综掘工作面电缆新型滑轮固定悬挂装置的研制与应用

摘 要：此项目是综掘工作面固定电缆新型滑轮悬挂装置，解决了原来电缆悬挂存在的诸多问题，改变了悬挂装置的结构的固定方式，满足了综掘工作面移动电缆的固定和悬挂需求，保障机组电缆铺设有序、整体美观、实现安全移动，适应了现代化综掘工作面的需要。

关键词：综掘工作面 固定电缆 新型滑轮悬挂装置 应用

中图分类号：TD611.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（a）-0080-01

平朔公司井工三矿位于平朔矿区的西北部，朔州市西北方向直距约28 km处，平鲁区井坪镇东北约6 km处，行政区划隶属朔州市平鲁区管辖。井田地理坐标为：东经112°18′55″～112°24′04″，北纬39°32′38″～39°32′38″，东西长约7.3 km，南北宽3.5 km，面积18.0016 km2。本矿区为典型的大陆性气候，干燥寒冷、风沙严重，四季分明。气温一般较低，日温差与年温差大，年平均气温5.4～13.8℃，最高温度34.5℃，最低温度-27.4℃.日照年最长2883.1 h，年最短2445.5 h，平均2693.3 h。霜冻每年9月下旬至次年4月，冻土深一般1110 mm，最大1310 mm，无霜期107～175天。

平朔井工三矿井田主要含煤地层为石炭系上统太原组，煤层平均总厚27.11 m，含煤系数26%，估算资源储量的可采煤层为4、6、9、11号煤层，其中4号煤平均厚度10.35 m，9号煤平均厚度11.82 m，11号煤平均厚度3.23 m。平朔公司井工三矿批采的煤层为4号、9号和11号三层。煤层赋存条件不稳定，顶板管理难度大，开采条件较为复杂。矿井设计生产能力600万吨。采煤方法为倾斜长壁后退式，综采放顶煤回采工艺，一次采放全高，全部垮落法管理顶板。9号煤层为特厚煤层，埋藏相对较浅，为了提高矿井的机械化程度，提高掘进的单产，故为9煤的39110综掘工作面采用EBZ-160型掘进机进行截割装载，配套皮带、刮板机运煤。机组供电末端距离工作面30 m左右，综掘机转载与固定电缆架之间使用移动电缆，向工作面机组设备提供动力源并进行各种数据的采集、反馈和控制，全景视频监控、照明。

1 原有固定电缆悬挂装置存在的问题

根据此工作面目前安全生产状况，原有的悬挂装置已无法满足现场的使用，经常在移动过程中导致悬挂装置和电缆损坏，故障频发，主要存在以下问题。

（1）由于电缆悬挂装置过长，造成电缆在移动过程中存在拖地现象，加剧了其磨损。

（2）悬挂装置强度不够，在使用不久就造成70%以上的结构发生扭曲变形，严重的导致断裂、电缆坠落，存在很大的安全隐患，电缆也因此损坏严重，影响制约安全生产，并且检查、维修与更换更为繁琐，维护量大而且困难。

（3）固定方式落后单一，电缆卡接不牢，经常造成电缆窜动，致使悬挂装置间距不一，管线凌乱而且占用空间，难以管理。

（4）悬挂装置间距小，仅为2m左右，所以容量亦小，对外径较大的电缆则无法控制，难以弯曲，储存量更小，造成拉移电缆频繁，工序繁琐，导致员工劳动强度增大。

2 问题解决方案的确定

根据上述存在的诸多问题，原有的悬挂装置的结构和固定方式已无法满足现代化工作面的需求。我们仔细研究并通过理论计算和强度校验，辅以AutoCAD 软件进行设计，对电缆悬挂进行比对和优化，选出最佳方案，确定固定悬挂装置电缆的固定方式和结构，以适应现场的需求，来保障电缆固定和悬挂，确保安全移动，设计了一种新型滑轮固定悬挂电缆装置，各悬挂装置之间的距离也有原来的2 m增加到3 m，满足了现场的需求。

下图为电缆单轨吊新型悬挂装置结构示意图，见图1所示。

3 新型滑轮固定悬挂装置特点及经济效益

（1）电缆排列整齐，减少占用的空间，整体结构设计紧凑，强度高，减少了悬挂装置的自身高度，不会发生变形损坏，降低了使用成本，每年可节约因此投入的资金3.5万余元。

（2）电缆固定方式由原来的C形夹板改为特制O形卡兰进行固定，并且卡兰与电缆的接触面辅以柔性橡胶垫保护电缆，电缆固定可靠，避免在移动过程中产生窜动和扭曲，并可保持悬挂装置间距一致。

（3）电缆对称布置，减少机组来回窜动产生的摩擦对电缆所造成的影响，并避免电缆的磨损，较原来的装置相比可节省材料费用约25万元/年。

（4）减少维护人员的劳动强度，可以达到免维护的效果，每年可节约人工费用3万元。

4 结语

新型滑轮固定悬挂装置，改变了原来吊挂电缆的固定方式和结构，保障了电缆的固定和悬挂，使电缆整齐有序，实现安全移动，满足了现代化综采工作面的需求，已于2010年10月对井工三矿39110工作面的原装置进行更换并使用至今，效果显著，具有推广应用前景广泛。

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