无极绳连续牵引绞车

无极绳连续牵引绞车（精选8篇）

无极绳连续牵引绞车 篇1

一、概述

无极绳连续牵引绞车主要是通过钢丝绳的连续牵引方式来取代传统的绞车接力运输模式, 因此具备布置灵活且结构相对简单, 运输效果好, 其设备成本和人工成本也相对较低, 而且还具备更好的安全性能, 所以无极绳连续牵引绞车技术应用相对广泛。

二、无极绳连续牵引绞车在掘进工作面中的应用

谢桥煤矿是属于淮南矿业集团旗下的一个大型矿井, 这个矿井属于井田单斜构造, 高瓦斯矿井, 而且地层结构相对复杂, 煤层沿走向和倾向具有较大的起伏度, 工作面上下顺槽都是按照走向定向布置, 而且掘进工作面一般都会遇到很多断层, 所以一条巷道一般具有3~5个变坡点, 坡度在15°以下, 最多的情况有十几个变坡点。下面就对这个掘进面的无极绳连续牵引绞车的应用进行分析。

(一) 无极绳连续牵引绞车的应用

无极绳连续牵引绞车在谢桥煤矿的应用以1331 (3) 上顺槽为例, 改巷道属于回风巷掘进工作面。其应用情况主要是从下面几个方面开展:

1实现巷道机轨的合一

根据无极绳连续牵引绞车的宽度和巷道内运输设备和材料需要的尺寸, 并根据《煤矿安全规程》来确定支护断面以及皮带运输机以及无极绳索车设备, 最宽的部位为1.5m, 索车和皮带机之间的距离不小于0.5m, 考虑到巷道可能的变形则有200mm, 所以巷道设计净高达到了3m, 宽度达到了5m。其中主要设备有弯道护轨装置以及110型无极绳绞车等。

2无极绳连续牵引绞车硐室的设计及绞车的安装

根据1331 (3) 上顺槽的设计, 无极绳连续牵引绞车硐室为锚网支护, 长25m, 深1.5m。绞车基础长2.5m, 宽1.7m, 深2m;张紧装置基础长3.3m, 宽1.2m, 深1.5m。基础为混凝土施工, 其中还要有直径20以上锚杆或圆钢加强强度。绞车与张紧装置之间距离2m。绞车、张紧装置与轨道必须在一直线上, 微调可以通过设置压绳轮。

3无极绳绞车的延伸设计

该项目的设计工程量有1000m, 其中需要钢丝绳的长度达到了2000m, 在工作面掘进100m之后, 开始铺设无极绳绞车。这个无极绳绞车牵引后要始终牵引一辆矿车, 并作为储绳车, 钢丝绳需要通过索车下侧的牵引臂进行固定, 固定的位置是在索车碶块之上。储绳车能够达到1000m, 因此能够随着掘进面的前进, 能够进行延长, 随时运输设备和相关材料辅助工作。

4无极绳绞车尾轮的固定

随着掘进面的不断推移, 尾轮也会随着变化, 所以这个无极绳牵引的尾轮设计就不能够采用浇灌设计, 不过尾轮需要进行固定才能够保障牵引车的运行。所以对此可以在轨道的末端, 在轨道下方穿2根长度1.2m的11#工字钢, 打4组8根直径22mm, 长度2.5米锚杆, 配29U棚卡大盖固定, 然后用3道直径不低于主绳直径的钢丝绳与尾轮相连, 最后在工字钢后方0.8~1m位置施工1组2根地锚配棚卡大盖, 用不少于2道直径不低于主绳直径的钢丝绳连接机尾轮, 固定在棚卡大盖上, 作为保险绳。

5主副压绳轮以及托绳轮的安装设计

根据巷道实际坡度的基本特点, 为保证钢丝绳不磨底板, 须在巷道设置适量的压绳轮和托绳轮。原则上每40m安装一组托绳轮, 特殊情况可以适当加密;压绳轮安装在巷道最低点, 防止钢丝绳弹起。

6拐弯装置的安装

一直以来, 无极绳连续牵引绞车都是使用在直巷中, 这还未完全发挥它的优势, 能拐弯的无极绳目前正在试用。1331 (3) 下顺槽外口在S弯位置设置了2组弯道护轮轨, 保证拐弯的顺畅性。

(二) 采用无极绳连续牵引绞车的效果分析

谢桥煤矿1331 (3) 上顺槽采用了无极绳连续牵引绞车系统之后, 极大的提升了经济效益, 主要体现在下面几个方面:

第一, 节约了人工工资。按照常规的掘进作业方式, 在1331 (3) 上顺槽提料斜巷需设置一台37k W慢绞, 向前掘进过程中, 根据巷道起伏, 需不断增设对拉绞车, 每台绞车都需要安排相应的操作人员, 所以越向前施工, 所需人员就越多, 耗费的人力资源就越多。而在使用了无极绳连续牵引绞车系统之后, 这个掘进工作面只使用了1台绞车, 保持正常运转只需6人, 可以节约大量的人力资源。

第二, 有效降低了施工成本。1331 (3) 上顺槽全长有1000米, 如果按照普通的方式掘进, 必须使用多台调度绞车进行运输, 随着巷道向前掘进, 所需绞车和开关等设备越来越多, 造成巷道施工成本不断增加, 但是使用无极绳连续牵引绞车系统之后, 只需不断向前延伸钢丝绳, 巷道单价增加很少, 因此降低了施工成本。

第三, 有效提升了运输工作效率。按照普通方式的运输, 巷道掘进200米以后, 一般情况下一台调度绞车一次能拉2辆车, 一个班能运输2趟料, 也就是一班能运4辆车, 而使用无极绳连续牵引绞车工作系统之后, 一次能运输4辆车, 一班能运输4—5趟, 其工效能提升5倍。

第四, 提升了工人收入。使用小绞车对拉方式进行施工, 由于施工劳动强度大, 再加上对企业的利润较低, 那么工人的工资显然就会降低, 这就容易产生人员流动大, 工作队伍不稳定的问题。在采用了无极绳连续牵引绞车系统之后, 有效的改善了施工环境, 工作效率提升数倍, 而且施工成本也得到了有效的降低, 所以工人的工资也得到了大幅度提升, 这样对于员工的稳定显然具有非常重要的作用。

结语

总而言之, 通过在1331 (3) 上顺槽的无极绳连续牵引绞车的应用, 有效的提升了该掘进面的工作效率, 降低了施工成本和工人的劳动强度。无极绳连续牵引绞车在该面的成功应用更是对我国采煤行业具有极大的启示, 有助于无极绳连续牵引绞车在我国采煤行业的应用提供了有效的参考。

参考文献

[1]葛明臣.峻德矿主提绞车增大提升能力的可行性分析[J].煤炭技术.2011 (07) .

