液压自移式设备列车在综采工作面的应用

曹 立

（晋能控股煤业集团雁崖煤业公司，山西 大同037031）

1 工作面概况

晋能控股集团雁崖煤业公司8312工作面位于三盘区南翼，工作面东侧30 m为8311工作面采空区，西侧为实体煤，南端为实体煤，北端为盘区大巷。8312工作面设计走向长度为1 100 m，倾向长度为241m，工作面回采煤层为4号煤层，平均厚度为3.5m，平均倾角为3°，工作面采用走向长壁后退式综合机械化采煤法，采用全部垮落法控制顶板。工作面割煤是采用MG2×200/930-WD型双滚筒采煤机进行落煤，截深为0.8 m。工作面破煤后通过SGZ-800/1050型封底式刮板输送机运至SZZ-800/250型转载机，经DTL-1200型胶带输送机通过盘区胶带输送机、2号胶带输送机、塔山矿1070主运输机运输至地面[1-2]。

8312工作面回采期间，在运输顺槽安装了一部双轨设备列车，设备列车主要安装机电设备有乳化液泵、远程操控台、移动变电站、隔爆开关、电缆储存框等；随着工作面推进，设备列车通过绞车进行牵引移动；但是在实际应用中发现，由于设备列车安装地点狭窄、巷道底板高低起伏，导致设备列车在移动时难度大，劳动作业强度高，且不利于施工安全[3]。

2 传统设备列车主要存在的问题

1）传统的绞车牵引设备列车在移动时，很容易引起电站失控下滑。根据近几年发生的设备列车事故统计，设备在运行时发生过好多跑电站事故，尤其是在巷道底板不平或倾角较大时，很容易发生跑电站安全事故。电站下滑事故不仅会造成其他设备列车上的机电设备损坏，还会导致人员受伤。

2）工作人员控制制动闸能够控制设备列车下坡时的速度，但不能避免电站的下滑，工作人员利用绞车进行牵引时速度又不恒定，很难控制电站的速度。根据近几年发生的电站失控事故统计，在倾角较大的巷道用平板车对电站进行牵引时，下坡放电站比上坡拉电站发生跑车的概率要大。

3）在起伏不平或倾角较大的巷道前移电站时，工作人员常常使用分段移动电站、多部绞车共同配合前移电站的方式来避免电站发生跑车事故。然而这种方式控制难度较大、配合难度大，很容易造成其中一段列车掉道，严重时会造成部分设备损坏，更换难度增大[4]。

4）在顶、底板破碎的区域进行设备前移时，工作人员很难设置生根点，在巷道铺设水泥不仅会延长工作面的稳装周期，还会造成物力的大量浪费。

5）在巷道多位置设置生根点或分段前移设备电站都会给综采工作人员增加额外的工作量，影响工作面其他检修工作的进行。

3 液压自移式设备列车结构组成（见下页图1）

液压自移式设备列车主要由各类千斤顶、液压系统、车架组件、连接段、左右滑块、连接架、自移轨道组件、辅助支撑组件、前推器、同步杆组成。

1）车架组件为设备列车的载体，主要由以下部件组成：左右连接头、左右侧槽钢、上面板、高强度槽钢。车架组件还可以安放设备列车的其他配件[5]。

2）左滑块组件功能结构与右滑块组件是完全相同的，滑块组件是将滑块架焊接在四个滑块上。通过乳化液泵给千斤顶供液来推动相应滑块组件运动。在实际使用中，操作人员控制液压阀来给左右千斤顶提供液压，然而两边千斤顶的供液方向恰好相反，即当工作人员控制液压阀供液后，乳化液泵能够给左边千斤顶前腔与右边千斤顶后腔同时提供液压，也可以给左边千斤顶后腔和右千斤顶前腔同时提供液压，通过这样的操作就能使左右千斤顶向相反的方向伸缩。也就是当伸出右千斤顶时缩回左千斤顶；缩回右千斤顶时，伸出左千斤顶。

图1 液压自移式设备列车结构示意图

3）滑块组件主要是由四件滑块与连板组焊接而成。滑块组件在千斤顶的作用下运动时，当伸缩套通过车轮轴带动里侧两块滑块上下运动时，辅助支撑组件也在两块外侧滑块的带动下做上下运动。

4）自移轨道不仅是千斤顶的受力部件也是设备列车移动的支撑部件，主要是由强度较高的钢板焊接而成。按照煤矿巷道的规格，轨道的轨距通常为0.6 m。

5）液压系统主要由液压胶管、液压阀组、各类千斤顶组成。乳化液泵站需自行配备。

4 液压自移式设备列车工作原理

1）乳化液泵为液压阀提供高压液体，左右千斤顶的伸缩主要是通过操作人员来控制操作阀完成，待左右滑块组件向左运动后，里侧滑块下压列车对应侧的伸缩套，轮轴会相应的向下运动，车轮在轮轴的作用下被压在轨面上，这时轨道与巷道底板接触；外侧滑块抬高列车对应侧的伸缩套，轮轴会相应的向上运动，辅助支撑组件被带动升起，这时轨道与巷道底板脱离。

2）自移千斤顶也是由操作人员控制液压阀组来完成，将自移轨道与自移千斤顶的一端固定，将车架与自移千斤顶的另一端固定，自移千斤顶在乳化液泵供液的情况下会沿着轨道做伸缩运动，从而推动车架向前移动。

3）自移千斤顶达到设计的最大行程后，自移千斤顶的供液会被液压阀自动切断，此时自移千斤顶将车架推动到了轨道的前端。此时操作人员通过给滑动千斤顶反向供液，滑动千斤顶就会将左右滑块组件向右推移。外侧滑块下压列车对应侧的伸缩套，辅助支撑组件被带动下降与底板接触；里侧滑块抬高列车对应侧的伸缩套，轮轴会相应的向上运动，滑靴在轮轴的作用下被钩起，这时轨道与巷道底板脱离。辅助支撑机构支撑车架与列车其他的设备。

4）工作人员控制液压阀将自移千斤顶收回，自移轨道组件在千斤顶的推动下向右移动，自移千斤顶收回后，这就完成了一个循环。按照以上步骤循环操作就可以实现设备列车的自移。

5 应用效果

2019年4月雁崖煤矿8312工作面采用液压自移式设备列车，截止2019年10月通过6个月实际应用效果来看，液压自移式设备列车彻底解决了传统设备列车移车难度大、移车效率低等技术难题，采用该设备列车后只需1人操作即可，与传统设备列车相比，降低了劳动作业强度及劳动成本，提高了设备列车移动安全系数，取得了显著应用成效。