一种实用型电缆吊索装置在露天煤矿的应用

马渊

【摘要】胜利露天煤矿供电高压拖拽型阻燃橡套电缆主要用于采场电铲、疏排水等设备供电，在供电电缆需在地表挡墙铺设，常跨越生产道路需使用移动型电缆桥进行架设。电缆桥移动、架设较为频繁，供电电缆需使用电缆吊索装置进行固定，由于市面没有该类的专用吊索装置从而使用现有的卡片固定方式导致电缆时常发生挤压而损坏绝缘层发生电缆故障停电。本文针对该问题进行阐述，并提出可行的对应措施。

【关键词】露天煤矿  供电  问题与对策

一、露天煤矿供电概况

胜利露天煤矿电铲共计10台，水仓2处，通过6台5000KVA 35/6.3KV移动变电站降压至6.3KV使用矿用拖拽型阻燃橡套电缆（3×50+2×25+1×25mm2）为采场所有用电设备供电。供电电缆需跨越生产运输道路。跨越生产道路需使用电缆桥将电缆架设，电缆桥放置在道路两旁、高度13米，道路路宽18米，可将电缆架设到保持10米的高度，从而可保障最大生产卡车830E车辆正常通行。按照生产计划，煤矿电铲经常移设至不同位置进行作业，此时电缆供电方式需进行重新规划，并制定合理的供电方式。但是在实际生产现场为了有效地提高供电质量及缩短供电半径，需再次为跨越生产道路电缆进行重新架设电缆桥。

二、存在的问题

电缆桥由防倾倒的移动型水泥浇筑底座、13米高空心钢管、上下各一个定滑轮、Ф13钢丝绳、电缆吊索装置组成，电缆吊索装置主要用于固定需架空的矿用拖拽型橡套电缆，钢丝绳另一端使用指挥车将电缆吊起，从而可将电缆架设到10米以上的高度。每次架设电缆桥时间都需要时间30分钟以上，并且现使用的电缆吊索装置使用的是两个钢板利用4套螺栓把电缆夹紧进行固定。目前该电缆吊索装置主要存在以下问题：

（1）在固定电缆的时候，需3个人进行30分钟的作业。尤其在冬季严寒时候作业人员在户外工作劳动强度极大，作业时间更长，不便使用。

（2）工作效率低。作业人员在固定电缆的时候需要使用活动扳手对每条螺丝进行紧固，并且在螺栓紧固时每个作业人员力度不统一，对电缆夹伤有一定的危险性。电缆吊索装置均在户外使用，经过风雨侵蚀，螺栓容易锈蚀造成效率大打折扣。

（3）该电缆吊索装置长时间将电缆压迫、并且电缆在弯曲的过程中直接接触钢板的边缘锋利的切面导致电缆出现了不同程度的损伤，轻则造成外皮损伤，重则造成电缆绝缘层损伤而导致单相接地故障。

该电缆吊索装置的使用存在问题比较多，并且在使用过程中对电缆损伤比较大，安全性能不够强。

三、应对措施及解决方案

通过对电缆的进一步研究，对电缆的使用性能及现场环境的考纠，通过按照电缆的尺寸、特性及环境因素进一步改进电缆吊索装置，从而可最大化的提高工作效率及保护电缆不受外界作用力的影响，可确保電缆的正常使用及延长电缆的使用寿命，并且可极大地提高工作效率减少人员劳动力。

胜利露天煤矿采场所使用的均为6芯的3×50+2×25+1×25mm2和3×120+2×50+1×35mm2矿用拖拽型阻燃橡套电缆，3×50+2×25+1×25mm2电缆外径57.8mm，3×120+2×50+1×35mm2电缆外径77mm。按照电缆使用情况需专门为两种电缆特制定两种电缆的电缆吊索装置，考虑到实际使用过程中，采场电缆架桥在工作中几乎两天一次，并且电缆桥都是通用的，架设电缆的型号不能固定，所以在制作方面考虑节省成本方面需要进一步综合。在日常电缆铺设中，常在地面固定定滑轮，将电缆通过定滑轮进行拖拽可保护电缆在拐角处保护电缆不受伤害，按照这一原理，可将新型的电缆吊索装置制作成4D半圆形，极大地保护电缆不受损坏。并且考虑到胜利露天煤矿地处寒冷地段，夏季最高环境温度可达到+40℃，冬季最低环境温度可达—40℃。电缆吊索装置的强度在该环境下能保证最大3×120+2×50+1×35mm2电缆的受力达到要求，考虑到刚性材料在寒冷天气较为脆弱，易开裂的特性，需要新型电缆吊索装置制作强度更高，材料更厚。但是材料厚了之后，新型电缆吊索装置自身重量较大，是现有的电缆吊索装置重量的4倍，人员劳动强度更大，不易于冬季使用。为减轻重量可考虑使用铝作为电缆吊索装置的主要材料，铝具有良好的可成型性、可焊接性，制作较为简单，强度相对较高，易于加工，抗腐蚀性、抗氧化性好，成本低的特点。但是在较低温度下强度衰减较大。最终考虑使用铝合金材质，铝合金材质具有密度小，接近2.7高，约为铁的1/3，强度更高，经过一定程度的冷加工可强化基本强度，易加工添加一定的合金元素后，可获得良好铸造性能的铸造铝合金。为了保证新型电缆吊索装置的强度，不得出现焊接，需一体成型铸造成型，这样便可获得更大的强度。并且作业人员均在该环境下作业，为了较少人员的作业劳动强度，应考虑新型的电缆吊索装置能简单操作、易于操作，最大化的减少人员的劳动强度。如何才能实现一个人固定电缆的方法，这就需要考虑电缆固定易于操作，原有的电缆吊索装置用两个钢板将电缆夹紧，用螺栓固定。固定的时候需要至少3名作业人员才能正常完成，并且需要紧固螺栓，效率低，作业人员强度大，并且固定完后经过长时间的使用后螺栓容易锈蚀，拆卸难度大，经常需要使用螺栓松动剂才能拆除，锈蚀严重时在拆除时可能发生螺栓断裂，电缆跌落有造成人员伤害的可能性。为了解决该问题，新型的电缆吊索装置利用反作用力的原理，利用电缆自身重量夹紧电缆，电缆自身越重，作用力越大。并且在作业中只需要一名作业人员即可完成电缆的固定安装工作，极大地减少作业人员，通过现场试用，只需要10秒钟即可完成。

四、使用效果及推广价值

原有的电缆吊索装置在使用时需至少3名作业人员联合进行紧固作业，光在卡电缆这一项工作就需要20～30分钟。通过使用此项发明创新的新型电缆吊索装置一个人在10秒钟即可完成此项工作，大大地节省劳动力、提高工作效率、保护电缆不受损伤。每年架设电缆桥约150余次，从而可节省停电时间约150次×0.33小时=50小时（2.4天），按照胜利露天煤矿电铲一天的折旧费用约2万元，每年可节省费用约5万元。使用新型电缆吊索装置可减少2名作业人员，一个人一年工资约8万元。共计每年可节省21万元。

总之，新型电缆吊索装置不仅适用于露天煤矿，还可用于各类需架空电缆的企业。通过适用在胜利露天煤矿使用效果极好，安全性能高，目前胜利露天煤矿已全部更换为该新型电缆吊索装置，具有较好的推广价值。