[2]赵志炜.工作面采用沿空留巷回采技术的应用[J].科技信息.2010 (25) .

无极绳连续牵引绞车 篇2

关键词：无极绳绞车 运输工艺技术 改造

中图分类号：TD526文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）09（c）-0021-01

宜兴矿1205综采面设备安装时使用了无极绳绞车来担任综采工作面煤炭运输任务。但是在无极绳绞车运行过程中也存在一些问题，为了解决这些问题煤炭开采去也就从无极绳绞车的运输工艺技术改造入手，根据媒碳运输的实际环境对无极绳绞车钢丝绳的影响来对无极绳绞车运输工艺技术进行改造，从而是无极绳绞车更好的运行，以提高煤炭的运输效率。

1 JWB无极绳绞车

1.1 JWB无极绳绞车的性能

首先，在煤炭资源长距离的巷道运输中使用JWB90BJ无极绳绞车实现了无接力直达运输，同时还是提高了煤炭资源运输的安全性和运输效率；其次，，在煤炭资源运输中还实现了两档换速，同时还满足了在不同巷道的不同条件下的力矩和变速要求。

1.2 JWB无极绳绞车的主要参数

本次研究中采用的是JWB90BJ型绞车，此绞车的滚筒至今是950 mm，其中滚筒形式采用的是抛物线型，运输使用的钢丝绳型号是；钢丝绳的最大牵引力为120 kN，带动无极绳绞车的电动机功率是90 kW；此运输设备中的张紧装置采用重锤和液压；此无极绳绞车运输的最大距离是2000 m；其绳速分快慢两种，分别是1.6 m/s，0.8 m/s。

1.3 JWB无极绳绞车的特点

第一，绞车采用了双摩擦轮，使绞车在两个运输方向都具有恒定的张紧力和驱动力，且防滑。第二，绞车的安全制动装置中使用了弹簧抱闸，液压松闸设备，具有可靠的工作性能同时满足其工作规程要求。第三，在绞车中轮组压绳设备，能够在起伏变化的坡道中很好的运行。第四，JWB无极绳绞车的系统组成简单，并且能够进行连续运输作业，提高了煤炭开采工作的安全性和运输效率，另外此设备的成本较低。

2 无极绳绞车存在的问题

2.1 1025工作面状况介绍

无极绳用来运输支架，最大重量为21T，运输距离为2000 m。无极绳运行坡度最大为18°，且上下坡产变化频繁。无极绳用来运输支架，最大重量为21T。

2.2 无极绳的现状

（1）在矿井中启动无极绳绞车时，其梭车的冲击力太大。

（2）在绞车运行的过程中由于土坡度变化频繁，而出现打齿现象，且无极绳在1600 m处出现绳窜动，发生打齿现象。同时出现容易导致车辆掉道现象。

（3）当绞车运输过程中出现无极绳在张得较松时，又会出现拉不动车现象；在地质条件平缓时，轨道变化大于9°时，钢丝绳容易摩擦到顶板。

（4）运行中，坡度18°时无法正常运行。

3 运行情况统计

3.1 打齿情况

在运行期间共出现打齿三次，累计影响时间46 h。其实际情况为，第一次在18°上下坡时出现窜动，接着打齿现象，星行齿打坏17个。第二次出现在1600～2000 m处，其时出现绳不停地抖动，随接出现窜动。接着阀门损坏，最后打齿。第三次是在坡度变化频繁的地方。钢丝绳出现窜动，接着打齿。

3.2 打滑情况钢：上下坡时，1600 m处

3.3 18°坡的运行情况，根本拉不动

3.4 压绳轮损坏情况：上下坡的地方损坏最多

4 针对以上问题经过分析，我矿采取了以下方法

（1）无极绳在动送液压支架时，在上下坡时梭车受力不同，一般采用硬联接来处理，即制造一个专用的钢性物体，联接于梭车和专用支架车之间。钢性物体一般用矿用工字钢或槽钢制作成方形状，长度略大于支架车突出部的长度。当梭车在上下坡时，钢丝绳时产生拉、压力交替变化，钢丝绳在受力时产生了交变应力。所以容易窜动。后研究用无极绳专用尾车可以解决上问题。即用特制的可拆卸的梭车安装于支架尾部。上坡时前梭车受力，下坡时后梭车受力。无极绳专用尾车已获技术专利，其原理是在平板车上安装梭车机构，其梭车夹绳机构是关键，可快速夹住或放开钢丝绳。其工作传递机构是矩形齿传动，并有锁死机构。

（2）变坡点曲率半径变化过大，压绳轮没有来得及关闭钢丝绳已弹出，弹出的钢丝绳不能回到压绳轮内，造成了钢丝绳摩擦顶板。梭车不能在正常的轨道上运行，因而出现了掉道现象。经试验只要任三组压绳轮在同一曲率半径内，受力基本均匀。且压绳轮损坏变少。同时改为低速。

（3）在1600～2000 m处，由于钢丝绳传递距离过长，同时由于坡度变化频繁，柔性物体在传递力时，有一个时间过程，会出现传递波，且为横波，受压绳轮的作用，波在传递过程中对所有约束钢丝绳运动的设备和部件产生冲击力。并作用于传动机构。对阀门和传动齿冲击力较大，因此对压绳轮和阀门以及齿都有损伤。解决办法：第一，在钢丝绳上加戈培油，用来增加摩擦力，减少冲击力。第二，将拉紧装置调定。第三，速度改为低速。

（4）在18°坡上采用了与40 kW绞车并联运行，解决了18°坡拉不动的问题。具体方法为无极绳在正常运行的状态下，40 kW绞车勾头土挂与梭车前，爬坡前10 m绞车起动运行，由于绞车速度比无极绳快，在爬坡时速度处于自由状态，故能同步运行。

5 无极绳绞车改造时应注意的问题

首先是尾轮的基础的安装一定要严格按照施工要求进行施工，待其浇灌的混凝土凝固约一周的时间才可进行安装。其次，压绳轮和托绳轮的安装，为了避免出现拖绳和跳绳现象，需要在巷道的拐角处多设置机组压绳轮，并在在无极绳绞车试运的过程中安排人全程跟随，对其中有磨绳和钢丝绳较高的地方做出标记，同时将这种情况反馈出来，通过补充轮组来保证无极绳绞车的正常运行。

经过改造后无级绳再没有出现以上的运行问题。

6 结语

目前，随着无极绳绞车在煤炭开采中应用的深入，其应用也更加灵活多样。同时现代的社会经济和科学技术发展迅速，无极绳绞车在设计制造方面也在逐步改善，以更好的为煤炭企业服务。但是在对无极绳绞车进行改造时要结合自身企业煤矿的实际情况来对无极绳绞车进行有效的改造，以实现无极绳绞车的最大效用，同时最大限度的提高煤炭作业的效率。

参考文献

[1]张常应，孟鹏飞，杨毅升.井下运输巷无极绳绞车的改造[J].煤炭工程，2012（4）.

