滑靴式无轨自移设备列车的研发与应用

武永刚

(西山煤电(集团)公司 机电厂，山西 太原 030053)

随着煤矿机械化程度的不断提高和采煤、运输工艺的不断更新[1], 辅助运输对矿井生产的影响越来越大。一个矿井如果没有适合的辅助运输系统,就不能充分发挥采掘工作面的生产能力,更不可能实现高产高效。

目前,西山煤电集团回采巷道辅助运输采用传统的有轨绞车钢丝绳牵引设备列车。这种运输方式存在投资高、效率低、劳动强度大，易跑车、掉道等问题,安全隐患多；同时整体性差，安全管理难度大。特别是当前综采巷道无轨运输技术的不断完善、设备的不断更新，使传统辅助运输系统与整体生产运输系统之间缺乏协调性，传统辅助运输系统无法满足安全生产、高产高效的需求是当前制约矿井产能的瓶颈之一。

1 研究内容及设计准则

1.1 主要研究及开发内容

西山煤电集团机电厂与山西煤机银利机械制造公司合作，在借鉴掩护式支架的行走原理，引进、消化吸收国外无轨运输技术的基础上, 经过科研攻关、优化设计,科学合理地选择运输设备的形式和参数, 开发出适应性、机动性和实用性强,成本低的HXLC-00型滑靴式无轨自移设备列车及配套的滑靴导轨式电缆拖车,用于综采工作面重型设备及辅助材料的运输。经在西山煤电集团东曲矿进行工业性试验,该设备列车成功取代原有设备列车，取消原回柱绞车牵引，无需拆卸安装轨道，可依靠乳化液泵站动力推动设备列车前移，实现设备列车便捷、高效运行，同时增设电缆托架更利于综采工作面的管理,满足矿井安全生产、高产高效的需求。

1.2 设计准则

1) 结构优化,先进合理;承载能力强，性能稳定，可靠性高。

2) 机动灵活，适应能力强，能在波浪形底板面上正常运行。

3) 随综采工作面同步前进，移动距离符合回采规律。

4) 操作简单、运行平稳可靠，便于维护。

5) 性能价格比较高。

2 结构及工作原理

2.1 总体结构

该设备主要由若干依次连接的滑靴式平板车、前推杆、后推杆、推移千斤顶、抬底千斤顶和滑靴导轨式电缆拖车等主要部分组成。HXLC-00型滑靴式无轨自移设备列车的总体结构图见图1 (不包括滑靴导轨式电缆拖车)。

1—阀操作室 2—滑轨连体 3—前推杆 4—推移千斤顶 5—抬高千斤顶 6—后推杆 7—连结杆

滑靴式平板车体与前、后推杆分别水平置于综采工作面巷道的底板上，平板车体底部开设有与地面相通的对穿孔道，推杆通过孔道贯穿连接于平板车体底部；推移千斤顶斜置铰接于平板车体的前上部和与其对应的推杆的后端，用于驱动平板车体和推杆的前移；平板车的前端均固定有垂直设置且支撑在与其对应的推杆上的压紧千斤顶，在平板车前移时，用于压紧推杆，抬起平板车；推移缸与压紧缸的夹角<84.2°。

2.2 工作原理

推移千斤顶和抬底千斤顶所需泵压均来自于井下综采工作面的乳化液泵站。该车的液压控制系统通过管路和换向阀，分别连接至各推移千斤顶及抬底千斤顶，然后操作换向阀接通液压管路。

1) 给抬底千斤顶提供高压乳化液，使其缸底压在前推杆上，并使其所在的一端车体向上抬高210 mm。此时，滑靴车体底平面由平行于巷道底板平面转变为倾斜于底板面的状态(最大倾角≤4°)。

2) 给推移千斤顶提供高压乳化液，使其缸底一端向前移动，并带动滑靴车体向前移动一个步距。同时，抬底千斤顶随着滑靴车体的运动，也在前推杆上向前滑移一个步距。

3) 使抬底千斤顶无杆腔卸压，给有杆腔加压，使抬底千斤顶活塞杆收回，并带动滑靴车体落下。随后，使推移千斤顶无杆腔卸压，给有杆腔加压，使推移千斤顶活塞杆收回，并带动前、后推杆向前移动一个步距。至此，HXLC-00型滑靴式自移无轨设备列车完成了一个步距的运动。

4) 随着采煤工作面的不断前移，重复上述操作过程，该滑靴式自移无轨设备列车就可以随采煤工作面同步前进，以完成其所承担的运输任务。该滑靴自移设备列车中，滑靴式平板车装载有电缆、液压泵、电气设备及电缆运输槽等，其中电缆运输槽上端的横梁高度可以通过液压立柱调整。

2.3 主要技术参数

1) 滑靴式平板车。外形尺寸：4 500 mm×1 500 mm×500 mm (可根据工作巷道的生产条件制作不同规格)；单车重量：5.5 t；单车载重：25 t。其结构示意图见图2。

图2 滑靴式平板车结构示意图

2) 工作介质：综采工作面泵站乳化液。

3) 工作压力：31.5 MPa 。

4) 推移千斤顶。型号：M126-TY160/105；推力:63 t;拉力:36 t;步进距离:780 mm/步距。

5) 抬底千斤顶。型号：M126-QT125/90；推力:38.6 t；拉力:18.6 t；升降幅度：210 mm。

6) 爬坡能力≤7°(在硬质底板上)。

2.4 技术创新点

1) HXLC-OO型滑靴式无轨自移设备列的使用，使综采工作面重型设备及辅助材料实现了无轨运输，简化了井下运输环节，优化了作业程序，提高了运输设备的可靠性、适应性和机动性。

2) 采用工作面乳化液介质作为动力源，无需电动机或液压马达等原动机驱动，简化了系统构成体系，提高了设备的可靠性。

3) 采用组合液压迈步自移的工作原理，使滑靴式平板车车体与推杆互为支点，实现了整体自动前移[2]。

4) 配套研究的滑靴导轨电缆拖车解决了综采工作面电缆、管路前移、悬挂时与工作面推进度不能同步的问题，省去了移动电缆输送机轨道的繁重工作，使工作面推进循环更加合理完善。

3 结束语

HXLC-00型滑靴式无轨自移设备列车在西山煤电集团公司东曲矿的成功使用，证明了无轨运输具有传统轨道运输无可比拟的优势，改善了工人的工作环境，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率，解决了综采工作面关键设备的移动难题，为整个矿井实现高产高效创造了条件。但无轨运输也有较苛刻的适用条件，一个矿井是否适合采用无轨运输系统,需结合矿井本身的特定条件进行性能价格比较。

参 考 文 献

[1]李民族.综采工作面滑靴式自移列车技术应用[J].山西焦煤科技, 2011(9):15-17.

[2]孙社民.综采工作面滑靴式自移设备列车的关键技术研究[J].科技与企业,2013(20):377-378.