鲍店煤矿副井操车系统一体化改造.pdf

1 4 0 互堪蔗 斜救 2 0 1 4 年 第 7 期 鲍店煤矿副井操车系统一体化改造 刘德进 兖矿 集 团鲍 店煤矿 ， 山 东 邹城2 7 3 5 1 3 摘要为满足现代化矿井提升运输安全需要， 实现副井操车系统、 调车系统及信号操车室一体化， 针时现有操车系统存在不 足和矿井 实际， 进行操车 系统改造 ， 完善矿 井辅助运输装备 。 关键词 操车 系统改造推 车机调 车机信号 室 中图分类号T D 5 3 4 ． 5 文献标识码 A d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 52 8 0 1 ． 2 0 1 4 ． 0 7 ． 6 5 I n t e gr a t e d t r a ns f or m a t i o n o f c ar ha n d i ng s ys t e m o f a ux i l i a r y s ha f t i n Ba o d i a n c o a l m i n e Ab s t r a c t I n o r d e r t o i mp r o v e t h e t r a n s p o r t a t i o n s a f e t y a n d me e t t h e r e q u i r e me n t o f t h e mo d e r n mi n e ， r e a l i z e t h e i n t e g r a t e d t r a n s f o r ma t i o n o f t h e h o i s t o p e r a t i o n s y s t e m ，s h u n t i n g s y s t e m a n d s i g n al o p e r a t i n g r o o m ，a i mi n g a t t h e e x i s t i n g o p e r a t i n g s y s t e m d e fic i e n c i e s a n d t he a c t u a l mi ni ng，t r a ns f o rm t h e c a r ha nd i n g s y s t e m，i mp r o v e t he mi n e a u x i l i a r y t r a ns po r t a t i o n e q ui p men t ． Ke y wo r d s o p e r a t i n g s y s t e m t r a n s f o rm a t i o n p u s h e r s h u n t i n g l o c o mo t i v e s i g n al c h a mb e r 1 操车系统一体化方案改造的提出 1 ． 1 原副井操车 系统存在的问题 自鲍店煤矿 1 9 8 6年正式投产以来 ， 副井操车系 统及信号操作室一直使用由于使用年限和矿井生产 能力提高的原因， 该系统设备故障率越来越高 ， 维修 量加大 ， 老化 严 重 ， 已 不 能满 足 实 现 安 全生 产 的需 要 ， 主要存在以下问题 1 ． 1 ． 1 推 车机 操车机为 1 ． 5 t 电动圆环链推车机， 不能实现推 爪进罐推车， 需要人工辅助推车， 有 时要用木棍顶 车， 工作频率低 ， 职工体力消耗大， 且存在较大的安 全隐患。动力采用电动机驱动， 推车机运行时冲击 大， 速度难以控制， 抗过载能力差 ， 传动联轴器、 电机 损坏频繁 ， 故障率 高 ， 经常 出现影 响生 产现象 。