汪显明

(山西西山煤电股份有限公司，山西 古交 030203)

0 引 言

煤矿开采工作会逐渐进入到深水平开采，此时运输线路被不断拉长，导致安装撤除的工作面太多，不仅难度较大，管理成本也较高。通常，煤矿井下的深处和边角区域具有复杂的地质条件，巷道沿着掘进的方向会变得起伏不平，很多区域坡度较大或弯道较多，在这样的地质条件下，采用调度绞车进行运输工作，需要根据采掘现场的变化对调度绞车分散布置，从而增加调度绞车运输的负担。在煤矿采掘工作面中采用分段接力的运输方式，又面临低效和危险的问题。综合对比，采用无极绳连续牵引轿车运输的方式，则有助于解决以上问题，在提高运输效率的同时降低了运输成本。

1 无极绳绞车工作原理及主要构成

无极绳连续牵引车的动力源为绞车，绞车的动力则由电机予以提供，通过减速机或变速箱以及一对渐开线圆柱正齿轮进行传动，经绞车作滚筒状旋转后，借由钢丝绳与滚筒的摩擦力，实现钢丝绳的运动效果，最终实现对货物的运输。无极绳绞车的主要组件包括绞车、梭车、张紧装置、轮组、尾轮以及辅助设施等。

2 无极绳绞车的结构及工作原理

2.1 传动装置

传动装置包括液力耦合器、齿轮联轴器、减速器、电动机以及一级开始齿轮。基本动力由电动机予以提供，电动机通常采用隔爆型三相异步电动机，如果有需求也可以应用双速电动机[1]。液力耦合器主要连接电动机与减速器，在平键与减速器主动轴联结下发挥作用。一般来说，减速器应用两级圆弧齿轮减速器，从而实现不同速度要求的机械变速效果，快慢速比最多能够达到两倍。

2.2 主轴装置

主轴装置主要借助主轴、卷筒、齿轮以及滑动轴承构成，在这之中，卷筒可以被分为抛物线型及夹钳式两种。

2.3 制动操纵装置

工作制动器：主要应用电动液压推动器进行自动操作，使推动器的电动机保持和主电动机之间的有效联动。当主电动机停止运转时，电动液压推动器也会随之停止运转，而制动匣则受到重锤作用后匣住卷筒。工作制动阀也可以通过手动操作的方式生效。

安全制动器：安全制动器主要有电动液压推动器、制动杠杆、重锤，其共同组成了带形闸装置。当主电路能够正常运行，带形闸就会处于松闸的状态；一旦电路发生故障导致主电路被切断后，带形闸就会自动启动，通过制动卷筒的方式以保证安全。安全制动器和工作制动器的工作原理大同小异，区别在于安全制动器没有弹簧缓冲配置，因此起效更快。

2.4 逆止装置

当工作制动器出现故障，逆止装置的离合器就会迅速开启，其模板出发按钮开关会切断液压推动器的电源，促使安全制动器能够立即发挥作用，进而保证设备安全，避免绞车载货时因货物的重力影响而导致翻转[2]。

3 无极绳绞车应用的利弊探讨

3.1 优 势

第一，运输效率及安全性。无极绳绞车结构简单，并且运行过程中具有较强稳定性和实用性。无极绳绞车采用机械传动的方式，设置了两套制动系统，这有助于提升其可靠性并且使结构更加紧凑。该机械按钮控制方便，操作简单，能够显著降低对操作人员的要求。在煤矿采掘工作面中应用无极绳绞车，能够显著降低对人力的需求，从而在一定程度上降低运行成本，并减轻工作人员的工作负担，整体上提高了运输过程的效率，并确保运输过程的安全，这也为煤矿采掘工作面的内部运输安全和效率的提高作出了应有的贡献。

第二，作业方面多而广。无极绳绞车不仅能够应用于顺槽，也能应用于采取上下山，还能够将其安装在轨道较为集中的矿井巷道中，为掘进后的工作提供相应的服务。在顺槽中能够实现连续运输，并且不需要转载，从而奠定了安全基础，有效避免掉道对于煤矿采掘设备在安装、运作、生产及维护方面的非必要影响。