[2]马明祥，胡刚，王少华.无极绳绞车运输的工艺改进[J].煤矿现代化，2007（5）.

无极绳连续牵引绞车 篇3

1背景

SQ-80/75B型无极绳连续牵引绞车是芦岭煤矿新引进的运输设备, 为第一次安装与应用。由于芦岭煤矿井下巷道条件限制, 巷道断面小、三处直角弯道、多处变坡点 (最大坡度15°) , 且预安装机头处空间距离不充足, 主、副压绳轮组、平托轮组都必须正规安装。前期初安装和后期应用都存在难题, 我们根据井下巷道实际情况, 综合考虑到各方面因素, 提出改进无极绳绞车安装运行方式和应用装置改进等技术创新。

2过程

我们多次下井深入现场, 掌握了第一手资料, 经过认真分析研究, 认为要实现在井下安装与应用SQ-80/75B型无极绳连续牵引绞车, 并达到安全、可靠、可操作性等要求, 需要根据巷道条件, 改进SQ-80/75B型无极绳连续牵引绞车的安装方案、设置和运行配套装置。

为了确保创新成功, 在矿总工程师的指导下, 职教部门的大力支持下, 组织课题组成员学习相关书籍、SQ-80/75B型无极绳连续牵引绞车安装使用说明书, 并由机电副总组织去兄弟矿区学习及向厂家技术人员请教, 解决了创新过程中遇到的难题。同时我们向矿机厂有关人员请教, 经过多次探讨、研究, 确定了SQ-80/75B型无极绳连续牵引绞车的技术创新方案。

3具体内容

我们本着井下特殊作业环境, 设计了便于安装维护、简单使用、节省人力、安全可靠的方案。

3.1无极绳连续牵引绞车安装方式的改进与应用。3.1.1无极绳连续牵引绞车的改进设置。考虑到巷道设计情况及断面条件限制, 我们改变无极绳牵引绞车机头安装位置。在无极绳绞车机头处安装导向滑轮, 由厂家按要求提供导向滑轮, 利用导向滑轮做到无极绳绞车牵引变向而达到无极绳绞车符合运行的要求。这样一方面便于无极绳绞车的安装和应用, 另一面也减少因巷道条件限制带来的运行压力并预留出车场便于进出车皮, 也易于集中管理和监控。3.1.2改进无极绳牵引绞车的安装示意图见图1。

3.2无级绳连续牵引绞车专用尾车的研制与应用。SQ-80/75B型无极绳连续牵引绞车在设计安装时只有一台牵引梭车作为牵引, 用一台梭车牵引矿车时, 梭车只能和第一节车皮连接, 最后一节车皮无法和无极绳绞车的钢丝绳固定。当无极绳绞车牵引车皮拉运时, 因巷道条件的影响, 车皮来回串动、挤压造成掉道。3.2.1无极绳连续牵引绞车运行中防车皮掉道的方案。为了解决这一问题, 我们认为只要将所挂矿车的两端车皮都与钢丝绳固定成一整体运动, 就可以解决车皮来回串动、挤压掉道的问题。因设计时, 只有一台梭车作为牵引矿车连接装置 (梭车与钢丝绳固定) , 所以我们只要在梭车的后方安装一台专用尾车 (尾车与钢丝绳固定) , 并留有足够的挂车距离。当需拉运重物时, 将所挂矿车的第一节车皮和梭车连接, 最后一节车皮和专用尾车连接, 在无极绳绞车牵引运行时, 车皮之间就不会来回串动、挤压了。解决了单一梭车牵引矿车运行时, 车皮来回串动、挤压掉道的问题。3.2.2无极绳连续牵引绞车专用尾车的设计研制。尾车本着倒车方便, 挂车符合规定要求 (采用符合安全要求的三环链) 的原则设计、制作。尾车为旧平板车改造而成。将平板车中间部位留空, 设计安装卡绳装置, 并设计了断绳防跑车保护装置;平板车加装配重, 保证专用尾车在牵引运行中平稳。将无极绳绞车牵引钢丝绳从尾车中间的卡绳装置中穿过, 利用卡绳装置来实现尾车与钢丝绳的固定。若需改变挂车距离和所挂车数量时, 可以通过来回移动尾车调节。此专用尾车装置具有安装简单、可操作性强、工作效率高等特点, 便于煤矿生产应用。同时, 也大大的降低了事故率。3.2.3专用尾车示意图见图2。3.2.4设计研制无极绳绞车专用尾车的安装示意图见图3。

3.3 SQ-80/75B型无极绳绞车梭车牵引紧绳装置的研制和应用。SQ-80/75B型无极绳连续牵引绞车采用2台牵引车牵引车皮时, 车皮连接挂链空间往往不能确定。使用三环链连接车皮和牵引梭车时, 三环链无法连接上。车皮和牵引梭车连接不上就无法正常运行无极绳绞车, 为了解决这一问题, 我们设计研制了无极绳绞车牵引紧绳装置。将井下皮带机机头紧钢丝绳装置安装于梭车上, 并用2跟5′钢丝绳作为连接。不管车皮和牵引梭车的距离有多远, 都可以利用钢丝绳的伸缩来实现连接;当拉运长形材料 (工字钢、水管等) , 此装置更能发挥其作用。此牵引紧绳装置的研制和应用, 解决了挂车问题。

3.4 SQ-80/75B型无极绳绞车主、副压绳轮组垫片的研制和应用。SQ-80/75B型无极绳绞车安装要求为轨道轨型22kg/m, 但井下轨道轨型为15kg/m。而主、副压绳轮组是按22kg/m的要求来设计的, 主、副压绳轮组安装于井下轨道上时, 其高于道面。当梭车牵引车皮通过时, 易刮到主、副压绳轮组, 造成车皮掉道现象。这不仅影响了正常生产, 也给我矿安全生产带来隐患, 为了解决这一问题, 我们设计研制了主、副压绳轮组垫片。针对这种情况, 我们经过多次研究和实验, 采用δ8mm×2厚的钢板切割成170×170mm的正方形的垫片, 并打上4×φ20的眼。将此垫片垫于轨道和主、副压绳轮组的中间, 起到降低主、副压绳轮组的作用。此垫片的应用, 解决了车皮掉道现象。

4效果

通过对井下SQ-80/75B型无极绳牵引绞车的技术改进和应用, 在井下生产应用中效果明显。解决了安装应用中的各项难题, 并结合无极绳绞车的应用特点, 充分发挥了无极绳连续牵引绞车的作用。并大大的提高了我矿安全生产的工作效率、减少了用工量、降低了事故率。这些无极绳连续牵引绞车的技术创新在集团公司兄弟矿区中是首次应用, 具有推广的价值。

摘要：针对无极绳牵引绞车的改进、安装、应用及技术创新进行了论述。

关键词：无极绳牵引绞车,应用,技术创新

参考文献

[1]矿井运输提升.2005.

