所有抬底油缸活塞杆，车体落下[3]。如此循环操作可使设备列车平稳前移。

4 现场应用情况

无轨自移设备列车在9714 一次采全高工作面应用后，与原绞车牵引的有轨设备台车相比，降低了工人劳动强度，减少了人员数量。每班由自移设备列车控制台司机兼职列车操作工即可实现班中设备列车自动前移，原来由6 人完成的前移工作现在只需1 人操作、2 人警戒，同时缩短了前移前的准备工作流程；设备列车的动力全部使用电液控制，便于操作人员进行集中管理；设备列车移动速度快，且移动安全系数高。由于列车行走速度远高于回采推进速度，所以利用电缆线可伸缩的特点，设备列车超前回采工作面80 m 布置，也就是在工作面每推进80 m 集中移动设备列车一次。

相对于原有轨绞车钢丝绳牵引的设备列车，自移式设备列车附属设备少，不存在跑车、掉道等现象。由于自移式设备列车使用电液控制，更便于实现自动化的集中控制；实现了随综采工作面的推进，主运输巷重型设备同步推移，而且有效地解决了设备列车移动时发生跑车、掉道、侧翻等问题；杜绝误启动绞车、信号传递失误、钢丝绳断绳等安全隐患。同时也省去拉电缆等工作，大大解放了劳动力[4]，有助于提高综采工作面采煤效率，每移动设备列车一个循环节省的时间可以多割半刀煤。

5 结论

随着一次采全高智能化工作面的在开元矿的推广应用，为合理配套大型装备的随采随动，以及安全、高产、高效地进行智能化开采，对设备列车提出了更高的技术要求。为此，开元矿9714 综采工作面引进了一组自移式设备列车，从使用效果看，该套设备提升了生产队组的生产力，进一步推进了综采面自动化、无人化管理进程，提高了工作面生产效率。同时，保证了工作面作业人员的安全，为矿井安全高产高效生产提供了保证。