一种新型煤矿运输系统的设计

一种新型煤矿运输系统的设计

1工作面开采难点新华煤矿集团孙村煤矿是一座具有100年历史的煤矿。目前，采深度为1100米，是中国最大的煤矿之一。孙村煤矿二采区2421工作面储量约170万t,采用轻型薄煤层综采设备开采,开采约需3a时间。由于该工作面地质条件极为复杂,巷道多起伏,运距长(最长运输距离可达2059m)。按原设计采用内齿轮绞车对拉运输,需投用内齿轮绞车10部,占用设备、人员多,运输条件极为困难,安全管理难度极大。因此,如何确保2421轨道运输系统的运输安全,提高运输效率,是亟待解决的问题。2齿轮绞车运输设备该矿经过对现场运输系统多次勘察和分析研究,决定与河北煤炭科学研究所合作,采用一种新型煤矿运输设备—无极绳牵引普轨卡轨车,以取代工作面顺槽中内齿轮绞车接力运输,实现长距离连续运输。(1)该设备能够实现双速运行(高速、低速),在重载情况下或过坡道、弯道时选用低速运行,在轻载或直道时选用高速运行,以提高运输效率。(2)绞车设有自动或手动制动装置。(3)绞车产生的牵引力能够满足在最大坡度18°下运输最大载重10.5t,并保证车辆在变坡起伏及拐弯处不掉道。(4)采用泄漏通讯技术在绞车运行线路内任何地点即可通话也可打点,实现绞车的远程控制。3装置及部件布置采用双速无极绳绞车为动力,配置插爪式牵引储绳车、张紧器、回绳站、托绳轮、压绳轮、天轮等部件,通过钢丝绳组合成一套完整的运输系统,牵引钢丝绳布置在轨道中间,副绳布置在轨道外侧,在曲线处布置弯护轨及弯道导绳轮组,防止钢丝绳出现跑绳现象。3.1极绳绞车电机:双速高、低频运行,双滚筒主要有电机、减速机、液力推杆制动器、手动制动器、主副滚筒及绞车箱体组成。绞车选用双速、双滚筒无极绳绞车,电机采用双速水冷防爆电机,实现了双速(高、低速)运行,双滚筒结构(一个带绳槽的主滚筒、一个副滚筒)不会出现咬绳现象,且主滚筒上采用了K25摩擦衬,增加了钢丝绳与滚筒的摩擦系数,使牵引力大大提高。由于该矿使用的绞车牵引力大,因此,在结构设计上要求采用分体式,拆装方便,便于下井。3.2斜巷人车牵引支护牵引储绳车主要有车体、摆动轮对、牵引臂、绳头固定楔块、卡轨轮组等组成。车体牵引高度与矿车及平盘车牵引高度相匹配。采用转盘、摆动结构使轮对可随巷道的起伏、变坡、拐弯而上下、左右水平摆动,增大了运行的稳定性,采用斜巷人车已成熟的机械式插爪机构,确保了制动的可靠性。牵引储绳车上设有卡轨轮使牵引车通过弯道时卡轨轮与水平弯护轨接触,起到导向作用。在牵引车两端下侧设有牵引臂,其作用一是钢丝绳两头穿过牵引臂固定在牵引车楔块上;二是牵引车通过压绳轮时把压绳轮撞开而顺利通过。此牵引储绳车具有固定钢丝绳、存储钢丝绳、牵引重载车等功能。3.3张紧器的选择无极绳运输系统中钢丝绳张紧至关重要,由于运距长、巷道起伏大,钢丝绳变化量较大,要求张紧装置具有较大的吸能能力,以保证松边钢丝绳始终保持一定的张力,系统才能够正常运行,该矿特采用由动滑轮和定滑轮相互组合的五轮重锤式张紧器,采用串并联使用。3.4水平弯护轨及内弯导绳装置为了在水平拐弯时牵引储绳车不掉道,在三个水平及竖曲线拐弯处安装了水平弯护轨及弯道导绳装置;为使牵引车及钢丝绳顺利通过道岔,对3组道岔增加了转摆装置,摆动道岔活动轨使牵引车底部的牵引臂可顺利通过,外侧绳通过道岔时可用道岔压绳梁将钢丝绳压在道岔下边通过。3.5循环系在卡轨车系统中,根据该矿2421工作面巷道的具体情况布置了托绳轮、外绳导轮、三轮压绳轮等,有效控制了钢丝绳的正常运行。3.6yfvz-50-9型泄漏系统泄漏通讯系统由KTL12基地台、KDW29基地电源、KTL2B手持电台和MSLYFVZ-50-9型泄露同轴电缆组成。该系统具有打点、通话、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,还可把手持电台转换至打点功能,实现紧急停机。此通讯系统通话效果良好,在近1700m的线路上未接任何中继器。3.7轨道等其他组成卡轨车轨道系统终端导向装置,由导绳轮、支架、轨道等组成,其上面设有钢轨,载重车可以通过回绳站,以便调车。回绳站采用地锚固定方式,拆卸、安装方便。3.8极端技术介绍了普通车辆的参数型号KWGP—90/600J牵引力/kN90牵引速度/m·s-10.6/1.24运营并操作该系统于2006年2月调试完毕,开始运送综采设备。总运输重量达938t,运距864km,最大载重量10.5t,顺利通过22°的上山。(1)无限制绞车绞车运行正常、高低速转换方便,轮衬摩擦系数大,且耐磨性好,液力推杆制动可靠。(2)张紧张张紧器轮子转动灵活,重砣上下移动无卡阻,吸绳量满足使用。(3)强制安装绳索车牵引储绳车过变坡点及弯道时,轮对随巷道情况摆动灵活。(4)车轮系统托绳轮、压绳轮及弯道导绳轮转动灵活,使钢丝绳得到了很好的控制。(5)轨系统在底弯道处,安装压绳轮处连接梁打地锚固定,防止了轨道的抬起。改造的道岔满足了牵引储绳车及运载车辆顺利通过。(6)返回受害者站回绳站安装移动方便,回绳轮转动灵活。(7)通信信号该系统使用方便,跟车工手持电台随时可与绞车司机联系,并可实现紧急停机。(8)下道滑子因矿车下道滑子严重导致下道滑子滑子滑子滑。据第一，①个别压绳轮压力小,最凹点钢丝绳受力大,滑子易损坏;②最凹点钢丝绳抬力大,易造成矿车下道;③辅助牵引臂设计不合理,不能够有效防止车辆下滑。(9)专用车车载混合系统①研制压绳效果好及结构更合理的压绳轮;②研制适用于卡轨车运输用的专用车辆;③托绳轮中间做成活动式,磨损后应能调整方向;④研制牵引效果好及结构更合理的牵引臂。5提高运输效率经试运行,KWGP—90/600J无极绳牵引普轨卡轨车运行平