掘进侧卸式装煤(岩)机电缆吊挂小车的设计应用

摘要：介绍了侧卸式装煤（岩）机以往使用中动力电缆容易被碾压的问题，针对于该问题提出解决的方法，并在实践工作中得到试用，克服了传统煤矿掘进作业时电缆使用不当而出现的事故，减轻了职工的劳动强度，工作效率得到提高，保证了安全生产。

关键词：侧卸式装煤（岩）机；电缆吊挂；滑轮小车；设计

随着我国经济的持续、健康、高速发展，对工程机械的需求将增长，这些需求对工程机械产品既提出了“量”又提出了“质”的巨大市场需求。国外先进的采掘机械设备将有更多的机会进入中国，中国的设备也会有更多的的机会走向世界。在这种情况下，我国从事地下采掘与工程的管理人员、技术人员和使用维修人员都急需了解这类设备，国内从事该类设备制造业的工程技术人员为了研制出能参与国际竞争的成套设备也要掌握相关的设计理论和方法，所以对该类机械设备的辅助设计是具有重大意义的。与其他的工程机械相比，侧卸式装煤（岩）机的实用性很强。它主要用于煤巷、全岩巷中煤、岩及其它物料的装载。除完成装煤（岩）作业以外，还可以充当支护时的工作平台。在井下作业时，主要是用完成工作面短距离运输、卧底、清帮和支护等。由于它插入力大、机动性好、全断面作业、安全性好，因而发展很快，成为井下施工的主要机械。国外的平巷掘进机械化，主要是发展各种钻装运配套成龙的机械化作业线，并使局部自动化。在二十世纪中后期，内燃无轨设备的发展，使平巷掘进产生了革命性的变化。使机械化程度理论上可达100%，工效可提高十倍，人员大大减少。

侧卸式装煤（岩）机的特点是正面铲取岩石，在设备前方侧转卸载，行走方式多为履带式。它与铲斗后卸式比较，铲斗插入力大、斗容大、提升距离短，履带行走机动性好，装载宽度受限制小，铲斗还可兼做活动平台，用于安装锚杆或挑顶等。与机械化快速施工联系，全断面装煤（岩），不留死角，机械化程度高。极大地减轻了掘进工种的劳动强度，实现了文明生产，施工安全也有保障。侧卸式装煤（岩）机是上述几条机械化作业线的重要组成部分，由实际情况可知，在整个岩巷掘进过程中，装煤（岩）是耗时最多的工序，一般要占整个循环作业时间的30%，有时多达50%。因此，装煤（岩）机质量的好坏往往成为岩巷快速掘进的关键。

这里主要讲一下我国出产的侧卸式装煤（岩）机在投入使用时出现的一些状况及设计侧卸式装煤（岩）机电缆吊挂小车的必要性。

1、侧卸式装煤（岩）机使用中存在的问题

现在的煤矿生产正向着高产高效大机械化发展方向迈进，在进行煤矿井巷采掘作业时，采掘机械的动力源依赖于电能，大部分机械的电能是通过电缆传输的，生产的不断进行伴随着机械的位移，导致电缆也要跟着移动。例如：掘进工作面通过爆破后，爆破下来的煤（岩）要利用刮板机和皮带机进行运输，可是爆破下来的煤（岩）不可能一次性地都直接进入刮板机上，以往是通过人工用锹铲到刮板机上，或是用耙斗机来铲，这两种方式职工劳动强度大，又不能保证安全生产。现在有了侧卸式装煤（岩）机，可以通过铲板把煤（岩）直接推铲到刮板机上，之后由运输设备运出。但是，侧卸式装煤（岩）机的动力源是电能，它是通过动力电缆传输的，侧卸式装煤（岩）机的工作方式是在距工作面0～15米处的往复运动，而输送电能的动力电缆也必须跟着往复拖移，以往掘进生产中只要侧卸式装煤（岩）机开动，就必须有一人在其后面拖拽电缆，保证设备开动时不碾压电缆，使职工拖拽电缆的强度很大，工作效率低和作业不安全，时常出现电缆被碾压的事故，不仅浪费了大量的人力、物力、财力，并且给生产埋下了不安全的隐患。后来，经研究实验，成功地在掘进工作面应用了电缆吊挂滑轮小车，在生产实践中取得了较好的效果。

2、电缆吊挂方式简介

为了解决掘进工作面出现电缆被碾压的事故，杜绝因此事故停止供电而影响生产的情况发生，设计了电缆吊挂滑轮小车。此设计制作结构简单，拆装运输灵活方便，适合于井下复杂工序的生产。

近几年来，随着煤矿文明生产程度的加强和机械化程度的提高，国内外都出现了多种电缆吊挂拖运专用设备。该电缆吊挂滑轮小车是由钢绞线、滑轮小车、吊挂链条、紧线器组成。整套设施由锚杆和吊挂链条把钢绞线悬吊在巷道的顶板上，悬吊位置应在巷道顶板的中心线上，这样就能使侧卸式装煤（岩）机的动力电源在左、右侧均匀的移动。两侧滑轮小车是该设备的主要部件，滑轮小车用以沿钢绞线滑动和吊挂电缆，滑轮小车的数量由侧卸式装煤（岩）机往复运动的长度及所拖拽的电缆长度来确定，为了保证钢绞线不出现悬垂两端，要利用紧线器与锚杆和吊挂链条配合固定。在滑轮小车上按照一定的悬垂长度进行吊挂固定电缆，在侧卸式装煤（岩）机的往复运动中进行动力电缆的拖拽。当侧卸式装煤（岩）机前进时电缆与滑轮小车被拉直，完成电缆的自动前移，当侧卸式装煤（岩）机后退时，电缆在自身重力及侧卸式装煤（岩）机的推动下完成自然悬垂，这样就避免了侧卸式装煤（岩）机工作中碾压电缆的事故发生。

3、电缆吊挂滑轮小车工作原理及优点

侧卸式装煤（岩）机的动力电缆依据该机往复运动长度确定，从而确定需要的滑轮小车数量，根据钢绞线吊挂的高度，合理计算电缆的悬垂高度，在悬垂高度内使电缆与滑轮小车捆绑牢固。当侧卸式装煤（岩）机往复运动时电缆在滑轮小车的吊挂下被拉直或悬垂，这样，电缆在悬空中运动，而不是拖在地下，就不至于被侧卸式装煤（岩）机的履带碾压，而导致事故的发生。

电缆吊挂滑轮小车具有如下优点：

结构简单，安装方便，便于掘进工作面的循环交替进行；

避免了侧卸式装煤（岩）机工作中碾压电缆的事故发生，保障了安全生产，减少了掘进工作面的电缆投入，节约了材料费；

减少了一名职工专门进行拖拽电缆的工作量，从而提高了工时利用率。

电缆吊挂滑轮小车使用中要注意事项：

钢绞线要始终处于拉直状态，不可以出现悬垂；

保证电缆要有足够的拖拽长度，电缆长度选择适当；

要注意检查电缆工作中的悬吊高度，保证不发生碾压电缆事故。

4、结论

通过掘进侧卸式装煤（岩）机电缆吊挂小车的设计提高了掘进生产中的机械化程度，保证了生产过程中电缆使用的安全，提高了工时利用率，节约了电缆投入的材料费，适应煤矿现代化文明生产的需求。