小型无极绳绞车在米村矿的研制与应用

1、小型无极绳绞车在米村矿的研制与应用    关键词:掘进工作面;机轨合一;小型无极绳绞车;巷道单进文章编号:1009-2374 #8196;(2010)24-0017-02 1方案的确定 目前,米村矿煤巷掘进工作面普遍采用29#11.5m2U型钢支护,且大多工作面为沿空送巷,因此通常所用的无极绳绞车所需的无极绳绞车硐室就成为一个制约点。因此,小型无极绳绞车的设计应符合煤矿井下需用设备的有关要求,要以设备安装轻便灵活、实际运用方便快捷、资金成本投入符合要求等几个因素为前提。 2小型无极绳绞车的组成 2.1合理选择绞车的型号 绞车牵引力验算: 例如:根据米村矿

2、26煤柱下付巷(外段)工作面工况条件计算牵引力: F=(G G0)(0.02cosamax sinamax)g 2qLg =(15 2)×1000×(0.02×cos14° sin14°)×9.8 2×0.2×1.74×980×9.8 =50221.6N 式中:G最大牵引重量(包括平板车重量); G0梭车自重; amax运行线路最大坡度; 钢丝绳摩擦阻力系数, m=0.02; qR钢丝绳单位长度重量1.74kg/m; L最大运输距离,m。 根据计算用最大牵引力为80kgm无极绳连续牵引绞车可以满

3、足使用要求。 功率验算: N=1.15×=50.19kW 式中:K电动机功率备用系数(1.151.20); V牵引车速度1.0m/s; 传动装置总效率85%。 根据计算先用SQ-80/75型无极绳绞车可以满足要求。根据巷道实际断面及施工过程中所需要运输物品的重量,综合考虑其实际操作方便、实用为目的,决定采用JD-25绞车为引动力装置。 2.2 张紧装置 绞车组成运输系统是为保证钢丝绳有一定的初张紧力,必须配置张紧装置,张紧装置为重锤式,主要由箱体、导绳轮、动轮组、静轮组、导向轮和配重块组成。该装置可吸纳钢丝绳由于弹性形变引起的伸长,并为绞车提供尾张紧力,以保证钢丝绳在卷筒的绳衬上有较

4、稳定的摩擦力,在绞车有稳定的牵引力,不至于因钢丝绳伸长而引起绞车卷绳筒打滑的现象,所以系统有两套张紧装置并排放在一起。 张紧装置的箱体为焊接结构,分为上、下箱体,上、下箱体用螺栓连接在一起,张紧装置两端的两只导绳轮是为分绳而设计的,避免卷绳筒绳衬上出、入绳相互缠在一起,同时避免两根钢丝绳在牵引过程中交叉磨损,导绳轮固定在张紧装置两端,并可上、下调整导绳角度,以适应不同的工况需要。 2.3 实现巷道机轨合一 根据巷道的断面、铺设设备的尺寸和用途,设计机轨合一。皮带运输机、无极绳索车设备最宽1.1m,索车与皮带机身的间距不小于0.3m,行人帮间距不小于0.8m,非行人帮宽间距不小于0.3m,考虑巷

5、道支架变形(400mm)确定巷道可采用12m2U型钢支护,净宽4.2m、净高3.0m。 2.4无极绳牵引绞车尾轮固定设计 随着巷道掘进,尾轮要随着推移,因此无极绳牵引尾轮不能浇灌,但尾轮的固定必须确保无极绳牵引绞车运行可靠(如图2)。(1)可先在轨道末端做一尾轮窝子,使尾轮低于路面200mm。(2)用两根工字钢横放于巷道中,并保证工字钢穿入支架后身不少于200mm,并用卡子将工字钢与U型钢支架联锁,工字钢上面打两根红木点杆,其直径不少于300mm,点杆必须背牢背实。(3)采用直径31.5mm的钢丝绳将工字钢与尾轮缠绕,并用5个绳卡将钢丝绳固定,将螺母上紧。(4)尾轮上打一根压柱与顶板呈锐角,防

6、止尾轮起伏。 2.5无极绳延伸及钢丝绳插接技术 根据工作面设计长度,选择钢丝绳的长度,工作面掘进100m后铺设无极绳绞车,铺设后多余的钢丝绳绕在索车轮上和索车始终牵引的一辆矿车上,将钢丝绳放在矿车内,随着掘进逐步将钢丝绳放出,满足延伸的需要,如果工作面较长或钢丝绳破损,可进行钢丝绳插接。 2.6钢丝绳过道岔处设计        在道木上用凿子凿宽度为200mm的槽子,钢丝绳从道岔下方穿入,解决了钢丝绳与轨道面磨擦的问题。 2.7主副压绳轮、托绳轮安装设计 根据巷道实际坡度的特点,在巷道最低点前后30m范围内打注地锚

7、,由20mm后的钢板将轨道、地锚联接牢固。 3实际应用情况 该小型无极绳绞车设计加工成功后,我们在26煤柱下付巷(外段)掘进工作面进行试验改进。该小型无极绳绞车在实际使用过程中可实现掘进所需物料可尽可能的运输到距掘进头较近的地方,大大减轻了工人劳动强度、同时也提高了单进水平。通过试用,该小型无极绳绞车在运输设备及各种物料时均取得较好的试验效果。试验证明,小型无极绳绞车具有简单,轻便灵活,操作方便,减轻操作人员的劳动强度,提高掘进单进的作用。 4效益分析 4.1经济效益 小型无极绳牵引结合巷道机轨合一的推广应用的运输方式取代了多部小绞车接力运输和人力运输方式,减少了设备和人员的投入,既减少了资金

8、的投入,又提高了运输效率。每班可减少人员配备2人,使用该设备每个掘进施工地点可年创造经济效益:2人×3班×140元/工×365天=30.66万元。 4.2社会效益 (1)小型无极绳牵引运输,运行平稳,操作方便,可从巷道一端直达另一端,减少了摘、挂钩次数和倒车次数,减少了事故隐患,减小了职工劳动强度,消弱了人力运输设备大件对人的伤害,降低了事故发生率。(2)该牵引车只需一人操作,一人跟车监护,在启动和行车时,只需要人工控制速度,减少了劳动力,提高运输效率。 5结论 经过在我矿的实施与推广,小型无极绳绞车利用JD-25型绞车提供动力,通过对其余配套设备的优化改进,弥补了原无极绳绞车使用断面大、所需费用高、适用范围小等缺点,减轻了工人劳动强度,提高了单进水平,体现了“以人为本、科技兴矿”的战略。 参考文献 1 周永超,刘会东,张建军,白建华,张建强.无极绳连续牵引级车在掘进工作面的推广应用J.中国高新技术企业