无极绳绞车大功率整架运输在综采工作面安装中运用

[摘 要]针对综采工作面安装拆除的高效运输难题，本文在许疃煤矿71212外工作面采用无极绳绞车次大功率整架运输成功经验的基础上，提出了无极绳绞车大功率整架运输，并在3237工作面成功运用，取得了良好的运输效果。

[关键词]安装拆除高效；无极绳绞车；次大功率整架运输；大功率整架运输

中图分类号：TD52 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）07-0331-01

1、前言

许疃煤矿位于安徽省蒙城县境内，东北距宿州市约37km，西南距蒙城县城约28km。作为淮北矿业集团主力生产矿井，设计生产能力为350万吨/年。矿井主采煤层为32、71、72、82、101煤层，剩余可采储量1.9亿吨。矿井采用立井两水平分组集中大巷上下山开采的开拓方式，划分两个水平，一水平标高为-500m，二水平标高-800m。矿井现有四个生产采区（82、82下、32、33）、一个准备采区（83下），一个开拓采区（86），三条生产线，其中33采区及32块段32煤层一条综采线，83下采区71、72煤层一条综采线，82及82下采区72、82煤一条综采线。

目前，综采设备向高工阻、大功率、重质量的方向发展，对传统综采工作面安装、拆除运输有新的要求。综采工作面安装、拆除有一句话就是”运输定天下”。综采工作面安装的本质就是将综采设备从一个地点挪移到另一个地点形成生产系统，最根本就是运输。立井、大巷、采区轨道都较为稳定有足够的断面和运输系统作为保证，最困难就是工作面内部上下顺槽运输，受煤层赋存条件、矿压等影响，造成运输巷道多拐弯、多变坡、巷道变形较快，有时候就是跟时间赛跑，就需要有好的运输方式满足综采工作面安装、拆除快捷、安全、可靠。

无极绳绞车是煤矿井下巷道以钢丝绳牵引的一种普通轨道连续运输设备。适用于长距离大倾角、多变坡、大吨位工矿条件下的工作面顺槽、采区上（下）山和集中轨道巷等材料、设备的不经转载的直达运输；是替代传统小绞车接力、对拉运输方式，实现运输整体液压支架和矿井各种设备的一种理想装备。

2、许疃煤矿综采工作面安装、拆除运输的发展历程

（1）第1阶段：传统调度绞车运输

许疃煤矿刚投产时，综采工作面上下顺槽运输使用调度绞车，一条1000m的巷道有时需要安装十几部绞车，造成运输环节多，职工劳动强度大，管理难度大，安全系数低，人员效率低下。安装拆除一个工作面需要两三个月的时间，采煤接替受到影响，制约了综采工作面的快速投产、达产。

（2）第2阶段：无极绳绞车散件运输

2008年许疃煤矿首次引进了无极绳绞车。刚开始使用无极绳绞车取代调度绞车运输，只用于运输解体支架、O备基本上都在质量10吨以下（只发挥了无极绳运输能力的30%-50%），运输至切眼附近组装硐室组装，运输车辆质量小，效率低.关键是无极绳绞车的安装维护没有达到预期的效果，达不到理想的运输能力。按1000m的巷道计算，每小班最多只能运4车，普通中型支架ZY6800-17/36每架解体为3车，每小班只是一架多一点的水平。

（3）第3阶段：次大功率整架运输

25吨以下的整体支架运输称为次大功率整架运输。许疃煤矿7128工作面拆除，首次采用无极绳绞车整架转到71212外工作面安装，两个工作面为同一采区，同翼、不同阶段，ZY6800-12/28型液压支架支架重17.68吨，加平板车及梭车配重达23吨，每小班运3-4架28天时间每班出勤25人完成两个工作面的安装和拆除，实现了工作面安装拆除的高产、高效。

