无极绳绞车结构特点及安全管理措施

梁 丽

（晋能控股煤业集团四老沟矿， 山西 大同 037031）

引言

对于斜井或立井开拓的矿井，无极绳绞车是重要的辅助运输设备之一，它具有体积小、安装简单、实用性强以及运输能力大等优点，被广泛应用于煤矿井下上下山以及采掘工作面内[1-2]。无极绳绞车被投入使用后大大提高煤矿辅助运输效率，降低了劳动作业强度，但是在实际煤矿生产过程中，由于操作人员对无极绳绞车结构、原理以及特性不了解，绞车检修维护质量差以及安全管理措施不到位等，导致无极绳绞车频繁出现故障，制约着井下辅助运输安全及运输效率提升。

晋能控股煤业集团四老沟矿井下上下山以及采掘工作面内共计安装SQ30/37 型无极绳绞车11 台，主要用于物料、设备上下山运输。根据大型设备管理队统计发现，2021 年1—6 月四老沟矿井下无极绳绞车共计发生18 起故障，设备维修费用达27.8 万元，通过事故调查发现，无极绳绞车出现故障原因主要表现在以下几方面：操作人员对设备性能以及结构原理不了解，导致出现误操作现象；设备检修维护力度不足，降低了绞车安全性能；绞车安全管理措施不到位，如安装质量不合格、安装质量差等，严重制约着煤矿井下辅助运输安全。

1 无极绳绞车结构及工作原理

1.1 SQ30/37 型无极绳绞车结构

四老沟矿井下安装的SQ30/37 型无极绳绞车主要由绞车、张紧装置、梭车、尾轮及固定装置、轮组以及弯道护轨装置等部分组成，如图1 所示。具体技术参数见表1。

图1 无极绳绞车结构示意图

表1 SQ30/37 型无极绳绞车技术参数

1）绞车是整个装置动力部件，绞车主要由电机、减速机、滚筒、联轴器、底座以及制动装置等部分组成；电机功率为37 kW，采用的是三相异步电机。

2）减速箱可实现快慢两种速度模式，快慢速比为2.0，底座为整体结构，底座采用地锚固定在底板上。

3）滚筒直径为1.2 m，主要由齿轮、齿轮轴、主轴、卷绳滚筒以及绳衬等部分组成，联轴器主要安装在电机与减速机之间。

4）SQ30/37 型无极绳绞车采用的是重锤式张紧装置，张紧装置主要为钢丝绳提供足够适宜的张紧力，张紧装置主要由框架、防护网、转向轮、张紧绳轮以及动轮组等部分组成。

5）梭车主要由车架、储绳筒以及车轮组等部分组成，梭车主要用于牵引矿车、物料车以及人车，梭车上自带一套防跑车制动装置，当绞车钢丝绳断裂出现跑车时梭车上的制动装置能够及时与道枕卡死，防止跑车事故[3]。

6）压绳轮组和轮组主要防止巷道高低起伏时，运输车辆吊道以及防止钢丝绳牵引时与底板摩擦；压绳轮组主要分为主、副压绳轮组，主压绳轮主要通过弹簧压在钢丝绳上，当梭车运输时通过前端牵引板将其分开，从而保证梭车安全通过。

1.2 无极绳绞车工作原理

绞车电机通电后对装置提供动力，电机动力通过减速机将动力均匀分配至钢丝绳上，通过张紧装置、轮组以及尾轮相互配合实现了无极绳绞车安全有效运行。无极绳绞车在运输过程中通过隔离绳组将钢丝绳固定在轨道内，防止钢丝绳跑偏，利用梭车实现顶车或拉车，制动装置主要防止出现跑车事故。

1.3 无极绳绞车结构特点

1）完善了运输体系：采用无极绳绞车进行辅助运输时，减少了人工摘挂钩次数，降低了劳动作业强度，降低了人工摘挂钩时出现安全事故率，由此可见井下采用无极绳绞车辅助运输时，大大提高了辅助运输效率，降低了辅助运输事故隐患。

2）提高牵引钢丝绳使用寿命：绞车钢丝绳在牵引物料时，钢丝绳变形量受牵引力变化而变化，而采用无极绳绞车进行运输物料时，通过张紧装置可避免钢丝绳受张力出现破断现象，提高钢丝绳使用寿命。

3）自动化水平高：无极绳绞车安装通讯设备，在运输过程中可及时进行打点、报警、急停等保护动作，而且可与调度进行通讯，提高了辅助运输自动化水平，保证了辅助运输安全。

4）提高了辅助运输安全性：无极绳绞车设置了快慢两个档位控制牵引速度，可在空载状态下直接启动，同时可利用手动闸实现重载下启动，根据运输环境控制绞车牵引速度，从而有效防止车辆掉道、跑车事故；同时无极绳绞车采用双摩擦滚筒设计，保证了钢丝绳具有恒定的牵引力，防止钢丝绳受力不均出现打滑、断绳事故，保证了绞车运输安全。

2 安全技术措施

5）尾轮与底座之间应采用链条以及10 t 卸扣连接，并采用直径为20 mm 钢丝绳对生根梁进行缠绕，在运行液压支架、采煤机等重型设备时，底座必须采用4 根长度为1.5 m、直径为20 mm 的地锚固定在基础上。

6）张紧装置安装时导向轮安装方向必须与牵引钢丝绳走向一致，张紧油缸必须与底座固定连接，张紧装置与绞车之间必须安装长度为1.2 m、高度为0.5 m护栏，护栏与底板采用地锚进行固定。

7）无极绳绞车钢丝绳在安装时将其通过跑车防护装置固定孔后采用楔形块进行固定，钢丝绳绳头采用专用绳卡进行固定，钢丝绳另一端固定在储绳轮上；在收放钢丝绳后应及时采用定位销将储绳滚筒进行固定，防止储绳滚筒转动使钢丝绳溢出。

8）无极绳绞车安装时必须在主副压绳轮前方0.5 m处安装阻车器，在临时阻车器前方1.0 m 处必须安装一道常闭式挡车护栏，常闭式挡车护栏与道岔之间距离应大于8.0 m。

9）在无极绳绞车运输区域变坡点、巷道口、交叉口以及绞车、尾轮处必须安装语音报警装置，其他区域每隔40 m 安装一套语音报警系统。

10）采用无极绳绞车运输过程中严禁使用安全闸，待关闭电机电源后方可使用，在绞车运行过程中严禁同时拉紧快慢离合把手，防止损坏绞车以及电机。

1）在进行无极绳绞车安装时，绞车、张紧装置以及托压绳轮必须位于同一水平面上；同时绞车车场长度必须大于列车、梭车以及过卷距离的总长度。

2）绞车安装前必须按设计进行基础施工，绞车底座采用地锚进行固定，地锚固定在基础上必须牢固可靠。

3）主副绳轮应安装在绞车前方，且保证中心线与绞车轴线水平距离为3.0 m，在牵引过程中主副绳轮中心线应与主副钢丝绳中心线重合。

4）在主副绳轮与尾轮之间每间隔10～15 m 范围安装一组托辊，托辊必须能够对钢丝绳起到有效支撑作用，在巷道变坡点位置两侧1.05 m 和0.35 m 位置各安装一组加密托辊。

3 结语

根据前期井下无极绳绞车辅助运输主要存在的问题，对井下SQ30/37 型无极绳绞车提出了若干项安全技术措施，实际应用效果表明：应用安全措施后，出现两起掉道事故，无极绳绞车事故率由原来的17%降低为3%，设备维修费用减少了20.28 万元，在提高井下辅助运输效率的同时保证了辅助运输安全。

（编辑：高伟）