[2]煤矿安全规程.2013.

无极绳连续牵引绞车 篇4

无极绳连续牵引车是煤矿井下巷道以钢丝绳牵引的一种普通轨道运输设备;适用于长距离大倾角、多变坡、大吨位工况条件下的工作面顺槽、采区上 (下) 山和集中轨道巷等材料、设备的不经转载的直达运输;是替代传统小绞车接力、对拉运输方式, 实现运输整体液压支架和矿井各种设备的一种理想装备;也可用于金属矿山的井下巷道和地面, 坡度不大且有起伏变化的轨道运输。无极绳连续牵引车, 吸收了绳牵引卡轨车的先进技术, 借鉴了传统无极绳绞车的实用经验, 创造性开发研制的一种实用新型辅助运输装备, 是对井下辅助运输系统的进一步完善和提高。由于煤矿井下巷道情况的特殊性, 无极绳连续牵引车在井下安装过程中会出现一定的困难, 常规的安装方式在现场不能有效地得到实现, 为满足煤矿井下巷道的特殊条件, 根据无极绳绞车的运行原理, 在常规的安装方式上根据井下巷道的实际情况进行创新调整, 在满足客观条件的同时实现无极绳绞车的安全应用。下面谈谈SQ-120/132P型无极绳连续牵引车在潘三矿12428工作面轨顺安装过程中的创新运用。

1 SQ-120/132P无极绳连续牵引车基本技术特征

该无极绳连续牵引车主要有主机部分和辅助配套电器 (材料) 两部分构成。主机部分有绞车、张紧装置、梭车、尾轮、沿途轮组等组成;辅助配套部分有可逆电磁磁力启动器、无极绳连续牵引车监控装置、可逆软起动器、钢丝绳、通讯、变频调速装置、开关磁阻调速装置等组合构成。具体技术参数见表1。

2 12428轨顺无极绳连续牵引车安装存在问题

SQ-120/132P型无极绳连续牵引车是潘三矿首次安装应用该型号最大功率的无极绳牵引绞车。潘三矿12428轨顺全长1200m, 平均坡度7°, 轨顺外口局部坡度达到26°, 该工作面的进料路线为西一八槽采区-650m车场→12428轨顺进料斜巷→12428轨顺外口→SQ-120/132P型无极绳连续牵引车打运至工作面, 12428轨顺进料斜巷位于距轨顺外口端头约80m处, 为确保工作面进料, 无极绳连续牵引车机头的驱动部分应安装在12428轨顺外口的端头位置, 而此处底板走向起伏大, 最大坡度达到26°, 巷道底板是硬岩。根据厂家提供的安装方案, 现场安装的客观条件并不能够满足, 因为正常情况下, 无极绳绞车的张紧装置、主机 (驱动) 装置以及平衡装置应安装在同一水平面上。现场条件是12428轨顺外口端头底板起伏较大, 岩性较硬, 不宜卧底。根据现场安装条件, 经过了解无极绳绞车运行的原理并多次讨论方案, 最终决定突破常规, 安装时因地制宜。巷道的实际条件以及安装方案确定的安装无极绳布置位置如图1所示。

方案说明:

(1) 将12428轨顺外口端头段 (80m) 起伏巷道底板的变坡点清理整平, 作为主机装置、控制台、开关、涨紧装置的安装位置, 施工Φ22*2400mm等强金属锚杆作为各个装置的固定锚杆。

(2) 考虑到坡度1、2 (17°、26°) 的存在, 张紧装置的出绳方向和尾轮将形成一条直线, 这种情况的出现会导致主副绳架空很高, 容易造成车辆掉道以及伤人事故, 并且由于主机和尾轮不在同一个水平上, 无极绳绞车钢丝绳会形成垂直底板方向的张力, 这样会导致无极绳张紧装置的损坏甚至损毁, 所以在安装张紧装置和主机等必需装置外, 必须另外安装一个高强度的压绳装置, 以确保打运液压支架等大型设备时张紧装置的稳定和打运安全。

3 创新应用方案的可行性

3.1主机装置和张紧装置的安装有没有按照常规方案安装在同一水平面上, 在绞车运行时是否存在影响运行稳定的问题?经过分析和讨论, 主机装置和张紧装置安装在不同水平面时是不会影响各个装置稳定运行的。因为主机的出绳轮和张紧装置的前后导向轮是可以调节方向和高度的, 主机装置和张紧装置之间有一定范围的水平角度差是可以在实际中实现的。

3.2张紧装置出绳方向和尾轮的夹角较大, 张紧装置底板水平面与提料巷上口水平面夹角有26°, 加上尾轮水平面与提料巷上口水平面的夹角7°就有33°的角度差, 压绳装置如何加设, 是否压得住钢丝绳, 首先分析, 要确保提料巷上口的车辆能顺利进入无极绳绳道内, 那么压绳轮装置应加设在提料巷上口的水平面上 (图1已标明压绳装置的安装位置) 。其次怎么确保压绳装置压住钢丝绳, 结合图2的受力分析来进一步说明。

SQ-120/132P型无极绳连续牵引车功率132k W, 最大牵引力120k N, 当牵引力最大时, 合力方向的力F合为54k N。即当绞车以最大牵引力运行时, 压绳轮装置必须要保证54k N以上的压力才能压住钢丝绳使其不会上弹。经过受力分析后, 论证得出压绳装置具有可行性, 下一步是确保该装置如何实现压绳。方案最终决定安设两组压绳装置, 第一组使用张紧装置上的导向轮 (2个) , 第二组使用10T的滑轮 (2个) , 这样便充分满足了压绳要求。

(1) 第一组压绳装置安装方法:

使用Φ22*2400mm等强金属锚杆施工地锚, 每个导向轮施工4根地锚, 每根地锚的锚固力不小于10T, 将导向轮固定在地锚上, 主副钢丝绳从导向轮下方穿过。

(2) 第二组压绳装置安装方法:

在距第一组压绳装置1m处安装2个10T的滑轮, 用来压主副绳, 作为第二组压绳装置。安装时, 先将1.5m长的30#矿用工字钢预埋在轨道下面, 两端卡住轨道下面, 然后使用Φ34*126的锚链将两个10T滑轮的钩头和工字钢牢固的锁在一起。在使用时, 两个滑轮作为主副压绳轮。

第一组压绳装置和第二组压绳装置的压绳能力远远超过54k N的要求, 有将近9倍的安全系数, 另外第二组压绳装置中滑轮与工字钢之间采用的是软连接, 滑轮有一定的摆动空间, 这样安装的意义在于既可以允许钢丝绳有一定的跳动幅度而不脱离滑轮。两组压绳装置也有双保险的作用, 主副钢丝绳脱离一组压绳装置绳槽后, 另外一组压绳装置还能发挥作用, 从而不会发生弹绳情况。

4 总结

该方案确保了无极绳绞车的快速安全安装, 是一次安装的创新运用。从安装后的运行实际效果来看, 此次安装方案是很成功的, 运行稳定, 未出现任何打运事故。随着煤矿井下辅助运输水平的提高, 无极绳连续牵引车在井下的应用越来越广, 针对煤矿井下的巷道条件进行无极绳连续牵引车快速高效安装将会显得尤为重要。

参考文献

[1]哈尔滨工业大学理论力学教研组.理论力学[M].北京:高等教育出版社, 1997.

