井下斜巷提升中调度绞车提速技术改造与应用

赵维青

（大同煤业集团北辛窑煤业公司， 山西 大同 036702）

1 引言

作为煤矿井下运输的重要设备，调度绞车运输是井下运输系统的重要环节之一。就现阶段而言，煤矿井下使用较多的调度绞车型号主要是JD和JY系列，如JD-40、JY-4、JD-4等。调度绞车运输在所有井下运输中具有，结构紧凑、故障率低、易安装操作等独特的优势，可作为井下斜巷、井底车场等位置的辅助搬运运输方式。国内某矿井设计生产能力超过250万t，近些年来随着开采工艺和设备的不断进步，生产能力有望突破350万t。该矿井原有井下调度绞车使用的是JD-4绞车，随着矿井工作面的不断延伸，开采距离和工作面产能有大大的提升，该类型绞车在提升速度方面已经满足不了现阶段矿井生产的需要。为确保矿井生产能力，提升斜巷运输效能，就必须对原有斜巷调度绞车进行升级改造，保障井下作业的高速运行。

2 JD-4型调度绞车结构特点

JD-4调度绞车的主体结构主要包括五个部分，即电动机、卷筒装置、制动装置、防护罩、深度指示器以及其他附属配套设施。作为调度绞车运行的重要部件之一，卷筒装置作用主要有三个方面，一是通过卷筒上钢丝绳将运输货物输送到指定位置；二是卷筒装置上安装有行星齿轮减速设备，在提升或下放的过程中可起到减速的作用；三是刹车盘中安装有制动装置，拼接制动器可对卷筒装置进行有效控制[1]。

调度绞车卷筒装置内部动力传递过程为：电动机—轴齿轮—小行星轮架—三个小行星轮—双联齿轮。调度绞车电源键启动后，电动机与电动机轴连在一起，并与对轴齿轮啮合在一起，保持等比的运转状态。轴齿轮的轴向定位是通过孔、弹性挡圈和隔套实现。轴齿轮将动力传递给小行星架上的三个小行星轮，并通过啮合作用将运动传递给浮动状态的小行星轮架，三个小行星轮在轴齿轮的带动下同时进行自转和公转，并进一步带动双联齿轮进行运转。

3 JD-4型调度绞车提速技术改造

井下斜巷提升过程中，调度绞车可作为原煤、矸石和支架等其他材料的运输方式。经过技术改造之后，调度绞车在斜巷提升运输之中的工作效率和运输速度都会得到大幅度的改观，进一步确保和加快煤矿生产进程。对JD-4型调度绞车提速技术改造主要包括三项内容，即提速技术改造、深度指示装置改造和安全制动装置改造[2]。

3.1 提速技术改造

该煤矿原来使用的JD-4调度绞车运行速度较慢，已经适应不了当下矿井生产的需要。因此，为满足矿井生产能力的需要，在与JD-4调度绞车生产厂家沟通交流的基础上，决定对该绞车进行提速技术改造。提速技术改造方案主要是对原有电动机进行升级改造，JD-4调度绞车原使用的电动机型号为YBK2-280M-6，电动机功率为55 kW，转速可达到980 r/min。改造后的电动机型号选用YBK2-280S-4B35，功率和转速分别为75kW、1480r/min，这可以从根本上解决调度绞车转速慢的问题[3]。同时，改造后的电动机型号与原有型号属于同一系列，也可有效解决新电动机与原有调度绞车系统不匹配的问题。经过技术论证，得到改造后的调度绞车运行效率要提高五成以上，刨除因装卸环节造成的不良影响，实际生产效率提升比例可超过三成。

3.2 深度指示装置改造

随着矿井开采水平和开采工作面的不断延伸，井下斜巷的运输距离会逐渐增加。一些矿井为满足斜巷提升的需要，两台调度绞车进行接力运输，才能满足矿井斜巷运输的需要，这会增加不必要的人力和物力的浪费，同时会增加不安全因素的产生。为有效克服调度绞车司机在绞车运输中观察提升深度的变化，此次技术改造中增设了深度指示器，采用丝杠的转动带动丝母滑块的移动。通过这种方式的改变，调度绞车司机在操作中可轻松观察到绞车提升深度的实际变化，便于掌握绞车提升情况的变化[4]。

3.3 安全制动装置改造

调度绞车运行速度增加之后，原有调度绞车的安全制动装置将与其不能良好的匹配，因此需要对安全制动装置进行升级改造。原调度绞车配备的电力液压推动装置型号为BY1190Z/B，其额定推力为900 N。改造后的电力液压推动装置型号采用BYT1-180/2，其额定推力可达到1800 N，是原有调离液压推动装置的两倍，可满足新调度绞车安全制动的需要[5]。除对液压推动装置进行升级外，还需要完善下山斜巷安全防护配套设施，每间隔距离设置一套自动防跑车装置，间隔距离一般控制在200 m，可具体情况调整。同时，为增加操作和可靠安全性，可在斜巷上端卸载矸石仓口下一定距离位置安装联动梯形挡车杠。

3.4 改造绞车使用注意事项

对调度绞车进行升级改造后，绞车运行性能将会有大大的改变，在使用管理过程中应注意以下三方面的内容：

1）运行速度提升之后，还需要对调度绞车的刹车系统进行有效调整，确保制动装置的灵活有效性。同时，应严格控制钢丝绳质量，加强日常钢丝绳质量检查，保证其各项指标符合安全运行的要求。

2）在使用改造后的调度绞车时，应避免对绞车急速启停操作。如需对卷筒装置进行启停操作，需在其速度均匀的情况下进行，这样可有效避免绞车传动装置因急速启停而产生损坏。在开动电机的过程中，应避免将两侧刹车装置同时刹紧，以防损伤电机内部构件或引发其他不必要的安全事故。下放重物时，应松开右侧制动装置，并放松左侧卷筒制动闸，再启动电机并使其反转，这样可通过卷筒的半制动来达到控制下放速度的目的。在此需要强调的是，禁止在电动机关闭的情况下下放重物[6]。

3）调度绞车运行过程中如需要紧急停车，应采取停闸断电，并同时使用机械闸和液压制动闸，保障整个机器制动的安全可靠性。在绞车运行结束的时候，应首先按动停止键，再通过制动闸进行制动。在绞车运输任务结束之后，应松开右侧制动轮的刹车装置，并需要将电源切断。如调度绞车长时间不需要使用，应确保其开关处于停电闭锁的位置。

4 结语

调度绞车提速改造之后能够大幅度地提升斜巷运输的效率，并可比避免调度绞车超负荷运转带来的不安全因素，确保矿井斜巷运输的高效率和安全可靠性。本矿井调度绞车提速改造之后，整个斜巷提升效率较原调度绞车提升提高接近四成，改造调度绞车运行正常，未出现跑车等不安全事故，这也充分证明了本次提速改造的可靠性，值得类似矿井提速改造工程借鉴。