移动式轨道整形机在煤矿井下运输系统的研制与应用.pdf

总第208期 2020年第8期 机械管理幵发 MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT Total 208 No.8, 2020 设计理论与方法 DOI 10.16525/j . cnki. cnl4 - 1134/th.2020.08.021 移动式轨道整形机在煤矿井下运输系统的研制与应用 朱明初 山西潞安集团漳村煤矿运搬队， 山 西 长 治 046032 摘 要 针对弯道在地面制作耗时多、 人力付出大、 数据不准确以及井下辅助任务完成时间紧的难题， 根据现 场特点设计井下移动式轨道整形机， 并介绍其主要结构及工作原理。通过实际应用表明 该装置的使用优化了 工作流程， 精确了弯道尺寸测量， 节省了人力物力， 应用效果良好。 关键词 单 轨 吊 弯 轨 机 械 卡 阻 辅 助 运 输 中图分类号TD524 文献标识码A 文章编号 1003-773X1202008-0049-02 引言引言 随着漳村煤矿井下的开采条件不断变化与延 伸， 运输辅助系统逐渐延长， 井下运输任务繁重而道 远。尤其伴随着漳村矿采区的西扩， 交叉巷道多， 根 据现场巷道布置情况需专门制作不同的弯轨，而从 现场测量数据到地面制作弯轨再运到所需地点安装 所需时间较长。特别是特殊情况下因测量数据不准 确，导致安装后弯轨弯度不能满足单轨吊运输半径 要求， 出现单轨吊承载车机械卡阻现象。 现场对轨道 不能及时整形，使得高效率弯道安装成为辅助运输 一个瓶颈， 亟待解决。 1井下辅助运输系统概况井下辅助运输系统概况 漳村煤矿目前旧区井下辅助运输系统主要由卡 轨车系统、 单轨吊系统、 架空人车运人系统三部分组 成。 材料设备主要由卡轨车运至井下的各大巷， 然后 由单轨吊运至各采区和工作面，人员从地面至480 扩区2 号联络行全程架空人车接力运输。 目前共有三部卡轨车，全 长 8 500 m, 全部为 KSD-90J型绳牵引卡轨车， 电机功率250kW,牵引 力 90 kN。其中一部卡轨车于2000年安装投人使 用 ， 安装在副井大巷， 从 地 面 至 15绕道， 铺设长度 3 800 m， 最大载荷25 t， 最大运行速度3.0 m/S;二部 卡轨车于2004年底安装完成， 2006年进行了合并 改造， 安装在二水平材料巷和西下山材料巷， 从 15 绕道下口至西下山材料大巷9 号横贯， 铺设长度 2 800 m， 中部有90。变向， 最大载荷25 t,最大运行 速 度 3.0 m/s;三部卡轨车于2011年安装投入使用， 安装在西下山材料延伸巷，从西下山材料大巷9 号 横贯至西下山材料大巷正头，铺设长度1900 m,最 大载荷25 t,最大运行速度3.0 m/s。 收稿日期 2020-05-06 作者简介 朱明初（ 1987 ） ， 男， 本科， 毕业于辽宁工程技术大 学， 从事井下运输工作， 研究方向为电牵引单轨吊机车电瓶自 动更换装置在井下的应用。 目前，共有柴油机单轨吊6 台 ，其中包括3 台 DZ1500型单轨吊机车（ 沙尔夫） ， 1 台DZ1800型单 轨 吊 机 车 （ 沙尔夫） ， 1 台KPCZ-148型单轨吊机车 贝克） ， 1 台DLZ110F型单轨吊机车捷克） ;蓄电池 单轨吊9 台， 全部为太矿产品， 其中包括4 台DX-60 电牵引单轨吊机车和5 台DX-80电牵引单轨吊机 车。 有 2 台DX-60电牵引单轨吊机车、 1 台DLZ110F 型单轨吊机车老化严重，仅能完成车场换装调度作 业 ，其余车辆可完成正常运输作业。旧区共安装有 I140E轻型吊轨线路2.5万余米，形成了 15、 22、 25 三个单轨吊调车场。 二水平材料巷口设置有15单轨 吊检修硐室。 2弯轨制作的现状弯轨制作的现状 由于辅助系统的延伸是随着现场工作面的圈 定 、 回撤进行安装回收， 而现场巷道的布置、 单轨吊 轨道的敷设随着巷道变化而延伸，难免遇到交错辅 助地点， 因此弯轨的安装是必不可少的， 而目前井下 所用的弯轨主要通过在井下量取尺寸，在地面进行 生产， 再运回井下进行安装。 地面主要使用吊轨冷弯 机设备进行操作。 2 . 1吊轨冷弯机具体数据吊轨冷弯机具体数据 目前，制作符合现场所需的弯轨主要由地面吊 轨冷弯机完成， 其参数为型材最大抗弯截面系数为 220〇113;弯曲速度为46.5111/111;最小弯曲直径为2111; 液压系统工作压力名25 MPa;液压缸直径为410 mm; 液压缸有效行程为350 mm;主动轮直径为25/29 设备总功率为15 kW;机器外形为2 700 mm x 2 000 mm x丨 800 mm; 设备质量为2 680 kg。 