[2]孙桓, 陈作模.机械原理[M].北京:高等教育出版社, 2000.

[3]王志勇.煤矿专用设备设计计算[M].北京:煤炭工业出版社, 1984.

无极绳连续牵引绞车 篇5

目前,无极绳连续牵引车已成为我国煤矿井下有轨辅助运输的主要设备之一。它是煤矿和金属矿山井下巷道以钢丝绳牵引的轨道运输设备,适用于长距离、多变坡、大吨位和一定倾角工况条件下的工作面顺槽、采区上下山以及集中轨道巷材料、设备等系统行驶线路内的不经转载的直达运输,可替代传统小绞车接力、对拉运输方式,实现重轻型液压整体支架和矿井各种运输,可有效避免运输时的断绳、跑车、掉道等运输事故,提高运输效率及安全可靠性,同时减少辅助人员,是一种经济实用的煤矿辅助运输设备。

无极绳连续牵引车主要由无极绳主绞车、张紧装置、梭车、尾轮、压绳轮和托绳轮等组成,通过钢丝绳组合成一套完整的运输系统。

无极绳连续牵引车直接运行于井下现有轨道系统,替代传统的小绞车接力、对拉运输方式,实现不经转载的连续直达运输。系统可布置为单道单向运输,双道双向运输或三轨双向运输,并可使用水平弯道运输。该设备操作简单、适应性强、一次性投资少、运行费用低、可靠性高,是目前适合国情的煤矿进下高效辅助设备,是替代小绞车连续转用的理想产品。

无极绳连续牵引车在矿井实际使用过程中,也出现了部分实际问题,影响了该设备的使用效果和运输效率,主要有巷道布置情况限制、压绳装置压绳效果不好、压绳装置和梭头等部件损坏率高等,针对这些问题,笔者进行了优化设计。

2 无极绳连续牵引车针对性优化设计

2.1 主绞车巷道中间任意位置布置的研究

由于煤矿井下巷道布置情况复杂,部分巷道接口处空间有限,而无极绳连续牵引车主绞车传统布置形式为直线型,即主绞车布置在轨道巷一端,尾轮布置在轨道巷另一端,中间铺设主压绳轮、副压绳轮和托绳轮。这种布置方式要求主绞车一端巷道有足够大的空间,对实际使用有局限性,也增加了矿井基建工作量,使矿用连续牵引车系统的推广使用受到了限制。

采用主绞车在巷道中间任意位置的布置方案,利用巷道现有条件来布置主绞车,从而使连续牵引车系统不受巷道条件的限制能够应用于轨道巷任意位置。该装置使无极绳连续牵引车系统中主绞车的布置位置不再局限于头尾两种方式,巧妙而有效的利用巷道三维空间,根据巷道现有条件在任意位置来布置主绞车。具体实施方案及技术关键如下。

1)技术关键点:研究设计了一种绳转向装置,使矿用连续牵引车主绞车在轨道巷中间布置时,实现了钢丝绳的转向。

2)实施方案:当主绞车布置在轨道巷中间,副绳就要拐弯,而在此装置中不需增加弯道,只要增加一套转向装置,即可实现绳的拐弯,转弯方向通过调换主副绳的位置来实现。

转向装置由两套转向轮组成,每套转向轮分别用于副绳实现90°拐弯。转向轮布置在轨底下方,且有一定的倾斜角度,使钢丝绳出绳方向朝着轨道表面。在轨道表面与出绳相交点布置一组托绳轮,把绳托到轨面高度。

根据90°拐弯的要求,转向轮的固定采用1个特殊连接板,从而使转向轮水平方向与轨道成一定角度。连接板采用预埋件固定,基础低于轨底一定距离。该优化设计是对井下无极绳连续牵引车系统的完善和进一步提高,该装置中转向技术是巷道中间任意点位置布置的关键。垂直巷道并非一条布置矿用连续牵引车的专用巷道,里面还有输送机。采用这种布置方式,不用专开绞车硐室,不用拆除已有输送机和溜槽,增加的转向轮结构简单,成本基本没有增加,就能很好地完成任务,是一种巧妙而有效的布置形式。利用巷道三维空间,可以不干涉钢轨,使钢丝绳拐弯,不影响车辆通过,很好的完善了井下绳牵引辅助运输技术。

2.2 高效压绳装置的研究

在无极绳连续牵引车系统中,沿线轮组分为主压绳轮装置、副压绳轮装置和托绳轮装置等3种。副压绳轮装置和托绳轮装置由于受力状况较好,载荷均匀,所以损坏率较低。而主压绳轮装置是由左右两组弹簧束缚两个轮组,形成狭小区间,梭车梭头牵引钢丝绳从区间通过,运输时,钢丝绳的张力恒定地施加在压绳轮上。因此,该装置为高频率疲劳受力状况,主压绳轮承受冲击载荷大,抗疲劳寿命低,损坏率高、压绳效果差,特别是在坡度起伏较大的变坡点容易出现压绳失效的情况,造成主绳漂浮,张力下降,给矿井运输造成很大的不便和安全隐患,设备维护费用高,严重影响着成套系统的运输效率。为此,笔者研制开发了无极绳连续牵引车高效压绳装置。

1)技术关键点:设计制造了“品”字形高效压绳装置,通过“品”字型布置的压绳轮结构来实现压绳,在巷道布置时,A型、B型交错布置,改善了连续牵引车使用时在坡度起伏较大的变坡点的压绳效果,解决了钢丝绳的跳绳问题,压绳轮及弹簧的疲劳极限和使用寿命提高。

2)实施方案:该装置为3个单独的压绳轮呈“品”字型布置,通过连接弹簧与底架相连接,三个轮组两两接触,形成沿钢丝绳运行方向的半封闭区间,当牵引车梭车的梭头通过时,引导钢丝绳挤开连接弹簧,使半封闭区间打开,当梭车通过后,弹簧复位区间封闭,并将钢丝绳压入。

