付 鹏

(潞安集团 古城煤矿，山西 长治 046100)

潞安集团古城煤矿采用斜立混合开拓方式，主副井工业场地分开布置，矿井先期开采对象为3号煤层。井田地质构造复杂程度为简单类型，水文地质类型为中等，煤层有煤尘爆炸危险性，为不易自燃煤层，矿井瓦斯等级为高瓦斯。

1 N1303工作面概况

N1303工作面可采长度2 150 m，切眼长度302 m，煤层平均厚度6.05 m，采用综采放顶煤开采方法，采高(3.8±0.1)m，煤体容重1.4 t/m3，循环进度0.8 m，回采率93.1%。工作面采用“三进一回”全风压通风方式：N1302回风巷、N1303胶带巷、N1303回风巷进风和N1305回风巷回风。N1303工作面距停采线现剩余约400 m，N1303胶带巷目前已无电气列车储存空间，急需确定电气设备列车移动方案，否则会影响回采进度或者停产。

2 N1303工作面设备及电气列车

N1303综采工作面设备布置如下：前后部刮板输送机采用SGZ1000/2×1000型，采煤机使用MG400/930-WD型，中间液压支架为ZF8500/22/42型，过渡支架为ZFG12000/25/42型，端头支架为ZTF25000/25/55型。

N1303工作面电气设备列车的移动采用单轨液压移动装置(简称电气列车)，列车总长度为335 m，其中设备部分175 m，电缆自移装置长160 m，列车总重41.8 t，列车宽1.4 m，最大可载重176 t，额定移动速度50 m/h，最大爬坡能力±16°。

电气设备列车排布顺序如表1。

表1 N1303工作面电气列车排布顺序(从工作面方向开始)

设备部分有4组加强型的行进装置(共4个行走油缸)，架体内侧有两组制动车，架体外侧有两组制动车。列车行进油缸移动最大步距0.7 m，移动50 m时间为60 min。设备列车液压系统工作压力12～16 MPa，由自备泵站提供动力，电缆自移装置液压系统工作压力12～16 MPa，由乳化液泵站提供动力，轨道全长430 m。

制动车布置示意如图1所示。

图1 制动车布置示意

3 电气列车轨道布置及悬挂方式

N1303工作面电气列车设备布置如图2所示，巷道宽5 m，高3.6 m，轨道距左侧帮1.1 m布置(轨道中线距巷道中心线1.4 m)。

图2 列车设备布置(mm)

列车行走轨道固定在巷道顶板上，轨道采用标准直轨，每节2.25 m，宽68 mm，高155 mm，中板厚7 mm。单根轨道允许垂直夹角3.5°，水平夹角±1°。

轨道的悬挂附件适用于矿上的锚杆(D22 mm)和锚索，悬挂附件与锚杆(或锚索)固接后与链条销接，链条通过U型环与轨道吊耳销接， 挂接方式如图3所示。

图3 轨道悬挂方式(mm)

4 N1303工作面电气列车行走方案

因为古城矿使用的是整体移动式设备自移列车，设计之初原则上不允许转弯行走。若停产进行列车和设备拆除，工作量较大，拆除、搬运和安装至少需要一个月来完成，这样会严重影响到矿井正常生产。

因此，在不影响现有生产状况和避免设备大幅度改动的前提下，考虑采取电气列车转弯的方式进行行走。综合考虑，提出如下两种方案。

方案一：列车整体不拆除进行转弯。通过在软件上进行模拟转弯，如图4所示。

图4 电气列车转弯模拟示意

由图4可以看出，当理论转弯半径达到18.5 m时，框架内的制动车不会与框架干涉(最大框架尺寸4.2 m×1.3 m)。但目前矿矿巷道现场实际的转弯半径远不能满足此种转弯方式(巷道宽为5 m)，因此，该方案不予考虑。

方案二：拆除行进架体转弯。该方案的前提是转弯处为平巷道或者极小坡度，因为设备列车行走时需要一到两组行进装置被甩掉，此时制动车不起作用，不能为列车提供前进动力和制动力。经过校核，此时设备列车行走所需的动力和制动力都不大于剩余两组行进装置提供的动力。

当第一组行进装置到达转弯处时，拆除行进框架和行进油缸。用拉杆将拆除的框架内的两组制动装置与前后的设备连接起来，并拆除此四个制动车的一个拉板销轴，使制动车处于无制动状态，依靠后面三组行进装置的动力推动前面设备行走(注意：列车最前部加阻车器，防止意外溜车)。

当第二组行进装置到达转弯处时，同第一组同样操作，依靠后面两组行进装置的动力推动前面设备行走。当第三组行进装置到达转弯处时，先将前面两组行进装置恢复并安装好制动车拉板销轴，再将后面的两组行进装置的行进框架和行进油缸拆除。用拉杆将拆除的框架内的制动装置与前后的设备连接起来，并拆除此制动车的一个拉板销轴，使制动车处于无制动状态，依靠前面两组行进装置的动力拉动后面设备行走，直至设备完全转弯后再将后面的两组行进装置恢复(注意：列车最后部加阻车器，防止意外溜车)。

用该方案转弯时，只需考虑设备列车最大件的通过性即22 t负荷中心的通过性，示意如图5所示。

从图5可以看出，22 t负荷中心可以通过(按最大宽度1 440 mm模拟，如果设备宽度大于1 440 mm需在转角处刷帮)。

但是出于安全和保证设备顺利通过，建议按图6悬挂轨道并进行刷帮。

图5 设备列车转弯示意(mm)

图6 刷帮后的设备列车转弯示意(mm)

经过综合考虑，方案2适合该矿现行生产条件，仅需要在检修时间内就可以将列车转弯到预定地点。遂安排综采一队对1号联巷拐角处进行刷帮，同时按照图7进行轨道制作和改造。

图7 弯轨轨道示意(mm)

因此该矿按照方案2的要求对部分原有的轨道进行改造，按上述转弯方案准备了如下材料：6根弯轨、2根过渡轨，附属配件若干。经过改造后的轨道入井安装后，电气列车完成了安全顺利的行走。目前，N1303综采工作面已经回采至停采线，即将进入设备回撤阶段。

5 结 语

通过前期的现场调研和方案设计论证，对列车行走的两种方案进行优化设计，最终确定通过对列车轨道进行适当改造，对列车行进过程中有可能遇到干涉的巷道拐角进行刷帮，从而在理论上保证了列车顺利行走的可能性。

通过对列车行进过程的现场跟班，电气设备列车顺利完成行走，列车上的所有设备均储存在了1号贯，历时4个小时，仅占用了检修时间，未影响到正常的生产进度。由此，联想到综采工作面今后的设计和设备配套之初，应该首先考虑到在即将回采至停采线时，是否需要将电气设备列车提前撤出巷道保证回采进度。