无极绳绞车在掘进辅助运输中的应用研究
摘要
关键词
无极绳绞车;煤炭开采;辅助运输;运输安全
正文
引言
无极绳绞车作为井下辅助运输的一种方式,其工
作原理是利用钢丝绳带动井下车辆等运输设备前进, 具有结构简单、适应复杂地质条件性强等优点。特别
是近些年来,随着技术、配套设备、安全性等不断进 步,无极绳绞车等先进运输系统在国内一些煤矿已经 投入实用,在开滦集团部分矿井的综采工作面的风道 已经投入实用,在掘进的巷道中,还未有先例。
1 无极绳绞车工作原理
无极绳绞车辅助运输系统主要包括电控、信息系 统、托绳轮组、尾轮、转弯轮组、梭车、绞车、张紧 装置等,将钢丝绳进行组合完成运输任务。无极绳绞 车系统可以在井下实现连续运转,减少过去运输的接 替任务,代替小型绞车多次对拉方式,使得运输系统 更为便捷,从而降低运输中出现脱钩事故。此外, 采 用无极绳绞车运输方式,运输过程速度较为平缓,可 减少运输过程中矿车出现脱轨现象,提高运输工作的 效率。一般在巷道中有多个转弯点存在,过去的绞车 运输方式通过在转弯点加设绞车完成转弯,这种方式 耗费较多的成本,并且转弯时易出现脱钩、脱轨等情 况,安全性低。无极绳绞车运输方式在转弯点采用转 弯护轨与梭车设备可实现水平转弯,这种方式可与普 通轨道相结合同时能够完成S型转弯。 在绞车布置时, 这种方法绞车既可以与轨道平行布置,也可采用垂直 布置方式运输方式,通过在轨道内布置两根钢丝绳或 者在绞车内、外各布置一根钢丝绳,可实现绞车在两 个方向出绳,无极绳运输时采用梭车设备进行辅助运 输。无极绳运输采用张紧装置对钢丝绳进行作用可实 现对牵引力的调节,此外钢丝绳使用时限更长,可利 用导向轮减少钢丝绳的磨损,同时通过将储绳安装在
梭车上,根据具体的工作面长度缩短钢丝绳的长度节 约一定的材料成本。
2 无极绳绞车潜在的问题与处理方法
应用无极绳绞车时会面临以下问题:启动无极绳 绞车时有很大梭车冲击;运行绞车时,若绞车绳处在 张紧的状态下,特别是地形发生较大变化,车辆很容 易掉道;对轨道有很大要求;输送期间,若绞车绳比 较放松,特别是中间位置,很容易出现绳衬打滑、钢 丝绳拉不动车等情况;无极绳绞车运输中型号联系、 运行中没有实现实时监测等问题;对钢丝绳插接有很 高的质量要求,一旦埋设出现质量问题,势必会拉出; 要求地质平缓,当轨道超过 9°,钢丝绳很容易和顶 板发生摩擦;面对特定的工作环境,特别是坡度超过 9°时,放无极绳绞车有很大的危险,甚至发生打滑 等问题。为避免上面谈到的问题,我们结合工作实践, 理出了以下解决方法:输送期间整合输送车辆,做好 紧绳工作,或者根据输送车辆重量实时配置重块;插 接钢丝绳时,结合相关工艺与技术实施;把压绳轮安 装于较大的巷道顶板上,避免顶板磨损;结合型号联 系我们增加语音通过装置,布置视频监测系统,达到 实时联系和可视监测及随时停车;结合巷道敷设轨道, 尽量使用到不小于 24kg 的轨道中;一次性在牵引绞 车上固定回头轮,由熟悉绞车的工作人员开绞车、放 绳。
3 无极绳绞车使用策略
无极绳绞车凭借其优越性,在矿井掘进辅助运输
中应用逐渐增加,但是管理中仍存在一些问题,具体 表现为对无极绳绞车运输重要性认识不足,对辅助运 输过程中的人力、物力、财力等方面投入不足, 笔者 根据无极绳绞车在矿井具体应用实践,提出一些有针 对的建议措施,具体为: 1)根据矿井实际情况,优 化张紧装置设计。由于我国煤炭赋存范围广, 煤层赋 存条件具有较大差异,井下辅助运输过程中巷道有起 伏、转弯、坡度等问题, 且现阶段巷道一般是长距离 运输,这就对张紧装置提出更高要求,需要使得运输 钢丝绳保持较高的弹性及伸缩量。现场无极绳绞车应 用实践看来,张紧装置仍有较大的改进空间,若要解 决上述问题,需要加强对张紧装置研究,从配重以及 钢丝绳预紧力等方面控制,从而实现无极绳绞车运输 高效。同时也可以适当增加张紧装置与无极绳绞车间 间距,从而实现对钢丝绳弹性以及伸缩量吸附。2)
车场岔道分配,现阶段使用的抛物线滚筒方式不能充 分发挥无极绳绞车优势,在一定程度上降低绞车工作 效率,应强化对无极绳绞车运输梭车以外部情况等方 面改造,特别是岔道分配问题,需要根据矿井实际运 输需要,提出有关改造方案,从而实现减少辅助运输 事故,提高运输安全性以及运输效率目的。
4 无极绳绞车的工艺改进
轨道错差会让重车与梭车重点偏离,受自身作用 影响出现力矩,一旦重车道掉道就会发生翻车。轨道
悬空敷设或者重车颠簸,都会让轨道受力出现变形, 影响正常运输。对于超重超长的重车, 装车之前就做 好找正工作,切忌装的太高,让重心下滑,这样才能 避免力矩过大、重心增大的影响。对于轨道悬空与两 道错差的问题,可以通过底板松软区域增加松木的方 式,加大底板接触面积,这样才能避免轨道下沉,对 于两道间距变化较大的问题,可采用特制限位支拉杆 调整轨距。在运输期间, 结合力学原理,生成有效的 动态平衡理论, 重车应该用手拉葫芦及或不小于Φ 12.5mm 的镖绳两道打镳刹紧,减少运输隐患。
结语
无极绳绞车在矿井掘进巷道长距离辅助运输中 应用下部发展必然结果,同时也符合现阶段矿井机械 化、自动化水平提升需要。在无极绳绞车应用过程中, 需要强化其基础研究,对绞车在使用过程中存在的问 题进行综合分析制定解决方案,提升无极绳绞车应用 效率以及运输安全性,为矿井煤炭安全、高效开采提 供保障。
参考文献
[1]王跃.无极绳绞车弯道安全运输的关键技术研 究[J].煤炭技术,2019,38(08):162-164.
[2]闫苏采.无极绳绞车在矿井辅助运输系统中的 应用[J].山西能源学院学报,2019,32(01):15-16.
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