“品”字形高效压绳装置的应用,改善了连续牵引车使用时在大坡底部的压绳效果,解决了钢丝绳的跳绳问题,压绳轮及弹簧的疲劳极限和使用寿命提高,提升了成套系统的适应性和运输效率,减小了无极绳连续牵引车运输系统的维简费用,有利于矿用连续牵引车的进一步推广应用。

2.3 分体式梭头的研制

无极绳连续牵引车系统中,梭车梭头与沿线布置的主压绳轮装置高频率碰撞,受力较为集中,因此梭头易损坏,以往的梭车梭头为整体结构,每次更换梭头都需重新绕绳,绕绳是一项劳动强度大且费时的工作,为此笔者设计了分体式梭头,梭头由左右两半体通过紧固螺栓连接,换绳时,只需将紧固螺栓松开,将钢丝绳嵌入绳槽后再重新紧固即可,极大地提高了梭头更换速度。

3 结束语

无极绳连续牵引绞车 篇6

赵固一矿位于焦作煤田东部、太行山南麓, 行政区划隶属辉县市管辖, 矿井2014年控制生产能力为4.00Mt/a。目前生产采区为东一盘区和西二盘区, 西二盘区布置一个大采高工作面、东一盘区布置一个顶分层工作面。根据矿井采掘接替规划, 东一盘区接替盘区为东三盘区, 西二盘区接替盘区为北八盘区。其中东三盘区建设规模1.70Mt/a, 东三盘区服务年限11.6a。

2 辅助运输方式的选择

煤矿运输是煤炭生产的重要组成部分, 在很多矿井已成为制约生产能力提高和机械化升级改造的关键因素。根据运输任务的不同, 煤矿运输分为主运输和辅助运输两部分。主运输是指井下煤炭的运输, 所谓煤矿辅助运输泛指煤矿生产中除煤炭运输之外的各种运输之总和, 主要包括材料设备人员和矸石等的运输, 它是整个煤矿运输系统不可或缺的重要组成部分。

本次设计东三盘区生产能力1.7Mt/a、矸石量约3%、材料量约5%、最大班下井人数196人考虑。针对本矿井煤层赋存条件、开拓方式和开采特点, 根据国内诸多矿井使用辅助运输系统的经验和实践情况, 考虑在东三盘区段胶带运输大巷安装架空乘人装置用于人员的运送;东三盘区段轨道运输大巷和东三盘区段轨道顺槽安装无极绳连续牵引车用于材料的运送。

3 东三盘区段轨道运输大巷和轨道顺槽无极绳连续牵引车的选型计算

3.1 辅助运输方式

东三盘区段轨道运输大巷总斜长2183.8m, 倾角0°~11.8°;东三盘区段轨道顺槽斜长1820m, 倾角3.1°~4.4°;主要承担采区材料、矸石的运输。由于巷道倾角较小, 偏坡点较多, 适合采用无极绳连续牵引车作为辅助运输工具。因东三盘区段轨道运输大巷总斜长2183.8m, 运距较长, 为提高运输效率, 采用两台无极绳绞车接力运输, 长度分别为1399m和813m。

3.2 辅助运输设备

3.2.1 无极绳连续牵引车运输能力计算

东三盘区段轨道运输大巷斜长1399m段, 倾角1.3°~10.3°, 无极绳连续牵引车担负矿井的井下辅助运输任务。矸石量为1700000×1.2×3%=61200t/a, 材料量为1700000×1.2×5%=102000t/a, 最大件运输重量为25000kg, 运距:L=1399m, 运输线路坡度:1.3°~10.3°, 牵引运行速度, 取2m/s。工作制度:年工作330d, 每天两班运输, 每班工作8小时。因材料和矸石均已装好, 此时只考虑摘挂钩时间, 取T2=3min/车。运输不均衡系数k1=1.2。矸石量每班运量为Q矸石=61200/330/2=92.7t, 材料量每班运量为Q材料=102000/330/2=154.5t。

牵引车运行时间计算:井下运距为1399m, 牵引车往返一次时间为T=T1+T2, 其中, T1为牵引车运行时间, T2为矸石、材料装卸时间, 取3min。T1=2×1399/60×2=23.3min;则牵引车一趟运送材料或者矸石总时间为:T=3+23.3=26.3min/车。

由于牵引车在运送矸石到地面后可以装载材料运到井下, 同样运送材料到井下后也可以运送矸石到地面, 所以可以按照材料量来计算每班的运输任务, 即每班每天的运输材料任务为154.5t, 矸石任务为92.7t。

(1) 运送材料时。

选用6辆1.5吨矿车串车提升。每辆矿车装材料量为1.5t, 即:每趟运量为6×1.5=9t, 每班可运输次数为:8×60/26.3=18.2次, 根据每趟运输时间和运输量则每班可运输量为:9×18=162, 162t>154.5t, 故采用6辆1.5吨矿车串车单钩运输, 可以满足材料运输条件。

(2) 运送矸石时。

选用3辆1.5吨矿车串车提升。每辆矿车装矸石量为2.4t, 即:每趟运量为3×2.4=7.2t, 每班可运输次数为:8×60/26.3=18.2次, 根据每趟运输时间和运输量则每班可运输量为:7.2×18=129.6, 129.6t>92.7t。故采用3辆1.5吨矿车串车单钩运输, 可以满足矸石运输条件。因此, 在运送材料时将6辆矿车装满, 而运送矸石时只需装满3辆矿车即可满足需要, 剩余3辆矿车空车带回。

3.2.2 无极绳牵引车选型计算

东三盘区段轨道已知数据:运输巷道最大坡度10.3°, 最大运输重量:25000kg, 最大运输距离1399m, 采用钢丝绳规格Φ22mm。分别按运送最大件和矿车运送材料时进行计算。

(1) 最大件牵引力计算。

根据运输实际情况, 重车牵引重量即为串车的重量和梭车重量的总和。

重车总质量m重=25000kg+1500kg=26500kg, 梭车重量m梭=1800kg, 则牵引重量G重= (m重+m梭) g, 其中:G重— (最大件+平板车) 牵引重量, N;m重—满载矿车串车总质量, kg;m梭—梭车质量, kg;g—重力加速度, 取g=9.8m/s2。经计算得出:G重=277340N