推爪 不能可靠实现前进 自动抬爪 ， 后退 自动落爪 ， 需靠人 工辅助推车爪的起落 ， 也存在着安全隐患。 1 ． 1 ． 2摇 台 摇台经过多年使用， 已严重老化 ， 抬起 动作缓 慢 ， 下落冲击力大， 与推车机轨道和管内轨道搭茬误 收稿 日期2 0 1 4 0 51 5 作者简介刘德 进 1 9 6 5一， 男， 中共党员， 本科 ， 工程师 。毕业于 山东科技大学采矿工程专业， 一直从事矿井安全调度管理工作， 现 为兖矿集团鲍店煤矿调度室调度台长， 在各级刊物发表论文多篇。 差大， 摇台上平面无护板， 人员进出罐不安全。 1 ． 1 ． 3 电控系统 副井操车机 电控 系 统 ， 控 制 柜经 多年 改 动 不能 联动操作， 大部分接触器故障率高， 操作面按钮、 转 换开关可靠性差 ， 副井底推车机采用低压防爆开关 ， 致使推车机闭锁未能正常使用。 1 ． 1 ． 4 信号操作 室 由于信号室设在一侧 ， 副井信号工和操车 司机 操作时， 需要侧身或探头窗外 观察情况 ， 视野不开 阔， 对罐位掌握不准确， 对副井进出端来车情况不能 清楚掌握， 易造成误操作而引发事故。 1 ． 1 ． 5 调车系统 一 4 3 0 m南门调车机 ， 设备严重老化 ， 减速机磨 损超限， 拉车冲击力大， 经常造成车辆掉道事故， 且 无调车机前后到位限位功能 ， 阻车器不能实现与调 车机 的闭锁 。 1 ． 2副井操 车 系统一体化 改造方案 针对鲍店煤矿原副井操车系统存在的问题 ， 为 提高副井操车系统的 自动化程度和工作效率， 消除 安全隐患， 对副井操车系统进行一体化改造。 副井操车系统一体化改造主要包括 ①推车机及 摇台②调车机③信号操作室。技术方案 推车机和摇 台采用 C C T C型副井操车设备， 使用消齿板链式推车 机， 电控液压系统实现进罐推车、 配车、 调车一体化， 调 2 0 1 4年第 7期 五媳晨 科技 1 4 1 车机采用 D S C 6型液压调车机， 实现调车机速度， 抗力 可调 ， 闭锁报警功能齐全 ， 信号操作室采用钢结构横跨 方式 ， 横跨在副井 口， 副井底进车端前方 ， 实现操作人 员对罐位、 摇台、 安全门、 推车机以及罐内人员、 物料设 备实现一目了然， 对调车方向来车情况实现一目了然。 2 副井操车系统一体化改造情况 2 ． 1 副井操 车系统 2 ． 1 ． 1 板链推车机 板链式推车机由一列在轨道上运行的板链小车 组成， 板链小车底部在全长内设置等距的销轴， 板链 上安装有操车使用的推爪和拉爪， 推爪推矿车碰头， 拉爪作用于矿车车轴或挡板。 2 ． 1 ． 2 摇 台 摇台为一段可摆动轨道， 一端绕固定轴摆动， 另 一 端当罐笼停好后摇尖搭接在罐笼边缘 的导轨衬 上， 连接了罐内与车场 中的轨道 ， 便 于矿车进 出罐 笼 。当摇 台抬起 时 ， 摇 台上最 突 出部 的外 形 与罐 笼 间留有足够的安全 间隙。摇尖在摇臂前端， 工作时 与罐内导轨衬搭接 ， 摇尖铰接在摇臂上， 可以 自由转 动一定的角度， 摇尖的尾部设有配重， 使其前部经常 处于抬起状态。当由于事故摇 台放下后， 罐笼通过 时， 摇尖头部被撞向下旋转， 而允许罐笼安全通过。 2 ． 1 ． 3 阻车器 阻车器是矿井车场中将运动中的矿车停止在某一 固定地点的限位装置和板链推车机、 摇台、 安全门等互 相配合 ， 使操车作业达到机械化和自动化的目的。 2 ． 1 ． 4 轨道装置 轨道装置钢轨铺设采用螺栓固定在设备及支承 装置上， 整个车场基本采用整体结构， 操车装置导轨 起到护轨作用， 矿车运行平稳 ， 不容易掉道； 进车侧 车场全部实现机械强迫运行， 减少了操车过程 中矿 车与设备之间的撞击， 提高了使用寿命。 