掘进工作面单轨吊运输系统的改进与应用

郝瑞萍

（阳煤集团碾沟煤业有限公司，山西 阳泉030400）

1 概述

随着阳煤二矿开采水平的延深，巷道围岩压力逐渐加大，矿压显现明显，巷道掘进施工较为困难。主采的二1煤层厚度为3～18m。由于所采的二1煤层偏软，且赋存条件较差，受其影响，如果采用锚杆支护，由于锚固剂与锚杆孔壁的粘结力较低，巷道支护变形快，支护效果不理想。所以，该矿井下煤层巷道一直采取36U型钢可缩性支架支护，支架棚距为800mm。但由于在煤巷掘进过程中，36U型钢重35.87kg／m，且U型钢支架及材料需从后边料场运至迎头，人工运送的劳动强度大且存在安全隐患（在巷道起伏段尤为明显），效率较低，所以，为提高煤巷掘进时运送支架及其它材料效率，提高掘进速度，在井下煤巷掘进面引进DDD8J型单轨吊设备解决物料运送困难的问题。

2 原单轨吊使用的优缺点分析

DDD8J型单轨吊采用遥控的控制方式，最大行走速度为20m／min，最大起吊的重量为5t，爬坡能力为18°，其结构比较紧凑，故障率较低，且操控系统简单，使用单轨吊后，在提高运输量的同时，很好的解决了以往采用人力抬运或小车拉运设备的劳动强度大问题。且由于该设备采用无轨的运输方式，不需要铺设轨道，完全避免运输过程中翻车及掉道事故的发生，为运输作业提供了安全保证。

虽然，该设备提高了人力运输支护材料的效率，但由于单轨吊设备在延伸时需人工将后边的轨道梁一节一节地拆除，人工抬至前端延伸地点后再重新对接安装，没有彻底把人力省下来。根据这一问题，经过对现场情况调查及对单轨吊设备进行改进，在原设备技术上研制出自移式单轨吊，彻底解决人工掐、接前移轨道梁的难题。

3 自移式单轨吊的改进的关键技术分析

自移式单轨吊将原单轨吊横梁加高，将原单轨吊的单一矩形单排滑轮改进成梯形双排滑轮。利用相对运动原理，通过单轨吊电机自身提供动力，促使轨道梁自身向前移动，完成了单轨吊的延伸工作。

自移式单轨吊结构简单，容易操作，主要配件为梯形双排滑轮，由滚轮、滚轮架、组装件、螺杆、开口销等组成（见图1）。滚轮架采用厚20mm的钢板焊接，高200mm，宽148mm，下边双排4个滚轮，轴距200mm，上边双排8个滚轮，轴距58mm，滚轮里边均为带密封圈深沟球轴承。现场使用过程中，通过固定在U型钢支架联锁梁上的梯形双排滑轮承重，前移时仅需摘挂滑轮即可，大大节省了劳动力，提高了运料效率。

图1 改进后单轨吊组装

当准备延伸单轨吊时，首先检查作业环境是否安全及单轨吊各部件是否完好，检查完毕，将主机固定后，方可由2人配合将前端头闭锁销摘掉，防止轨道梁滑脱。将所需的梯形滑轮挂好，滑轮间距为1.5m左右，然后将单轨吊电机固定，操作遥控器启动电机，利用自身动力将轨道梁延伸致所需位置，再插上闭锁销，即可正常使用。

4 应用分析

12208工作面位于11采区西翼，北侧为12210工作面，南侧为12206工作面，其中12208工作面下巷通过回风联络巷与11采区回风上山联通，通过工作面下车场与11采区轨道上山联通，通过溜煤眼与11采区皮带上山联通。12208工作面下巷设计长度为1645m，净断面为16m2，在工作面掘进过程中，采用自移式单轨吊运输36U型钢及其它设备后，与使用改进前的单轨吊对比可知：由于原单轨吊横梁太重，延伸单轨吊时，必须6～7个人才能来回将轨道梁拆掉后抬运至延伸地点，再人工抬至巷顶安装上去，3个小时延伸10m。使用自移式单轨吊后完成这道工序只需要3个人，1小时可延伸30m，工作效率提高约18倍，每天节省约6个劳动力，每个工人每月按5000元计算，这样一年就可以节省36万元。

5 结语

1）原来作业人员必须来回高空拆梁、装梁作业，存在安全隐患。使用自移式单轨吊后人员只需摘掉滑轮即可，大大消除了安全隐患，提高了职工的安全系数。

2）原来老式单轨吊全靠人工来回高空作业，再人工抬运至延伸地点。使用自移式单轨吊后，只需3人操作短时间内即可完成，并且不用人工来回抬运轨道梁，降低了工人的劳动强度，省时省力。

3）自移式单轨吊能够利用自身动力移动，适用范围广，结构简单、容易操作，便于安装，具有推广价值。