无极绳绞车在中间巷应用中存在的问题及处理方法

摘要：针对无极绳绞车在大坡度巷道、拐弯巷道、远距离巷道运输过程中存在很多不能解决的问题及弊端，特别是在起伏较大的巷道中，容易造成车辆掉道，挤压钢丝绳导致变形甚至断裂，给安全运输带来安全隐患等难题。通过改进串车与梭车通过三连环连接在一起，用40T链条配合绳卡将串车的另一端固定在牵引钢丝绳上方，并让跟车工在跟车期间，特别是在过变坡点期间，及时将钢丝绳的状态反馈给绞车司机，让绞车司机采取通过降低车速，避免车辆掉道现象掉道问题，保证了采煤生产连续性。

关键词：无极绳绞车;变坡点;掉道

1.前言

无极绳绞车已经成为城郊煤矿综采工作面辅助运输的一种重要的运输工具，在大坡度巷道（五采区轨道集中巷）、拐弯巷道（十二采区轨道巷）、远距离巷道（21202轨道顺槽）中成功应用。已经积累丰富的安装及运输经验，但是在21105中间巷综采对拉工作面实际的运输过程中仍然存在很多不能解决的问题及弊端，特别是在起伏较大的巷道中，容易造成车辆掉道，挤压钢丝绳导致变形甚至断裂，给安全运输带来安全隐患。

2.工作面概况

21105中间巷位于小莫庄以东，张厂以南，赵庄以北，地表为大量农田。北为老城保护煤柱，南为二水平南翼轨道大巷及二水平南翼胶带大巷，西为21105上巷（未掘），东为21105下巷。21105中间巷承担着21105综采对拉工作面的运输、行人以及通风任务，为回采巷道。21105中间巷设计长度为1486.15m，该工作面地质构造较为简单，为一宽缓的单斜构造，二2煤层结构简单，厚度变化不大，最小2.20m，最大3.36m，平均2.55m，煤层倾角最小1°，最大6°，平均3°。

煤（岩）层赋存特征见表1。

表1 煤层顶、底板情况表

顶底板名称

岩石名称

厚度（m）

岩 性 特 征

老 顶

中、细粒砂岩

1.36～14.25

5.46

浅灰色，薄层状，主要成分为石英、长石及少量云母，泥质胶结。有方解石充填于裂隙内，裂隙面含黄铁矿膜。

直 接 顶

泥岩

0.20～7.53

3.53

深灰色，中厚层状，泥质结构。含植物化石碎片，发育裂隙，裂隙面具有黄铁矿薄膜。

直 接 底

泥岩

0.20～4.32

2.16

深灰色，薄层状，含植物化石碎片，局部为炭质泥岩。

老 底

细粒砂岩

3.4～22.05

11.32

灰色，薄层状，夹杂细粒砂岩碎块、少量砂质泥岩碎块，下部夹多层粉砂岩薄层，可见黄铁矿薄结核、薄膜。

3.存在问题及分析

此次将以21105中间巷为例，分析这些问题产生的原因。21105中间巷巷道整体为上山，但是中间起伏位置较多，给无极绳绞车的运输带来困难。在实际的运输过程中，在车辆经过变坡点时，会出现车辆之间互相碰撞，钢丝绳突然松弛，导致钢丝绳打弯、变形、刮蹭压绳辊，前方固定的绳卡刮蹭托绳轮。

无极绳绞车钢丝绳固定在梭车两端，钢丝绳通过张紧油缸处的张紧轮，绕过驱动滚筒，通过梭车与运输车辆连接，牵引运输串车进行无极运输。如图2所示，车辆运行过程中，不管梭车在运输串车的两端还是在运输串车中间，车辆在通过坡度变化较大巷道时，梭车的受力会随着坡度的变化发生较大变化，随着梭车受力的变化，钢丝绳的

受力也随着发生变化，梭车向上山或向下山运行，梭车前后端钢丝绳会出现一端张紧而另一端松弛。串车使用软连接时，车辆受力方向变化时经常发生车辆相互撞击，严重时会造成车辆掉道。

a）平巷运行时 b）上山运行时 c）下山运行时

图2牵引梭车受力分析图

图3 梭车牵引力随巷道坡度变化图

如图3所示，巷道坡度的改变直接影响钢丝绳牵引力的方向变化，巷道坡度变化越大，梭车牵引运输车辆经过时，梭车牵引力的变化越剧烈，车辆掉道的可能性就越大。

4.处理方案

通过图2、图3的分析可以得出无极绳在运输过程中容易发生车辆掉道的根本原因为无极绳绞车钢丝绳受力会随着坡度的改变而突然改变，而张紧轮无法及时张紧而导致梭车两端的钢丝绳一端张紧一端松弛，而运输车辆会因为惯性而撞击。因此在运输液压支架或其它车辆时，为减缓车辆在坡度变化较大地点时的撞击，采用钢丝绳二次固定的方式，即不仅让串车与梭车通过三连环连接在一起，还用40T链条配合绳卡将串车的另一端固定在牵引钢丝绳上方。

虽然这种方式在一定程度上可以减缓串车与梭车之间的撞击，但是在遇到变坡点期间，仍会出现钢丝绳一端松弛，从而导致车辆之间的钢丝绳打弯、下沉，严重时会刮蹭压绳轮的现象，容易造成车辆掉道，甚至翻车事故。因此跟车工在跟车期间，要时刻关注钢丝绳的受力情况，特别是在过变坡点期间，及时将钢丝绳的状态反馈给绞车司机，让绞车司机采取通过降低车速，避免车辆掉道现象。

5.结论

无极绳绞车运输是一项重点辅助系统，搞好运输工作能有效提高生产效率并且对回采工作提供良好的安全生产条件，21105中间巷运输面临的困难等诸多问题，通过对地质条件因地制宜以及对加强培训绞车司机能有效的降低车辆掉道，挤压钢丝绳导致变形甚至断裂，给安全运输带来安全隐患。通过对21105中间巷无极绳绞车运输问题的解决，为以后无极绳绞车运输遇到的困难提供了借鉴。这种处理方法是成功的，拓宽了无极绳绞车运输的使用范围。使无极绳绞车适应于较复杂的地质条件，尤其是21105中间巷，解决了极绳绞车运输，提高了采煤效率，实现了高产高效。总之，无极绳绞车使用中出现掉道问题以及挤压钢丝绳导致变形甚至断裂问题的成功解决，大大提高了矿井的综合效益。