2 ． 1 ． 5动力装 置 板链推车机的传动装置主要 由液压马达、 联轴 器、 传动齿轮和传动装置架等部分组成。传动装置 根据用户需要 ， 可以装配在轨道的任一侧。 摇台、 阻车器的动作由液压缸驱动， 液压马达、 液 压缸的动力来自操车设备集中液压系统的液压站。 2 ． 2 副井调车 系统 副井调车系统主要包括机械设备 、 液控系统、 电 控系统。 1 机械设备。调车机的传动装置主要由液压 马达、 联轴器、 传动齿轮和传动装置架等部分组成。 传动装置根据需要 ， 可以装配在轨道的任一侧。 道岔、 阻车器 的动作 由液压缸驱动， 液压马达、 液压缸的动力来 自调车设备集 中液压系统 的液压 站， 传动装置固定在支承装置上。 2 液控系统。井下调车机采用预推车机 同一 液压系统 ， 井 口调车机设专用液压系统， 并预留井 口 大罐道调速机接 口。 3 电控装置。为了适应现场要求， 电控系统设 计了“自动、 手动” 工作方式， 操作人员可根据现场实 际情况选择调车方式 。 3 功能对 比 3 ． 1 改造前后推车机特点对比 1 推车机液压采用变量泵 ， 从而实现推车机的 速度 ， 推车可调。 2 推车机可实现动态多行程控制， 其行程 由编 码器控制并由同步开关进行位置校正。推车机前后 的最大行程设有位置限位开关和机械限位装置。 3 推车机低速启动、 停止、 快速返回 推头接触矿 车能自动减速。推车机推爪、 调车爪启动灵活， 强度大。 4 液压站的各种闭锁、 保护可靠。液压系统具 有双回路， 保证一 回路工作 ， 一 回路备用。单、 双罐 的液压 系统应 相互独立 、 互不影 响。 5 由于该矿轨道较长， 矿车运行速度较快 ， 坡 度约为 3 ％ 0 阻车器设计为具有足够的强度且能保证 手动起落 。 6 单、 双罐的摇台整体结构调整， 增加强度， 缓 冲撞击， 摇台起落平稳、 噪音低 ， 故障状态下能保证 手动起落 。 7 井上下液压系统分别对上、 下操车设备提供 集中控制液压动力， 大量节省电能， 驱动装置采用低 速大扭距摆线液压马达驱动， 不需要减速机构， 安装 方便 ， 惯性小 ， 可满载起动， 换向时不需停电机。 3 ． 2副井调车机 系统改造前后对比 1 液压系统实现调车机的速度、 推力可调， 调 车机最大速度 0 ． 8 m ／ s ； 并根据工况 自动调节压力 。 2 调车系统装备运行预警系统， 提醒机车或行 人调车运行 、 注意安全 。 3 具有超长调 车距 离 井 口调车机长度 7 3 米 ， 减少运输环节。 4 具有前后到位限位开关和机械限位装置。 下转第 1 5 0页 1 5 0 童 始晨 针技 2 0 1 4 年 第 7 期 浆材料难以进入到含水层就会被冲散流失。 注浆压力又起到劈裂破坏作用⋯ ， 粉砂 岩和 底板含水灰岩相 比， 岩石较松软， 耐压强度低。对含 水灰岩注浆时， 要求粉砂岩要有一定的抗压强度， 不 然会出现随着注浆压力升高到一定程度但还没有满 足注浆终压时， 超过 了粉砂岩的极 限强度而遭到破 坏， 致使浆液难 以注入到灰岩中而从粉砂岩内流失 掉。这也是常见的底板改造中因为注浆压力引起 的 工作 面涌水量增加 的主要原 因之一 。 3 ． 3 ． 2 把止浆 止水 套管下在较坚硬的完整无裂 隙岩石 内， 并保证套管封 固质量 为了避免出现上述弊端， 要求把止浆 止水 套 管下入到完整无裂隙岩石 内， 当对灰岩注浆时， 可把 套管下入灰岩顶部位置 ， 并采取措施封固好套管 ， 达 到套管封固标准， 利用套管隔离薄弱岩层。