新型太极巷道无砂体绳绞车运输系统设计

新型太极巷道无砂体绳绞车运输系统设计

铁煤集团在大兴煤矿南五采区的四层运输道路上有复杂的地质结构。道路沿坡配置，高-480m，宽2.0m，高3.5m，采用u钢支撑。整个巷道共有4个弯道,弯道角度最大为90°,最小为15°,左弯道1个,右弯道3个;30%的局部底板有起伏现象,巷道坡度4°~5°。原采用小绞车接力运输方式,设备和人员投入较多,中间转运程序复杂,维护费用高,工作效率低。为确保运输系统的安全高效,该矿设计了无极绳连续牵引绞车运输系统。1主机部分组成SQ-80型无极绳绞车主要由主机和辅助配套2部分构成。主机部分由驱动绞车、重锤张紧装置、梭车、尾轮和轮组等组成(见图1);辅助配套部分由电控(变频器)、钢丝绳和漏泄通信装置等组成。2系统设计2.1预埋架深度无极绳绞车及张紧装置的布置如图2所示。无极绳绞车硐室采用锚喷支护,净宽3.0m、净高`4.5m。绞车预埋架深度为1.2m,张紧装置预埋架深度为1.0m,两预埋架净间距为2.0m。以轨道中心线为准,无极绳绞车预埋架偏下帮,轨道中心距上帮预埋架的安装孔的中心为405mm,张紧装置预埋架下帮安装孔距轨道中心105mm。2.2下侧牵引臂丝绳的插接该运输中巷需用钢丝绳2000m,钢丝绳通过梭车下侧的牵引臂固定在梭车楔块上,并缠绕在梭车轮上,在储绳车上储存100m,以备钢丝绳破损时进行插接作业。2.3无非无限绳绞车固定方法由于尾轮无需移动,因此无极绳牵引首、尾轮采用混凝土浇灌固定的方式,混凝土浇灌深度为1.2m。尾轮安装后的高度低于轨面50mm。2.4车道岔下感染的起管因整个运输中巷共有3组道岔,为避免矿车在过道岔时压坏牵引钢丝绳,在道岔曲轨上钢丝绳张紧后的运行位置加工两道宽度为30mm的槽,使钢丝绳从中穿入。2.5托绳轮的设置根据巷道实际坡度的特点,在巷道起伏的变坡点及弯道的前后15m处安设1组主、副压绳轮,其余每隔20m安设1组托绳轮。整个巷道共安设托绳轮39组,其中主、副压绳轮15组。巷道起伏转弯处均打1.8m锚杆,以避免运输大型设备时将轨道拔起。2.6缺乏层压支护的巷道产物为适应转弯巷道的运输需要,在转弯巷道处安设专用的弯道护轨装置(见图3)。根据转弯角度的不同,4个弯道共安设弯道护轨装置31组。因弯道转弯急,弯道钢轨受到的钢丝绳拉力较大。运输中巷及采区轨道枕木都为铁板枕木,浮放在巷道底板上,而弯道护轨装置是直接卡在钢轨上的,当弯道护轨装置受到钢丝绳的拉力时,带动钢轨向弯道圆心方向横向移动。原采用每隔300mm打1根长为1900mm锚杆的支护方式,使用一段时间后,锚杆由于受横向力的作用而弯曲变形,未起到支护作用。后采用混凝土整体浇筑的方式,以混凝土浇筑深度不小于1200mm、宽度达到巷道里帮为宜。2.7基地电缆结构为保证无极绳绞车的安全运行,加装了泄漏通信系统,该系统由KTL12型基地电台、KDW29型基地电源、KTL2B型手持电台和MSLYFVZ-50-9型泄漏同轴电缆组成。该系统具有手动、通话和急停等功能,通过手持电台可随时与绞车司机取得联系,当出现意外情况时,还可以手动控制实现紧急停机。3种灵活的运输方式(1)简化了运输系统无极绳绞车是从巷道一端匀速直达另一端,减少了线路上的工作人员和矿车摘挂钩次数,提高了工效,安全可靠。(2)系统配置方便灵活该系统安装方便,操作简单,适用于不同工况的运输要求,可随工作面运输距离的加长进行延伸,适应性强。(3)可自动调节钢丝绳张力钢丝绳张力可随着牵引工况的变化而变化,托、压绳轮克服了巷道的起伏变化处钢丝绳飘浮的问题。(4)储绳量大梭车和所牵引的矿车储绳量大,可减少钢丝绳插接次数。(5)控制方便泄漏通信系统实现了手持电台之间、手持电台与基地电台之间的多方通话,并具有打点、急停等控制功能,为长距离安全运输提供了技术保证。4运输成本低,运行平稳,维护方便,使用方便大兴煤矿南五采区四层运输中巷采用无极绳绞车运输方式后,使用效果良好,表现为:(1)提高了运输速度,单向运输时间为18min,往返一次只需35min,而且每天可减少绞车司机和摘挂钩工4人;(2)减少了摘挂钩和倒车接替次数,避免了因跑车、脱钩及断绳等引发的事故;(3)运行平稳,无冲击,车辆不易掉道;(4)设备数量少,可靠性高,维护方便,使用简单;(5)泄漏通信系统方便快捷,减少了人为不安全因素。5巷道护轨装置(1)钢丝绳因转弯多、角度大,且阻力大,因此易损坏;导向轮受力过大,也易损坏。建议尽量采用垂直于轨道的布置方式,尽可能利用原有巷道硐室布置钢丝绳与导向轮。(2)弯道护轨装置全部为同一种型号,达不到平滑过渡的要求。建议水平拐弯处的弯道护轨装置根据巷道实际的曲线半径进行研制,使之与轨道曲线重合,并平滑过渡。(3)无极绳连续牵引车运送工字钢等长料时,钢丝绳等软连接会下垂刮托绳轮。建议采用三环链或连杆连接,并设计专用件;尽量按无极绳绞车运行的长度订购钢丝绳的长度,不采取中间插接的方式。(4)经过多次试验得出,在程序设计时,应设计成车弯道前15m时自动减速,过弯道后15m自动加速,过弯道时串车速度为0.5m/s,这样即可