第三，具有较强适应性。无极绳绞车能够灵活地在巷道的大坡度及弯道中完成运输任务，其配置简洁并且安装方便，对尾轮的固定要求较简单，能够适应运输在距离上的变化，实现快速的移动。并且此设备具有较大的容绳，能够长距离牵引，其运行成本较低，在连续运输上也能够保证安全性[3]。

3.2 劣 势

第一，煤矿采掘工作面条件相对艰苦，很容易伤害无极绳绞车的轨道，对此机械会产生较高程度的磨损，对机械部件的损耗较大。

第二，无极绳绞车在运行时，绳的张力较大，尤其在地质条件变化较大的区域更是如此，可能会因此发生车辆掉道的情况。当绞车绳张力较小时，尤其是在车辆运行至平坦部位，可能出现钢丝绳在绳衬中打滑的情况，车辆就难以被拉动。因此严格控制无极绳绞车的绳松紧力度，是维持其顺利作业的关键[4]。

第三，当无极绳绞车运输时，需要轨道具有较高质量，因此需要良好的配套设施。例如对于轨道的架设、地板的铺设或安全防护措施的配套使用方面。

第四，需要采掘工作面的地质条件较平缓，合适的地质条件对于无极绳绞车的工作是有利的，如果轨道变化角度超过9°，钢丝绳就容易和顶板发生摩擦。

4 案例分析

以镇城底矿为例，某一工作面的材料巷巷道运输长度在650 m左右，巷道的最大坡度为15°，轨距为600 mm，轨型为30 kg/m，在沿途中含有3个大凸点及凹点，而小的凸凹点则多达10个左右，有1处转弯角度在164°，直角转弯有3处。运输支架、溜子等设备还有所需材料需布置调度牵引绞车4辆，以接力运输方式完成，运输环节众多并且需要频繁摘挂钩，对于人力损耗较大，并且效率低下，此过程还存在较多隐患。该巷道安装的是SQ80/600B型无极绳连续牵引绞车，其采用双尾轮布置，借助无极绳连续牵引绞车进行平巷牵引，解决了大量绞车的接力问题，根据具体需要，也可以安装视频监控设备，从而便于后台对绞车运行的情况进行实时观察，方便控制员操控绞车的车速，提升绞车运输的安全性。

再以另一工作面为例安装了3部无极绳绞车，以此替代原本的20部调度运输绞车。该煤矿的下井设备、物料在经大巷电机车运输到采掘工作区后，再通过2部无极绳绞车将物资运输至工作面的材料巷外车场，最后经材料巷无极绳绞车运输到采掘工作面上。在这一过程中，材料巷全场为3 km，安装有2部无极绳绞车，分别安装长度在1.025 km和1.95 km，包括2处12°斜巷和2处18°斜巷、1处150°水平弯。一次提升矸石矿车5车，最大提升能力12 t。采区的材料为两部无极绳绞车，能够为整个采掘工作面提供材料和相应服务。

5 结 语

无极绳绞车能够充分适应起伏变化较大的顺槽巷道，能够替换原来多部小绞车的运输方案，实现了运输系统的简化，缩减了运输的环节，从而有效避免了安全隐患。无极绳绞车能够实现快速直达，这有助于减轻人工劳动的负担，同时无极绳绞车操作更为简便，其运行效率也更高。无极绳绞车目前已经广泛应用于煤矿采掘工作面，对于提升煤矿采掘工作面的运输连续化产生了重要贡献。

参考文献：

[1] 牛 群,郑开峰.无极绳绞车双平台施工工艺[J].建筑工程技术与设计,2017(4):130.

[2] 王建勋.无极绳绞车牵引新技术[J].黑龙江科技信息,2016(15):39-39.

[3] 翟平芳.无极绳绞车噪音的探析及应用[J].中国科技投资,2017(22):308.

[4] 韩志强.煤矿无极绳绞车安装安全对策分析[J].机械管理开发,2016(4):94-95,153.