这样套 管才能真正起到隔离保护和隔压作用， 才能满足对 含水层的高压注浆。 4结 语 在煤矿注浆堵水钻孔施工中， 止浆 止水 套管 的封固质量直接决定着工程的安全和成败 ， 对套管 的封 固要充分考虑到一下几个方 面的因素 1 要求钻孔开孔在完整岩石内， 若是钻孔孔位 无法选择只能开孔在破碎或者软弱岩层内时， 要对 破碎或者软弱岩层浅部进行注浆加固， 提高其完整 性和耐压强度。形成一定厚度的止浆耐压岩帽； 2 要至少采用三级孔径两级套管的钻孔结构； 3 保证 止浆 止水 套管的有效封 固长度， 尽量增大钻孔和 套管之间的环状间隙； 增加使用套管阻尼器。提高 套管被孔内压力拔出的阻力； 4 是必须使用质量合 格的封固材料。在完整岩石 内的套管封固， 可以根 据实际辅助选用多种材料 ， 有的选用棉纱、 海带、 树 脂药卷和水泥快速凝 固剂 ， 有 的选用锚杆封孔器 将水泥和黄沙的混合物通过高压风射人孔内 ； 但 在动水条件下的破碎岩层 内要选择速凝注浆材料 ， 比如速凝硫铝酸盐水泥或者水泥 一水玻璃浆液， 在 钻孔 内出现 动水 用上 述材 料 封 闭 困难 时 ， 可 以选 择 高分子有机注浆材料， 但操作时要谨慎操作， 注意工 程和人身安全 ； 5 为防止注浆压力破坏含导水层上 部的薄弱岩层， 可用套管隔离， 隔绝注浆压力对薄弱 岩层的直接破坏以保证注浆浆液进入含水 目的层 ， 提高注浆效果。 【 参考文献】 [ 1 ] 邹金锋， 李亮， 杨小礼 ．劈裂注浆扩散半径及压力衰 减分析[ J ] 水利学报， 2 0 0 6 ． 0 3 3 1 4 3 1 9 ． [ 2 ] 邹金锋． 劈裂注浆机理分析及应用研究[ D] ． 长沙 中 南大学， 2 0 0 4 ． [ 3 ] 宋海兵． 单孔探放水快速封孔新技术的应用[ J ] ． 能 源技术与管理， 2 0 1 1 ． 0 4 7 2 7 4 ． [ 4 ] 裴道琦． 井下探放水孔止水套管的安装[ J ] ． 徐煤科 技 ， 1 9 9 8 ． 04 3 2 3 3 ． 上接第 1 4 1页 5 取代双速绞车， 消除了因人力拉钩头， 摘挂 钩带来的体力消耗和安全隐患。 3 ． 3 改造副井信号操作室改造前后 比较 1 采用钢结构框架 ， 保证了信号操车室的承重 强度， 不锈门窗整体效果好。 2 横跨式安装方式 ， 大大提高了信号工和操车 司机的视野和操作的准确性， 保证了安全提升运输。 3 整体尺寸符合现场生产 ， 副井 口信号操车室 跨度1 2 m， 井底与信号操作室跨度1 2 m， 轨面至信号操 车室底净高超过3 m， 保证了大型设备提升运输安全 距离和高度的要求。 4 经济及社会效益 鲍店煤矿副井操车系统一体化改造后 ， 经过2 a 的 运行 ， 整个系统安全可靠 ， 自动化程度较高 ， 适用性 强， 维修简单， 故障率低 ， 确保 了副井安全生产 ， 主要 经济和社会效益体现在以下几个方面 1 由于调车机实现了罐内推车， 取代了小绞车 牵 引 ， 取消 了人力辅 助推 车和人 力拉 钩头 ， 每 班可 减 操车人员 2人， 每年减少 2 1 9 0个工时， 每年可减少工 资 1 2万元 。 2 由于系统具有可靠性、 通用性的优点， 每年 节省材料费2 6万余元。 3 取消了人工辅助推车、 顶车棍、 和人工摘挂 钩头， 大大减轻了职工的劳动强度 ， 保障了职工的人 身安全， 消除了安全隐患， 提高了工作效率。 4 信号操作室的改造 ， 改善了信号操作工的工 作环境， 大大提高了信号操作工的工作准确性 ， 确保 了副井提升运输的安全。 5 操车系统一体化改造后， 大大提升了矿井整 体形象 ， 进一步提高了操车系统 自动化程度。