浅议单绳索道人车托轮梁设计.pdf

交流 DOI 1 0 3 9 6 9 j is s n 1 0 0 9 9 4 9 2 2 0 1 5 0 7 0 6 2 浅议单绳索道人车托轮梁设计 王 丽 平 阳泉煤业 集团 有限责任公司 山西阳泉0 4 5 0 0 0 摘要 单绳索道人车是煤矿常见的运输工具 其可以减轻井下工人劳动强度 提高工作效率 介绍了煤矿井下单绳索道人车托 轮梁在特定条件下的设计改进的情况 并与传统的托轮梁蹬梁方式在同等条件下进行了效果对比分析 关键词 单绳索道人车 托轮梁 改进设计 中图分类号 T D 5 2 7 文献标 识码 B 文章编号 1 0 0 9 9 4 9 2 2 0 1 5 0 7 0 2 1 2 0 3 De s ig n o f S in g l e Ro p e Ro a d Ca r W h e e l Be a m W ANG L i pin g Ya n g q u a n Co a l I n d u s t r y Gr o u p C o L t d Ya n g q u a n 0 4 5 0 0 0 Ch in a Ab s t r a ct S i n gle r o p e r o a d ca r is co mm o n me a n s o f t r a n s p o r t o f co a l mi n e i t s u s e ca n r e d u ce u n d e r g r o u n d w o r k e r s l a b o r i n t e n s i t y i mp r o v e w o r k e ffi ci e n cy t h is p a p e r i n t r o d u ce s t h e co a l mi n e e a r w h e e l r o a d f l y o v e r s i n gl e r o p e b e a m d e s i g n i m p r o v e me n t o f u n d e r ce r t a i n co n d it io n s a n d co mpa r e d wit h t h e t r a d it io n a l rol l e r b e a m wa y o ff b e a m u n d e r t h e s a me co n d it io n s t h e e f f e ct co mp a r is o n a n a l y s is Ke y wa r d s s in g l e r o p e wa y e a r mil e r b e a m impr o v e d d e s ig n 目前本矿井下单绳索道人车的托轮梁安装是 利用现有巷道两帮凿眼蹬梁的方式来固定 对现 有巷道两帮要求较高 此蹬梁工艺只适用于小断 面的砌碹巷道及专用于行人 的岩石巷道 1 巷道概况 竖井扩四区地质储量为2 0 3 3 4万吨 采 区共 有 7 个工作 面 分两翼布置 北翼有 4 个工作 面 南翼有 3 个工作面 采 区设计 生产能力为 1 2 0 万 吨 年 服务年限为 6 年 采区主运巷有两条 分 别为采区轨道巷和采区机猴合一巷 采区轨道巷 承担着本采 区进风 行人 下料 排矸 供水 排 水 供 电等任 务 机猴合 一巷承 担本采 区 出 煤 进风 行人 供水 供电等任务 机猴合一 巷沿 1 5 煤层顶 板掘进 全长 8 0 0 i n 最大 坡度 2 1 4 2 断面设计 为矩 形断 面 净 宽 5 1 0 0 mm 净 高2 8 5 0 mm 巷道支护采用锚杆 锚索 钢筋 网联合支护 巷道主要用 于采区各个工作面的出 煤及人员运输 必须安装一部 1 2 米主强力皮带出 煤和一部单绳索道人车运送人员 才能满足生产 运输的要求 2托轮梁传统的蹬梁方式 扩四区机猴合一巷断面净宽达到5 1 0 0 m m 采用传统的蹬梁方式 蹬梁高度为2 0 5 0 lll m 蹬 梁长度为5 1 0 0 m m 一侧搭接 7 0 0 mm 托轮梁总 长度为 6 5 0 0 m m 由于托轮梁跨度太大 所 以蹬 梁工字钢规格必须为 1 2 号矿用工字钢 才能满足 安装使用要求 巷道两帮为煤帮 蹬梁梁窝有一 边深度达到 1 4 0 0 tl l m才能将1 2 号工字钢调正 给 施工队组凿眼蹬梁带来 了很大 困难 即便 如此 索道人车在运转过程中托轮梁在受不稳定的重力 时 