浅谈迈步自移设备列车在煤矿井下的应用

刘志辉

摘 要：介绍了榆林神华郭家湾煤矿应用新型综采工作面顺槽迈步自移设备列车代替传统的绞车钢丝绳牵引综采移变设备列车，解决了以往设备列车使用绞车、钢丝绳链接、牵引设备列车容易出现的断绳跑车、掉道、脱扣、误操作等安全问题，为煤矿综采工作面安全、高产、高效生产提供了先进的设备支持。研究分析了迈步式自移设备列车的结构组成及特点、行走运行原理。

关键词：迈步自移设备列车；综采工作面；液压驱动；工作原理

中图分类号：TD67 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）27-0139-02

1 概述

新型迈步自移设备列车在榆林神华郭家湾煤矿正式投入使用，该套设备列车的投入使用对于煤矿综采工作面安全、高产、高效生产，综采设备列车的变革有着里程碑式的推进作用。当前，国内传统的综采工作面设备列车多数采用轨道式绞车、钢丝绳链接、牵引的移动方式，此种设备列车移动方式作业步骤复杂，参与工作的人员数量多，安全系数低，工作强度大，作业效率低。设备列车在移动过程中容易出现钢丝绳断绳、设备列车跑车、平板车掉道、绞车误动作、人员信号传递不畅，平板车滑移等威胁人身安全和设备财产损失的隐患。

随着采煤技术的日趋成熟，自动化水平的不断提高，先进的设备列车移动技术也逐渐浮出水面。榆林神华郭家湾煤矿51103综采工作面引进了顺槽迈步自移设备列车，此套设备以液压为动力，自带轨道，高度集成、列车自移、行走调偏、管缆随动、防掉道等功能，实现锚固拉移装置带动整个设备列车的迈步式前移。迈步自移设备列车的投用，可实现一个圆班移动一次设备列车，降低材料的投入、降低工人劳动强度、减少拉移设备列车的准备时间，增强了综采工作面生产的安全性和提高了作业的工作效率，将设备列车的牵移工作方式从根本上进行了革新。使用传统的设备列车，综采队里需要安排专门人员进行拆轨道、运轨道、铺轨道、挂单轨吊、拆单轨吊等工序的作业，还需要每班安排人员进行拉拽电缆和高压液管工作。使用新型迈步式自移设备列车后，只需要安排一名控制台电工停开乳化液泵和一名液压系统操作工，就可以完成全部拉移变设备列车的工作，减少了作业人员，降低了人工成本，也与神华无人则安的安全理念相吻合。同时，由于该设备列车采用了管缆伸缩承载系统缩短了调度绞车至工作面的距离约100米，这样工作面的回采长度可增加100米，按照工作面平均采高为4.5米，工作面长度为300米计算，每个工作面可增加原煤产量约18万吨，提高了煤炭资源的回采率。增加了矿井的效益。

2 设备列车主要参数及主要结构特点

2.1 设备列车的主要参数

迈步式自移设备列车全长223米，单节小平板车长度为 3645mm、单节大平板车长度为5955mm；单节平板车载重20T；爬坡角度为0-7°；设备列车牵引能力为300T；设备列车移动步距为2000mm。

