论综采工作面安装拆除硐室起吊行车的改进

摘 要：本文首先介绍了综采工作面安装拆除硐室起吊行车存在的问题，其次阐述了关键技术及技术方案，然后对综采工作面安装拆除硐室起吊行车的改进实施过程进行说明，最后对该起吊行车改进的应用成效及经济进行分析。

关键词：综采工作面； 安装拆除 ；起吊行车； 技术 ；方案

安徽恒源煤电股份有限公司五沟煤矿以综合机械化开采为主，因副井口及井下巷道运输条件限制，综采支架、刮板输送机等大件设备均需解体成散件进行运输。在井下以往采用JH-8型回柱绞车对大件设备进行起吊安装或拆除。该绞车安全系数低，故障率高，维修量大，严重制约了综采工作面安装拆除工程的安全高效进行。通过对该起吊行车进行改进，使用德国JDN风动葫芦作为起吊装置，同时增加横向及纵向移动装置，大大提高起吊行车机械化程度，有效提高井下大件起吊作业的安全性、可靠性和准确性，为今后综采设备的安装拆除积 累了宝贵的实践经验。

1 综采工作面安装拆除硐室起吊行车存在的问题

综采工作面安装拆除硐室一般使用自制电动行车进行起吊作业，采用JH-8型回柱绞车作为起吊装置。该行车在使用过程中存在以下问题：

（1）不便于操作控制，起吊定位不精确，起吊设备时需要反复点动进行位置调整，工作效率低。

（2）频繁点动会加快绞车蜗轮蜗杆的磨损，从而出现不自保现象，在起吊时，大件快速下滑，失去控制，安全威胁极大。

（3）电动绞车故障率高、检修量大。经常登高作业检修或更换绞车，这样不但增加了安全隐患，也降低了施工效率。

（4）起吊跑车的前后左右移动全靠人力拉拽，负载移动时，需要8-9人才能拉动，费工费力，效率低。人员拉拽跑车时，如果跑车受力不平衡，容易出现跑车掉道、侧翻事故，对人身造成伤害。

基于以上问题，为了保证井下起吊作业的安全，必须对现有行车进行优化改进。应充分利用井下风能、电能、液压能等动力源，对行车的起吊装置、行走装置、保护装置等进行改进，实现行车起吊、移动远距离一体化集中控制，改变多人拉拽移动行车方式，达到机械化减人的目的。

2 关键技术及技术方案

2.1 关键技术

一是使用德国JDN风动葫芦作为起吊装置，利用风能实现行车的上下起吊。二是利用液压能实现横向跑车的左右移动。三是利用无极牵引原理实现纵向跑车的前后移动。

2.2 技术方案

（1）起吊装置的改进：利用德国JDN风动葫芦替代传统JH-8型回柱绞车，将原来的起吊装置由电动改为风动。现有行车整体框架不变，设计加工可吊挂风动葫芦的小跑车即可。

（2）横向跑车的改进：利用液压千斤顶推动实现横向跑车的移动。

（3）纵向跑车的改进：利用无极牵引原理，采用一台收放绞车实现纵向跑车的移动。

（4）设计安装电气、机械保护，如横向跑车防侧翻保护、纵向跑车防越位保护等。

3 实施过程说明

3.1 起吊装置的改进

利用德国JDN风动葫芦替代JH-8型回柱绞车，采用风动葫芦作为起吊装置，通過操作风动葫芦控制器来实现行车的垂直起吊功能。JDN风动葫芦优势：操作简便，精确定位；实现远距离控制操作，安全系数高；维护率低、故障率低，适合长的工作周期；重量轻，安装、拆除、转移方便；有气动失压保护、紧急制动保护和安全过载保护。

3.2 横向跑车的改进

设计加工可吊挂风动葫芦的横向跑车。采用高强度工字钢加工横向跑车框架。横向跑车的行走采用2个千斤顶推动，从临时乳化泵站给千斤顶供液，通过操作片阀手把来控制跑车的左右行走。

3.3 纵向跑车的改进

利用无极牵引的原理：

（1）在行车一端横梁上固定一台2.2KW的收放绞车，相当于无极绳绞车主机。

（2）将原先的两台纵向跑车改为使用一台，并对纵向跑车框架进行整体加固，相当于无极绳梭车。

（3）在行车两端横梁上各设计安装一套简易张紧装置，通过顶丝、弹簧张紧钢丝绳，相当于无极绳绞车张紧器。

（4）利用动滑轮原理，降低纵向跑车移动速度，同时增加牵引力。

（5）设计加工导绳装置，保证行车纵向平稳运行。

3.4 其它方面的改进

一是设计加工操作台，实现了行车起吊、移动远距离一体化集中控制。二是安装纵向跑车过卷保护，跑车越位后自动断电，防止误操作。三是设计安装横向跑车防侧翻装置，提高跑车运行稳定性和安全性。四是设计管路拖挂装置，保证管路移动顺畅。五是采用高压过滤器和三联体过滤器两道风源过滤装置，降低风动葫芦故障率。六是采用专用起吊组件，钩挂牢靠，安全系数高，避免了传统C形钩起吊组件损坏伤人隐患，保证了作业安全。

4 应用成效及经济分析

4.1 安全效果分析

起吊装置改用风动葫芦，具有操作简便、定位精确的优点，便于大件设备的组装和拆解。风动葫芦起吊安全系数高，实现远距离控制操作，消除了大件起吊电动行车不自保的不安全因素。横向跑车、纵向跑车实现机械化移动，替换人工拖拽，同时设计安装跑车防侧翻和防过卷保护，避免了跑车掉道、侧翻伤人的风险。

4.2 劳动效率分析

原先的电动行车至少需要8人在硐室配合作业，拉拽行车，改进后的起吊行车，前后左右移动无需人工拖拽，现在只需要5人即可满足作业，达到了机械化减人的目的，同时降低了工人劳动强度，提高了施工效率。改进后的行车日常检修量小，故障率低，减少了检修人员的投入，降低了检修人员劳动强度。

4.3 经济效益分析

购置一套JDN风动行车需120～140万元，在现有行车的基础上进行改进，综合利用井下风、液、电等动力，仅需20～30万元即可完成行车改造，节省设备购置费100万元，达到了降本增效的目的。

5 结语

改进后的起吊行车综合利用井下风能、电能、液压能等动力，大大提高起吊行车机械化程度，改变了以往多人拉拽移动行车方式，达到了机械化减人的目的。在现有起吊行车的基础上进行改进，改进量小，易于操作，节约大量成本，且组装、拆解灵活方便，可以满足综采工作面安装、拆除作业的要求。因此，广泛推广应用该项改进，将有效提高井下大件起吊作业的安全性、可靠性和准确性。

参考文献：

[1]神东寸草塔二矿标准作业流程实施探索之路[J]. 杨真.煤矿现代化. 2014（06）

[2]岗位标准作业流程在大柳塔煤矿的推广应用[J]. 李瑞群，杨凤燕.煤矿安全. 2015（03）

[3]标准作业流程（SOP）在神华煤炭企业的应用[J]. 张玉华，苏慎忠，田志伟.露天采矿技术. 2014（11）

作者简介：

张庆虎（1988.08），男，汉族，机电副区长，毕业于中国矿业大学，工程力学专业，主要从事煤矿综采设备的安装与拆除工作。