托轮梁容易出现上下晃动 使钢丝绳跳出托 绳轮 发生安全事故 所 以 急需一种新方法来 代替传统的蹬梁方式 如图1 所示 3 设计改进后托轮梁的蹬梁方式 由于扩四区机猴合一巷是沿着 1 5 号煤层上层顶 板掘进的 直接顶为泥岩 平均厚度为 3 9 6 0 mm 收稿 日期 2 0 1 5 0 4 1 4 匿銎 王丽平 浅议单绳索道人车托轮梁设计 经验 衙 i 围 丝 主 翅 7 巷 猴 道 堑 由 一 一 出 一 心 心 线 一 线 l I 七 1 l l 0 o 5 1 0 0 图1 托轮梁传统的蹬梁方式 而且顶板成型较好 单绳索道人车托轮梁可以利 用锚杆将托轮梁通过组合件连接锚固于巷道顶板 上面 如图2 所示 此组合件利 用5 根锚杆将此部件底座锚固于 巷道 顶板上 托轮梁利 用两根 直腿联 接 于底 座上 其 中锚杆 规格 为直径 2 0 mm的左旋 无纵 肋螺纹钢锚杆 长度为2 m 安 装前 预先 由地质测 量部 门给定单绳索道人车安装中心 线 施 工 队组按 照 给定 的 中线 先锚 固底座 中心用 于定 位 的锚 杆 然后 固定好 底座 后再施工 剩余 的 四根承 重锚杆 经技术 人员 校 队无误 后安装 直腿及托 轮梁 托轮梁 间距 为 8 m一组 如 遇边坡时按 照 图纸要 求加密 托轮梁 1 m一组 安装 3 组 4单绳索道人车固定托轮梁 部件设计原理 长 4 0 厚 焊接加工 如图 3 所示 托 轮梁为 1 5 0 0 mm的 1 l 号矿用工字钢 底座与直腿采用 销轴联接 其 中直径 为 3 0 mm的 销用 于承载 重量 M2 0的螺栓 和 底座上宽度 为 2 2 mm的圆弧 型的 开 口通过紧 固 固定 直腿的角度 及左右位置 如遇巷道顶板局部 角度与底板不符 安装 时可以适 当 的调 节 直腿 角 度 用 螺栓 紧 固 固定直腿位置 使直腿始终 垂直于巷道底板 底 座上圆弧 型 开 口为 2 8 o 直腿调节角度范围就 为 0 到 1 0 横梁左 右调 节范 围 为o N 1 6 0 m m 由于直腿长度为9 0 0 m m 横梁高 度在直腿上可调节范围为 0 3 0 0 m m 由于机猴 合 一巷左侧 要安 装 1 2 m强力皮带 安装单绳索道人车时巷道可利 用宽度为2 7 0 0 m m 此部件分为三部分 底座 直 腿 托 轮 梁 底 座 由一 块 3 0 0 宽 9 6 0 长 x 2 0 mm 厚 钢板 和 4 块 1 7 5 长 1 0 0 宽 2 0 厚 钢板焊接加工而成 并在上加工 5 个直径 3 2mm的通孔 如 图3 所示 直腿由 9 0 0 m m 的 1 1号 矿 用 工 字 钢 和 9 0 宽 1 7 0 图 2 底座 A A 放大图 5效果对 比分析 1 单绳索道人车托轮梁采用传统的蹬梁方 式 单根工字钢长度为 6 5 m 每组托轮梁间距为 8 m算 安装完后共需矿用 1 2 工字钢 1 1 0 根 共 计7 1 5 m 改进后由于单绳索道人车托轮梁固定方 式的改变 蹬梁规格采用了矿用 1 1 工字钢 每 组托轮梁需要工字钢长度 为3 5 m 安装共须工字 交流 2 0 十 1 7 7 r 0 0 0 0 7 f r n I I t 6 0 0 8 6 0 9 6 0 A 图 3 底座 A A 图4 直腿 钢 组合件数 量为 1 1 0 组 共 计 3 8 5 m 节 约工字 钢 3 3 0 m 而且蹬 梁的强度增大 实用性强 可 以减少单绳索道人车运行过程中工字钢的维护 量 2 采用此 部 件 固定 托 轮梁 结 构 相对 简 单 所有部件现场安装 固定 结构 紧凑 有 效 的缩 短 了蹬 梁 安 装 时 间 通 过 改 进 由于 托轮梁跨度降低 托轮梁长度 由6 5 0 0 mm缩短 为 1 5 0 0 m m 托轮梁由 1 2 号矿用工字钢 降低到 1 1 号 矿用工字钢 就可以满足安装使用要求 3 利用此部件固定 托轮梁 使托轮梁实现 了高度和左右在一定范围内的可调节性 通过这 样 即使固定底座时误差较大 也能够通过现场 调节托轮梁位置 满足单绳索道人车托轮梁安装 精度 大大加强了此部件的实用性 6 结束语 单绳索道人车在扩四区机猴 合一巷的安装运行 中 采用改进 后托轮梁强度 明显增强 易于调 整 完全能够满足使用要求 随后在竖井扩三区机猴合一 巷单绳索道人车安装过程 中 巷 道局部顶板遇陷落柱 顶板破碎 严重 造成托轮梁无法利用巷道 顶板顺 利安装 此时 需要先对 顶板进行修复 修复完毕后 即 可安装托轮梁 实践证明 单绳索道