2.2 设备列车的主要结构特点

（1）综采工作面顺槽迈步自移设备列车，每套由1组锚固牵引装置，36辆平板车，1组管缆伸缩推移装置组成，布置于运输顺槽巷道，总长度约223米。

（2）36辆平板车共由1辆尾架工具平板车、1辆工具平板车、21辆小平板车，10辆大平板车、2辆电缆存储车和1辆光缆存储车组成。

（3）锚固装置自带调偏提升机构，调偏时能提升支架高度170mm，左右最大调偏量145mm/次。

（4）平板车配有专用轨道和轨道提升装置；专用轨道间通过连接段铰接，适应上下坡道，实现设备列车整体迈步自移及防跑车和防掉道。

（5）迈步自移设备列车移动行程为2000mm。

（6）锚固装置通过推移油缸拉移设备列车，防止因钢丝绳断裂引起的跑车事故，能够保证设备列车在0-7°的坡道上行走。

（7）提升销在设计时和轨道的摩擦方式为滚动摩擦，摩擦力小，不易损坏。

（8）轨道下面焊有滑靴板，增大接底面积。

（9）每辆电缆存储车能够存储250米的高压电缆。

（10）电缆伸缩自移部分悬挂在承载车上，采用步进推移装置和制动装置，多组电缆小车使用链条连接，间隔一定距离来实现电缆部分的伸缩功能。

（11）承载车上布置有伸缩套筒悬臂梁，可根据巷道情况自行调节系统高度，8组车上共有4根撑顶立柱，电缆移动时撑顶立柱接顶，保证电缆伸缩系统移动时的稳定性。

（12）迈步自移设备列车到达停采线后，可以卸掉轨道，采用辅助牵引装置拉出顺槽巷道。

3 设备列车的布置方式及作业循环步骤

3.1 设备列车在巷道中的布置方式如图1

3.2 设备列车作业循环步骤

综采工作面顺槽迈步自移设备列车由泵站提供的高压工作液经进液截止阀和过滤器进入电液操纵阀组。通过触发人机操作界面的相应按键来控制电磁先导阀，电磁先导阀控制的液体进一步控制主控阀组，实现控制乳化液的开关及流向，从而完成控制相关油缸的动作，实现自移设备列车的各种动作。

3.2.1 生产班中电缆压缩

（1）设备列车锚固拉移装置不动，平板车落地，只动作管缆伸缩承载系统。

（2）将管缆伸缩承载系统中的撑顶立柱撑住顶板，形成支撑点。生产班时，采煤机割一刀煤，操作单轨吊中的步进推移装置将所有管缆推移压缩一个步距。（此步操作跟随采煤机循环动作）

（3）生产班结束，采煤机检修，管缆伸缩承载系统停止动作，并将撑顶立柱降下。

3.2.2 检修班时，设备列车前移，电缆伸展

（1）将锚固拉移装置中的立柱顶住顶板，锚固架顶天立地形成锚固点。

（2）利用平板小车提升装置，将导轨压到地板上，平板小车骑在导轨上脱离地面。

（3）操作推移千斤顶，将设备列车（所有部分包括管缆伸缩承载系统）拉移一个推移步距（2米），完成设备列车的前移。

（4）利用平板小车的提升装置，将小车轨道提起，平板小车落地。

（5）将锚固拉移装置中的立柱降下，用推移千斤顶，以落地的设备列车为支点，推移锚固架前移，从而完成迈步式自移设备列车的一个步距循环（2米）。

（6）将管缆伸缩承载系统中的单轨吊装置中的推移油缸

反向前进，实现管缆拉伸（每次2米）。

（7）上述完成一个步距拉移的循环，依上述步骤循环操

作，完成自移设备列车18米的前移。

3.2.3 锚固拉移装置的调偏如图2

（1）首先锚固拉移装置的立柱降下，其次动作伸缩调偏装置中的起底油缸。将起底油缸伸出，将锚固架顶起脱离地板，调偏装置落地。

（2）伸缩调偏油缸，实现锚固拉移装置的左右调偏。

（3）收起起底油缸，锚固拉移装置落地，调偏装置脱离地面。

（4）收回调偏油缸，完成一个动作的循环！一次调偏

100mm。

4 结束语

传统的移变设备列车在使用中安全系数低，安全事故时有发生，为生产和作业人员的安全带来隐患，新型迈步式自移设备列车的研发和投用降低了工人的劳动强度、减少了作业人员数量，缩短了拉设备列车的准备时间、操作步骤简单、易操作，大大地提高了工作效率，减少作业安全隐患。随着51103综采工作面的顺利贯通、回撤，标志着迈步式自移设备列车在郭家湾煤矿试运行成功。该套设备列车整体稳定性高，可有效杜絕因列车跑车、掉道等引起的各种安全事故，保证综采工作面作业人员的安全，也提高了综采队的工作效率，为煤矿综采工作面安全高产高效生产提供了保证。

参考文献：

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