(2) 最大牵引钢丝绳重量G绳。Φ22mm规格钢丝绳, 每米质量为m0=1.78kg, 则牵引钢丝绳重量G绳=2m0Lg, 其中:G绳—最大牵引钢丝绳重量, N;m0—每米钢丝绳质量, kg;L—最大运输距离, m;

g—重力加速度, 取g=9.8m/s2。经计算, 得出G绳=48858N。

(3) 绞车最大牵引力。

(1) 运送材料时, 绞车最大牵引力计算公式如下:F1=G材料 (0.02cosβ+sinβ) +μG绳

其中:F1—运送材料时绞车最大牵引力, N;G材料—最大牵引重量为 (1500+974) ×6×9.8, N;β—运输巷道最大坡度, 10.3°;G绳—最大牵引钢丝绳重量, N;μ—钢丝绳阻力系数, 最大取0.25。经计算, 得出:F1=41087.6N。

(2) 运送大件时, 绞车最大牵引力计算公式如下:F2=G重 (0.02cosβ+sinβ) +μG绳, 其中:F2—运送大件时绞车最大牵引力, N;G重—最大牵引重量, N;β—运输巷道最大坡度, 10.3°;G绳—最大牵引钢丝绳重量, N;μ—钢丝绳阻力系数, 最大取0.25。经计算, 得出:F2=67260.9N。

(4) 绞车输出功率。

绞车输出功率计算公式如下:P=F*V/η, 其中:P—绞车输出功率, W;F—绞车最大牵引力, N;V—运行速度, m/s;η—绞车的传动效率, 根据绞车实际情况, 取0.80

根据公式分别计算出运送材料和大件时绞车输出功率为:运送材料时:P1=F1*V/η=41087.6×2/0.8

(5) 牵引钢丝绳计算。

Sk=m×Smax, 式中:Sk—钢丝绳破断拉力总和;m—钢丝绳的最低安全系数.取m=3.5;Smax—最大牵引力;Sk=3.5×67260.9=235.4kN;因此, 选择钢丝绳:6×19-22, 其钢丝绳破断拉力总和:251kN, 公称抗拉强度1570MPa。

3.2.3 结论

东三盘区段轨道运输大巷1399m段选用SQ-120/132型无极绳连续牵引车, 绞车功率132kW, 可以满足要求。东三盘区段轨道运输大巷斜长812m段, 倾角0°~11.8°;东三盘区段轨道顺槽斜长1820m, 倾角3.1°~4.4°, 选型计算过程同东三盘区段胶带运输大巷1399m段无极绳绞车, 经计算两台SQ-120/132型无极绳连续牵引车, 绞车功率132kW, 可分别满足东三盘区轨道运输大巷斜长812m段和轨道顺槽要求。

4 结束语

无极绳绞车应用技术探讨 篇7

1 无极绳绞车布置位置优化设计

根据综采工作面布置, 笔者所在煤矿在布置无极绳绞车时通常采取两种方案, 方案一:将无极绳绞车布置在轨道顺槽与采区皮带上 (下) 山贯通处的巷道中;方案二:将无极绳绞车布置在轨道顺槽与采区上 (下) 山交叉处的车场中。 (见图1:无极绳绞车布置方案简图)

方案对比分析:方案一为无极绳绞车布置常用方案, 无极绳绞车运输时不需经过轨道顺槽车场与轨道顺槽交岔口处的弯道, 能够进一步保证运输安全, 但由于上巷车场需布置多部绞车进行辅助运输, 因此运输效率较低;方案二中将无极绳绞车布置在车场中能够省去一个运输环节, 提高运输效率, 但对轨道顺槽车场与轨道顺槽交岔口处的弯道设计要求较高。

为减少运输环节及人员投入, 方案二逐渐成为首选方案, 但为保证运输安全, 需对轨道顺槽车场与轨道顺槽交岔口处的弯道进行优化设计。

2 无极绳巷道拐弯段优化设计

无极绳绞车能够实现连续弯道运输的特性, 但如何保证弯道运输的安全性是运输线路设计的重要环节。

以该矿2316工作面为例, 2316工作面为23采区最后一个工作面, 若开拓轨道、皮带两个顺槽车场则费工费时, 因此在工作面设计时轨道、皮带顺槽共用一个运输车场与23采区轨道搭接, 如图2所示, 轨道顺槽车场拐弯点至轨道顺槽与车场交岔口段为12°上山, 其余为平巷。为保证无极绳绞车行驶至轨道顺槽与车场交岔口时不发生运输事故, 在工作面安装前期做了以下设计及优化。

2.1 加密无极绳绞车拐弯轮布置

在轨道顺槽与车场交岔口弯道段增加拐弯轮6组, 共布置9组拐弯轮, 确保无极绳梭车运行时能够缓慢度过弯道。

2.2 增加无极绳绞车拐弯轮的宽度

无极绳绞车拐弯轮内外轮间隔约105 mm, 受梭车长度限制, 梭车运行至拐弯段时会碰撞拐弯轮。为防止类似事件的发生, 在铺设无极绳拐弯轮前将拐弯轮进行优化改进, 将内外轮间距扩大140 mm, 这样就保证了梭车运行至拐弯段时能够顺利通过。

2.3 调整弯道段底板

弯道轨面平整度决定了弯道运输的安全性, 为此在铺设轨道前, 将弯道处底板顺平, 保证铺设弯道时能够满足设计要求。

2.4 增加弯道外侧限位板

即在外弯道内侧, 距离道轨50 mm左右增加一道厚度约8 mm、高度超过轨面10 mm以上的限位板, 限位板通过垫铁及螺栓固定在道轨及枕木上, 在车辆行驶至此处时能够对车轮起到限位作用, 防止发生车辆脱轨现象。

通过采取以上优化设计方案, 实现了无极绳绞车在上山并弯道段的安全运行。

3 无极绳车场道岔优化设计

根据无极绳绞车的适用性, 多在无极绳绞车涨紧器前方安装一副单开道岔。经过多年来的应用经验, 道岔的铺设也不断地在进行优化改进。

3.1 无极绳道岔的优化设计

由于无极绳钢丝绳处于道心之中, 有无极循环钢丝绳, 且通常钢丝绳超出轨面高度, 为此在无极绳梭车牵引车辆行驶至车场时, 通常采用将无极绳钢丝绳压低, 然后采取人工扳岔轨的方式, 将车辆引入车场轨道中, 此种方式主要存在两个方面的缺点:一是道摆尖不能与主道充分搭接, 易造成车辆行驶至搭接点处发生车辆脱轨事故;二是扳道岔时首先将钢丝绳压低, 然后人工扳道摆尖, 对人员安全有一定的威胁。

为实现无极绳道岔气动操作, 公司相关技术人员对无极绳道岔进行了优化设计, 如图3所示。设计方案:将主轨道的道岔弧线段断开, 即B点;通过在B点加装道岔气缸实现AC段轨道的摆动。当扳动气控阀门使C点轨道接头分离后, 即可实现无极绳梭车的正常运行, 且不影响运输车辆的行进;当C点轨道接头处配合后, 则车辆可通过弯道引入车场。