3、大功率整架运输实践

许疃煤矿3237工作面走向长2350m，倾向长237m，工作面安装ZY6800-17/36型液压支架158架。在71212外工作面首次采用无极绳绞车整架运输成功的基础上，3237工作面安装提出了使用SQ-120/132无极绳绞车整架运输，支架重21.5吨加上平板车、梭车、配重及钢丝绳运输重量达30吨以上，牵引力接近12吨，基本上达到了SQ-120/132无极绳绞车最大的运输能力。

在风巷外口组装硐室组装，风巷使用两部SQ-120/132无极绳（ф28mm钢丝绳）整架运输（图1）。

（1）绞车验算

SQ-120/132绞车的最大牵引力为12T，其中最大倾角为15°，提升设备时所需的最大提升力校验如下：

F牵=（Qm0+Qm1+Qm2）×（Sinα+f1Cosα）+P×L（Sinα+f2Cosα）

式中：

F牵――绞车提升所用的牵引重量

Qm0――提升设备的最大重量21500Kg（整体支架）

Qm1――平板车的重量1500Kg

Qm2――梭车及配重4000Kg

α――提升上山最大倾角15°

f1――平板车与轨道的摩擦系数0.015

P――直径28mm钢丝绳的单位重量3.03Kg/m

L――钢丝绳长度2300m

f2―钢丝绳与压绳轮组的摩擦系数，取0.3

代入上式得：

F牵=（21500+1500+4000）×（Sin15°+0.015Cos15°）+3.03×2300×（Sin15°+0.3Cos15°）=11462Kg

通过计算所需提升力小于绞车的牵引重量，所以能够满足要求。

（2）钢丝绳强度校验

所选配绳为Φ28mm的钢丝绳，其最大破断拉力为43200Kg。

根据《煤矿安全规程》：m=F破/F牵选择

求m=43200/11462=3.86>3.85

通过计算得知，所选配绞车和绳都能够满足提升要求。

（3）安全技术措施

①、按照支架外形尺寸，用钢筋制作样架，按照进架线路进样架，检验巷道断面是否满足整体支架运输要求。对不合要求的地方进行刷帮、调道等措施处理。

②、在变坡点较多，高低落差较大地点的较凹处，采用增加道板或铁道板密度或打混凝土基础道床等方法。变坡点凸处架托绳轮组，巷道凹处副绳加副绳压绳轮组，紧贴副绳压绳轮组安装压道铁道板，防止张紧的钢丝绳将凹点轨道抬起，保证运输安全，压道铁道板不得装在凹点谷底防止梭车梭头创击。将无极绳主压绳轮全部拆除，钢丝绳在大张紧力的情况下容易撞坏主压绳轮。

③、无极绳机头、机尾转载平巷使用电瓶车、JH-8绞车，坡度较大的地点使用JH-20绞车辅助运输。

④、针对运输较重设备易产生梭车掉道的问题，通过增加无极绳张紧装置配重，充分吸收大吨位运输时的无极绳绞车的钢丝绳伸缩变形量，保证钢丝绳与滚筒有足够的张紧力，双向配重达到了3.0吨以上，保证无极绳绞车能够安全、平稳运行。

⑤、为保证无极绳绞车钢丝绳与滚筒有足够的摩擦力，无极绳绞车必须使用无油钢丝绳，钢丝绳在滚筒上的盘绳圈数增加到4.5圈。（布尔公式）

⑥、电机变频器的使用，能够控制绞车速度，可以缓慢启动，避免绞车启动掉道危险。

⑦每天必须固定时间对绞车、安全设施及轨道进行检查维护，每班出现的隐患必须当班消除。

4、结束语

本论文在总结运用许疃煤矿71212外工作面安装采用无极绳绞车次大功率整架运输的基础上，发展创新了无极绳绞车大功率运输，并在3237工作面成功运用，使无极绳整体支架运输再提高一个水平。通过设备装配水平的提高，运输环节的改善，不断提升无机绳绞车的运输能力及安全可靠性，更好的提供运输服务，满足不断发展的综采安装拆除需要。

作者简介

刘中华（1980.3～），男，新疆裕民人，2001年毕业于徐州师范大学技术教育学院工程测量专业，现淮北矿业集团安拆分公司许疃项目部主管技术员。