无极绳连续牵引绞车在后运连续化中的应用

孙远超等

摘要：掘进工作面的快速高效机械化运输后路是煤矿快速掘进新技术之一，除了综掘机掘进工作面外，煤矿掘进工作面大都采用调度小绞车作为后路运输的主要机械化设备，如果将后路运输改为皮带式机械化后路，设备投入较大，掘进进尺的成本显著提高，而且故障点多，检修起来浪费大量的人力物力。若掘进后运系统采用无极绳连续牵引绞车，不但将大大减少设备和人员的投入，而且无极绳连续牵引绞车可适用于20°以下的坡度且起伏变化的轨道运输，可实现弯曲巷道的直达运输，此后运系统还可以直接利用井下现有轨道系统，实现掘进出货、材料转运、设备进出等不经转载的直达运输，因此使用无极绳连续牵引绞车作为掘进运输后路连续化首选设备，有助于掘进工作面快速高效进尺，且降本增效，提高企业的效益。

关键词：掘进运输后路 无极绳连续牵引绞车 降本增效

1 调度小绞车运输的掘进后路效率低下

由于调度小绞车对地质条件的实用性很强，因此很多受地质条件影响严重的掘进工作面都会选择用它来作为后路运输设备。调度小绞车具有操作简单，移动方便，结构紧凑，安全可靠，易于检修等优点。以JD-25型调度小绞车为例，它存在以下技术特征：牵引力18kN，卷筒尺寸〔直径×宽度〕为 310×400mm，平均绳速在0.78m/s；选用的钢丝绳直径标准为15mm，容绳量可达400m；电动机功率为25千瓦，这样的运输后路以1000m长度的巷道计算，以5m2断面计算：每进尺1m，大约需出15吨煤则每出一吨煤需时间：1000÷0.78=1282秒≈0.36小时；15吨煤需时15×0.36=5.4小时。值得注意的是这里忽略了摘挂勾头的时间，实际所用的时间会更长，所以仅采用小绞车作为掘进运输后路效率低下，而且需要投入大量的小绞车司机和信号把勾工，浪费大量的人力，增加了职工的体力劳动的强度。

2 采用皮带机、刮板机运输的掘进“后运连续化”成本高

为了解决小绞车的掘进后路运输效率低下的问题，许多矿井将皮带机、刮板机大量用在掘进后路运输上，这样一来只要工作面扶棚速度或打锚网梁速度提高了，进尺速度也就提高了，不必再考虑后路出货的问题，但是掘进后路生产成本显著提高了，现在我们来计算一下：首先，使用皮带机、刮板机取代了小绞车进行掘进后路运输，但是掘进支护材料运输仍然离不开小绞车，因此小绞车的设备投入费用是省不掉的，以1000m巷道为例，就需要安装小绞车10台。以下为我们计算费用：JD-25型调度小绞车3万元/台，按10部计算，3×10=30万元，皮带机为18万元/台，按3部计算18×3=54万元，刮板机10万元/台，按2部计算，10×2=20万元，再加上绞车和皮带机、刮板机的启动器开关费用0.4×15=6万元（按每台0.4万元/台），小绞车司机和信号把勾工按20人/班计算，皮带机、刮板机司机及检修人员按8人/班计算，每班需要人员为28人/班。综上所述，计算设备投入费用为110万元，每年的员工的工资（每天按三个班，每人5000元/月）为0.5×28×3×12=504万元。

3 无极绳连续牽引绞车在“后运连续化”掘进工作面的优势

首先，无极绳连续牵引绞车简化了运输系统：无极绳连续牵引绞车是从巷道一端匀速直达另一端，减少了运输线路上矿车摘挂钩次数，提高了人工工效和安全可靠性，该系统配置方便灵活，安装方便、操作简单，可以适用各种工况和运输要求，可随掘进工作面运输距离的加长进行延伸，适应性强。张紧装置张紧钢丝绳，钢丝绳张力可随着牵引工况的变化而变化，延长了钢丝绳的使用寿命，托、压绳轮克服了巷道的起伏变化处钢丝绳飘浮的问题。尾轮固定简单，可实现快速移动，以适应运距变化要求。梭车储绳量大，可减少钢丝绳插接次数。泄漏通讯装置使用方便，实现了手持电台之间、手持电台与基地电台之间的多方通话，还具有打点、急停控制功能，为长距离安全运输提供了技术保证。使用无极绳连续牵引绞车对掘进工作面后路出货时，可以方便煤矸分离，避免了掘进头煤矸集中进入煤眼增加原煤的灰分，从而提高效益。

其次，无极绳连续牵引绞车设备投入较少，一条长度1000m，坡度小于20°的掘进巷道仅需一台无极绳连续牵引绞车就可以满足运输需要，掘进迎头使用刮板机直接往矿车装货即可（将刮板机机头用道木垫高后，矿车在下面接货），省去小绞车和皮带机等设备，后运操作人员仅需2人（一人在无极绳连续牵引绞车机头负责开车，一人在无极绳连续牵引绞车机尾负责联络和指挥）。

4 效益分析

4.1 经济效益

以1000m掘巷道为例，需安装小绞车10部，如果采用无极绳连续牵引绞车运输，可以把中间摘挂钩时间节省下来，如此不仅有效节省了大量劳动力，还能够大大加快掘进速度，每月单进水平由200m提高到300m，按每米巷道1500元计算，推广应用无极绳连续牵引绞车“后运连续化”在掘进进尺方面可创造经济效益为：100×1500×12=180万元/年；设备和人员投入计算：一台无极绳连续牵引绞车综合费用投入约75万元，一台刮板机及配套开关约10.4万元，所以设备投入约85.4万元，比皮带机、刮板机运输系统节省24.6万元，省去员工工资0.5×（28-2）×3×12=468万元/年。综上所述，使用无极绳连续牵引绞车作为掘进工作面“后运连续化”运输设备经济效益丰厚。

4.2 安全效益

①减少了摘挂钩和倒车接替次数，有效避免各类事故的发生；简化了运输程序，有效降低了各类事故发生的频率。

②运行平稳无冲击，车辆不易掉道，避免了掉道对安装、生产的影响。

③设备可靠性高，数量少，维护方便，担任简单。

④若采用对拉绞车，要求绞车司机操作熟练，经验丰富；采用无极绳连续牵引绞车配合泄漏通信后，方便快捷，减少了人为不安全因素。

⑤杜绝了皮带机、刮板机的人身或机械事故。

⑥无极绳连续牵引绞车运行期间巷道进行封闭式管理，实现了“无人则安”。

5 结语

实践证明，无极绳连续牵引绞车在“后运连续化”掘进工作面中的应用后优势明显，该系统具有操作方便、可靠性高、适应性强等优势，不仅可以有效降低工人的劳动强度，还能够有效提高运输工作效率，加快掘进速度，具有经济、适用、安全、高效的特点，是目前我国较为先进的一种辅助运输系统，应该对其进行大力的推广应用。

参考文献：

[1]矿山固定机械与运输设备[M].2008.10.

[2]现代矿山采矿机械设备实用技术手册[M].2006.10.

[3]安修库.无极绳连续牵引绞车在回采工作面辅助运输中的应用[J].科技情报开发与经济，2012（19）.

作者简介：

孙远超，淮北市岱河矿业保运区区长兼机电维修中心副主任，工程师，本科学历。

费松，淮北市岱河矿业保运区技术主管，本科学历。