3.2 无极绳道岔布置方案优化

在该矿综采工作面安装中, 为满足无极绳绞车运输不受皮带顺槽运输联巷运输的影响, 将无极绳绞车前方布置的单开道岔改为渡线道岔, 如图4所示。这样无极绳绞车向外运输的车辆可临时存放于皮带顺槽运输联巷处, 待需要向轨道顺槽运输的车辆被无极绳绞车向里运输后, 可将临时存放于皮带顺槽的车辆外运, 成功地避免了运输线路重叠带来的影响。

4 结语

该矿综采工作面无极绳绞车的布置、安装及应用方案是对无极绳绞车应用技术的总结性方案。它从无极绳绞车的布置位置方案、车场道岔方案、弯道设计方案都取得了很大成效, 为以后的安装工作给出了良好的参考。

目前, 无极绳绞车多应用于工作面安装阶段、回采阶段。在综采工作面回采结束后, 通常先将无极绳绞车拆除, 之后布置多部双速绞车以满足综采工作面的回撤运输要求。近年来, 随着无极绳绞车应用技术的不断优化, 无极绳绞车越来越多地应用于综采工作面回撤运输当中。为此, 无极绳绞车在工作面安装阶段、回采阶段、回撤阶段将实现运输效率最大化。

参考文献

[1]鲍乾坤, 房伟, 张永.无极绳绞车在煤矿采掘工作面的应用[J].山东工业技术, 2015 (18) :42.

[2]李剑峰.无极绳绞车运输的工艺改进[J].煤矿机械, 2010 (3) :157.

[3]赵建强.无极绳绞车在矿井生产中的应用[J].山东煤炭科技, 2015 (7) :82-84.

无极绳绞车深度指示器应用创新 篇8

井下无极绳绞车担负着全矿井的生产材料和大型设备提升等重要任务, 在矿井生产中居于重要的地位。因此确保井下无极绳绞车运行的安全高效尤为重要。否则, 稍有不慎就有可能造成设备损失, 甚至造成人员的伤亡。因此《煤矿安全规程》规定无极绳绞车须安装深度指示、过卷声光报警等装置。目前我矿井下部分无极绳绞车没有绞车深度指示、过卷声光报警等装置。绞车工作时绞车司机不知道梭车具体位置, 不能及时预知变坡点、岔口, 绞车过卷不能提前预警等。为了解决以上存在问题, 机电区创新工作室对此进行了技术创新, 自主研发设计了井下无极绳绞车深度指示器, 具有实时显示梭车行走的位置、梭车过卷提前报警、过卷后自动停车等功能。

2 创新过程

2.1 改进思路

当绞车开车时, 钢丝绳的压线轮处于运动状态, 压线轮的转动距离与钢丝绳行走的距离相等, 对压线轮转动距离进行检测计算便可知道梭车所在位置距离。

2.2 工作原理

无极绳绞车深度指示器安装在绞车房操控台上, 整个装置由电源板、单片机控制板、显示屏、霍尔传感器、按键板等组成, 其中单片机控制板为主要部件, 主要功能都由单片机程序完成。

该装置使用交流127 V供电, 交流127电源接入该装置的电源板上, 经降压、整流、稳压后分别输出三路独立的直流电源, 分别为DC24 V、DC12 V、DC5 V, 其中DC24 V供霍尔传感器及其外围电路使用, DC12 V供继电器、喇叭等电路使用, DC5 V供单片机及其外围电路使用。

霍尔传感器安装于无极绳绞车前方的钢丝绳的压线轮夹板上, 磁钢用丙烯酸胶粘剂黏贴于钢丝绳的压线轮上, 磁钢须等分均匀黏贴, 确保霍尔传感器能够准确检测到磁钢。在压线轮上分别安装10个或8个磁钢, 磁钢安装位置如图1所示。

霍尔传感器检测到磁钢后信号经隔离放大后传输到单片机控制板, 单片机程序对霍尔传感器的脉冲数进行统计计算, 准确计算出梭车具体位置, 并通过液晶显示屏实时显示出梭车具体位置。当计算出梭车位置超过梭车设置位置时, 单片机输出信号启动报警电路并声光提示。深度指示器功能原理图如图2所示。

绞车司机可通过按键设置无极绳绞车参数, 例如全行程、磁钢数等参数, 从而使深度指示器可以使用在任何一部无极绳绞车上。绞车司机也可以输入设定深度, 当单片机计算深度与设置值相同时输出一个继电器信号, 若此继电器串入绞车控制回路, 可实现绞车定点停车功能。当梭车行驶位置接近零点位置时, 可声光提示绞车司机注意行车。当超过零点位置时, 深度指示器除声光显示提示绞车外, 还输出一个继电器信号。若把继电器信号传入绞车控制回路, 可实现无极绳绞车强制停车, 构成电气过卷保护。由于长时间运行, 深度指示器深度指示与实际值会有一定误差, 可通过按键输入实际值或通过绞车在零位时深度清零功能进行误差消除。以上功能都是通过软件控制实现的。

深度指示器的安装示意图如图3所示。

3 实施效果

新一采下组煤是我矿主要生产采区, 各种设备、材料运输量大, 在下组煤轨道无极绳绞车未安装深度指示器前, 绞车司机通过打点来开停绞车, 通过绞车运行时间来估算绞车运行位置, 不能准确判断停车地点、变坡点、岔道等路段, 绞车过卷保护由机械装置单独构成, 造成多次矿车掉道、过卷、跑车等事故, 给我矿安全生产带来安全隐患。绞车深度指示器安装后可最大限度避免此类事故的发生, 使无极绳绞车运行更加安全。

经济效益:自主研发深度指示器后不仅可减少购置设备费用3万元 (购买每台3万) , 而且可减少事故造成的损失。

自主研发制作控制电路板 (含程序) 两套, 传感器装置两套, 共计5 000元。

绞车深度指示器通过理论设计、实际制作, 反复论证于2014年6月20日安装投入使用后, 经多次试验、调试, 已达到安全、有效、可靠的运行。自主创新设计的绞车深度指示器不仅为我矿节约了购置设备费用, 而且由于是自主研发设计也节省了后续的维护成本。此次技术革新也是为贯彻落实集团公司全面预算内部市场化的一次创新性工作。

摘要：井下无极绳绞车担负着全矿井的生产材料和大型设备提升等重要任务, 在矿井生产中居于重要的地位。《煤矿安全规程》规定无极绳绞车须安装深度指示、过卷声光报警等装置, 但我矿井下无极绳绞车使用的深度指示器出现位置、行程不能矫正等缺点, 针对这种情况, 工作室自主研发井下无极绳绞车深度指示器, 累计每套为矿节省费用3万元。