2 _ 2工作原理工作原理 开机前正确接通电源， 把工字钢放在冷弯机上， 与减速器带动的滚轮接触后， 将压紧手柄进给锁紧， 启动电机油栗组，由电动油泵输出的高压油经溢流 阀进人聚成块到电液阀，由电液阀和点动开关控制 油缸工作， 工作油缸推进， 将工字钢与三个支撑滚轮 50 机械管理开发 jxglklhjb 第3 5卷 压紧并发生弯曲变形时开始计算，适时调整油缸推 进 ， 油缸推进的长度进程为每次1〇15 mm为宜， 开 主电机正转或反转， 由主电机带动工字钢工作， 反复 操作， 达到所需半径为止， 再开始正常工作。 2 . 3 存在的问题 冷弯机虽然能够制作出符合现场所需的弯轨， 但是由于矿用的WZJD-450型冷弯机属于机电设 备 ， 设备外形尺寸较大且质量较大， 并不具备井下煤 矿设备防爆标准，现场所需的弯轨尺寸由于人员操 作不精确,在井下使用不符合现场所需， 大大浪费了 人力和时间， 导致运输任务不能按时完成。 3井下移动式轨道整形机的应用 为了能够高效完成井下辅助运输任务，并降低 成本的前提下， 作为主管运输任务的队组， 组织本单 位专业人员深人现场进行调研，根据现场特点研制 了井下移动式轨道整形机。 3 . 1 井下移动式轨道整形机主要结构 该设备由弯轨制作平台、顶轨装置、液压顶系 统 、 行走系统四大部分组成。该装置总长1 650 mm、 宽 800 mm,由单轨吊牵引， 液压顶压轨， 可根据交叉 巷道的角度,现场完成弯轨制作与调整。 由 图 1 可见， 主要由工字钢组成了制作平台的 主要框架， 其中三角部分与215 mm的工字钢组合， 构成了固定所需加工的弯形轨道， 在固定上更加稳 定可靠， 而作为第三条支撑梁的槽钢可通过五个钻 孔来固定液压装置， 五个钻孔可以调整液压装置加 工过程中的角度， 每两个孔间隔大概1 5 。液压顶 部分将回油和进油部分接人单轨吊回油、进油部 分 ， 并通过单轨吊操作手柄完成操作实现施加压力 的控制。该系统的行走装置， 通过导向轮、 万向轮、 钢板焊接而成， 通过单轨吊轨道来实现在井下各个 场所的搬运， 完全避免了人力搬运的过程。顶轨装 置与液压顶结合后最终完成对吊轨整形或制作弯 轨的工作。 | C SB B -------------， * e _-- 4____aa . --------------™ 二.几 图 1井下移动式轨道整形机制作平台主俯视图单位mm I 3 . 2 工作原理及应用 使用时行走系统接连杆与单轨吊机车连接实现 井下各个巷道移动。把待制作吊轨放到弯轨制作平 台上， 把顶轨装置与液压顶连接好后把液压顶进油、 回油分别与单轨吊起吊装置进油、 回油进行连接， 最 后操作单轨吊机车上的起吊阀完成弯轨制作，同时 也可用于变形吊轨恢复。 该装置未投人使用前吊轨弯道测量、制作到安 装至少需轨两个小班，而该装置投人使用后可在现 场测量数据,现场制作弯道， 省去了从井下测量到井 上制作再运输到井下这一环节，当班即可完成弯道 安装。表 1为井下2603回风巷弯道、 28皮带巷弯道 试验数据。 表 1井下应用数据 试验地点 敝作数量/根 用时/min 安装完成用 时 /min 总用时 /min 效果 2603回风 巷弯道 520120140满足要求 28皮带巷 弯道 727135162满足要求 4结论 井下移动式轨道整形机的应用，不仅解决了弯 道在地面制作耗时多、 人力付出大、 数据不准确的问 题 ， 而且解决了井下辅助任务完成时间紧的难题， 在 井下现场运行稳定， 效果明显。 （ 编辑王瑾） Application of Mobile Track Shaping Machine in Underground Coal Mine Transportation System Zhu Mingchu Shanxi Lu“an Group Zhangcun Coal Mine Transport Team, Changzhi Shanxi 046032 Abstract In view of the difficult problems such as time-consuming, labor-intensive, inaccurate data and tight time for the completion of auxiliary tasks, the main structure and working principle of underground mobile track shaping machine are introduced. The practical application shows that the work flow is optimized, the curve size is measured accurately, the manpower and material resources are saved, and the application effect is good. Key words monorail crane; curved rail; mechanical blocking; auxiliary transportation