矿用无极绳绞车在综采工作面的应用

孟 锋

（晋能控股煤业集团雁崖煤业公司, 山西 大同 037031）

1 工程概况

雁崖煤业公司8308 工作面位于塔山三盘区西翼，工作面设计走向长度为900 m，倾向长度为180 m，工作面回采煤层为山西组4 号煤层，平均厚度为3.5 m，工作面采用综合机械化回采工艺，截止目前工作面已回采430 m。

8308 工作面采用“两巷一面”布置方式，2308 巷为进风巷兼做运输顺槽，5308 巷为回风巷，工作面在回采过程中在2308 巷内安装转载、破碎机、带式输送机以及设备串车，串车主要采用JD-2.5 型绞车牵引，但是在实际应用过程中，由于该类型绞车功率低、牵引安全性能低，而且最大牵引距离短，工作面定期需重新稳装绞车，增加了劳动作业强度，降低了工作面回采速度，对此通过技术研究，决定对工作面设备列车采用一套SQ-120/132b 型无极绳牵引绞车。

2 SQ-120/132b 型无极绳绞车结构原理

2.1 结构组成

无极绳绞车设备主要由以下部件组成：传动、制动装置，主轴及逆止器等部分组成，绞车具体参数如表1 所示[1-2]。

1）传动装置主主要由以下部件组成：联轴器、传动齿轮、驱动电机、减速器及液力耦合器，驱动电机主要采用三相异步电机，能够为传统装置提供动力，如负荷较大时也可以采用双速电机；减速器及液力耦合器的作用是与驱动电机及平键进行对接，大多数绞车通常采用ZHQ-85 减速器，这种减速机具有运输效率高，还可以根据现场实际情况对绞车的运行速度进行调速。

表1 SQ-120/132b 无极绳绞车技术参数表

2）制动装置根据功能不同分为安全制动器和工作制动器，制动器具有安全性高、稳定性强、灵敏度高的特点。两种制动器的区别为：工作制动器采用电动液压推动器来实现自动控制功能，主电动机与液压推动器的电机进行联动，当主电机停止转动后液压推动器的电机也停止转动，卷筒被制动闸抱紧，此时卷筒无法运动，此时工作人员只有经过手动控制模式操控工作制动阀。安全制动器主要由重锤、带形闸以及液压推动器组成，当供电系统运行稳定时，绞车能够正常运行，此时带形闸松闸，一旦供电系统发生故障，卷筒会在带形闸的作用下制动，此时绞车无法运行，这样能够保证绞车的平稳。

3）主轴装置主要由齿轮、滑动轴承及卷筒组成，卷筒又分为钳式以及抛物式两种[3-4]。

4）制动装置出现故障后逆止器会及时触发并启动离合器，同时液压推动开关通电后安全制动器开始动作，这样就实现了绞车在故障状态下及时停机，防止绞车在故障状态下运行。

2.2 工作原理

无极绳绞车主要是通过钢丝绳由多个部分组合而成的一套运输装置。电动机启动后将动力通过减速器及齿轮传递到绞车来带动滚筒运转，滚筒的转动带动钢丝绳拉着梭车往返运行。施工人员在对绞车进行安装，为了避免绞车在运行时发生震动，提高绞车在运行时的稳定性，因此绞车与张紧装置基础需稳装在具有较好稳定性的混凝土地基上，为了避免混泥土地基被其他地基影响，还需确认混凝土地基不与其他地基相连。通常绞车地基要比张紧装置基础至少高0.1 m，施工人员在浇筑混凝土地基后要等地基完全硬化后方可对接绞车及张紧装置。巷道坡度通常要小于15°且巷道的运输长度不得大于4 km，通常运输距离在2～3 km 内最佳，运输巷道的转弯半径不得小于10 m[5]。

3 SQ-120/132b 型无极绳绞车结构特点

1）稳定性高、自动化功能多。无极绳绞车采用两种制动器，在实际使用中可以根据现场的情况制动方式，从而确保运输的稳定性。此外无极绳绞车还具有结构简单、零部件少、占地面积小、质量轻的优点，同时还配有控制台，操作人员可以在控制台上的显示器来实时观察绞车的位置、拉力、状态，操作人员可以通过控制台上的按钮来对绞车进行启动或停止。

2）制作成本低，应用范围广。无极绳绞车灵敏度较高，不仅可以平行运输轨道进行布置，还可以垂直运输轨道进行布置，还可以根据巷道的地形及运输量选用单轨、双轨及三轨的运输方式。传统调度绞车通常采用多部绞车同时作业，工作时需要多名工作人员相互配合完成，不仅增加工作人员的劳动强度还浪费了较多的资金，如采用无极绳绞车能够将原来的设备缩减一半，大大降低了运输成本，同时节约了大量的人力。

3）能够在地质构造复杂的巷道中使用。在地质构造复杂的巷道，采用极绳绞车进行运输时可以在较少设备的基础上通过绞车上的托绳轮组以及压绳轮组等部件来进行多坡度连续运输。如巷道在运输工程中出现弯道，需在弯道处预先安装护轨装置。传统的绞车在多坡度运输时由于采用接力的方式进行运输，操作难度大且危险性高。

4）智能化水平高。采用无极绳绞车进行运输时，操作人员在操作台上就可以一次性的对运输物进行二次辅助转载，满足现代化矿井发展要求，此外绞车还安装有急停、过热、过载等保护装置，能够在绞车出现异常时及时报警，提高了井下辅助运输的稳定性。

4 应用效果

2019 年5 月雁崖煤业公司对8308 工作面运输顺槽原绞车进行更换，安装了一台SQ-120/132b 型无极绳牵引绞车，截止2019 年8 月27 日，工作面已回采到位。通过现场观察及实际应用效果来看，工作面安装无极绳绞车后大大提高了工作面设备列车运输效率，保证了设备列车运输安全，与传统绞车相比，该绞车自动化水平高、故障率低，解决了传统绞车在使用过程中运距短、安装频繁等技术难题，取得了显著应用成效。