杜何辛
淮河能源控股集团煤业公司顾桥矿 安徽淮南 232001
摘要：井下综采工作面巷道起伏变化较多 , 综采工作面设备列车移动带来了不安全因素。实验表明使用迈步自移式设备列车保证了安全 , 极大的减轻了工人的劳动强度 , 运行可靠 , 具有广泛的应用前景。
关键词：迈步自移式；设备列车；使用；推广
现阶段，采煤技术逐渐趋向于机械自动化，采煤所涉及的开采和运输设备也层出不穷。顺槽运输作为综采工作面的主要运输系统，原先我矿综采工作面回采仍旧大量采用有轨绞车钢丝绳牵引运输方式来完成设备列车的运输。然而该种运输技术具有易掉道、跑车、安全管理难度大、运输效率低、工人劳动强度高，操作安全性差等严重缺点。针对以上老式设备列车运输的缺点，我矿回采的1413（3）工作面在引用GY200/20型轨道液压移动装置的基础上，通过对设备列车的改造、推移千斤顶的选型、完善巷道打运条件、电缆的回收、信号协调等环节的优化改进，使设备能够适应我矿综采工作面现场环境，实现设备列车的随时、高效、安全、快捷移动，再利用辅助绞车提高设备的适用性、可靠性，从根本上解决了设备列车放飞车这一综采工作面顺槽内最大安全隐患。
1改造方案
针对传统设备列车运输的缺陷，现结合生产实际，进行了优化改造，具体优化改造方案介绍如下。
1.1设备列车的改造
传统的设备列车固定采用两根40T锚链将对轮锁牢，设备列车拉移时需将锚链拆除并收集好，采用有轨绞车钢丝绳牵引运输方式来完成设备列车的运输，操作繁琐且安全性低。现采用了28列设备列车，每列车8组制动器，共有224组制动器，设备列车的制动器安装在车轮上起整体制动的作用。制动采用失效制动方式即在停车或外部泄压等情况时设备列车均为制动状态。设备列车运行时由液压缸将弹簧压缩，刹车片离开轨道上端侧面，刹车解闸，停车或外部断液时，弹簧释放促使液压缸活塞杆伸出，与液压缸两端相连的刹车片夹紧钢轨顶部两侧面，刹车片与轨道侧面间的摩擦力成为制动力，对整线起制动作用。每辆设备列车四角都留有350mm×280mm观察口，方便观察制动器抱闸的紧固情况，便于处理隐患及日常检修维护。
1.2 动力校核
1413（3）运顺巷道坡度大、变坡多的特点分析，以前使用的Φ160mm×1000mm推移千斤顶无法满足安全生产的需要，现采用Φ200mm×1000mm推移千斤顶，安全性上更高。
1.2.1制动力校核
工作面最大坡度按15°计算，因为制动力上、下坡要求相同（牵引力不同）。
原有设备列车重量（包括电缆、平板车等）：280t，新加入制动车均放负载（实际260吨，按一半即使不放负载的情况下计算，因为），总质量按280t；长约165m，上坡时想要把中间段拖走，中间段的摩擦力其实是和设备的自重叠加在一个方向的，按最大15°坡验算：
F=G(sinβ-ωcosβ)
=280000× (sin15o+0.015×cos15o)
=280000×(0.259+0.015×0.966)
=76577.2 kg≈770KN
F——所需最大静制动力，kg ；
G——总重280000kg
β——斜巷倾角，取15o；
ω——滑轮运行阻力系数，取0.015；
现共有224组制动器，无论何种情况均有一半制动器制动即112组制动器制动，即14辆车制动。
现每列车单组制动不少于180KN（调整弹簧到极限位置时可到240KN），制动力F=14×180=2520KN＞770KN故制动力接近满足2倍安全系数的要求。
1.2.2牵引力对比分析
推移千斤顶缸径取160mm时;额定工作压力15Mpa最高工作压力40MPa； 步进缸采用无杆腔内循环的方式。
虽然是三段式工作方式，其实输出的力和一个缸是一样的，因为P2内部相互消。在此以一个缸的力量计算。缸径160mm（140的话要到20MPa），工作压力设定为15MPa。
15MPa时牵引力F牵引F=P×（S缸内径截面-S活塞杆截面）=15×3.14×(160×160-100×100)/4=183690N
20Mpa时牵引力F牵引F=P×（S缸内径截面-S活塞杆截面）=20×3.14×(160×160-100×100)/4=244920N
仍然无法满足要求。
采用Φ200mm×1000mm的推移千斤顶，额定工作压力25Mpa，最高工作压力40MPa。
25Mpa时牵引力F牵引F=P×（S缸内径截面-S活塞杆截面）=25×3.14×(200×200-100×100)/4=588750N
40MP时牵引力F牵引F=P×（S缸内径截面-S活塞杆截面）=30×3.14×(200×200-100×100)/4=942000N＞770000N
经验算可得：推移千斤顶缸径取200mm时，高压短时期内动作符合要求，另外可采用绞车辅助牵引。
1.2.3连接销的选择
1413（3）工作面，根据现场条件分析，采用Φ200mm×1000mm推移千斤顶，满足安全生产的需要。
2提高电缆的回收安全效率
以前电缆的回收前，将电缆勾上的多余的电缆放置于皮带之上，再进行设备列车的拉移，待设备列车松到一段距离后，停止动车，将绞车手闸抱死，然后人员将多余的电缆重新盘好放在电缆车里，依此循环直至设备列车到位为止，由于采用绞车牵引运输方式来完成设备列车的运输，松车速度上难以控制、作业环境安全威胁大且易造成单轨吊上的电缆飞速下滑引发事故。
而现采用分段操作，随着设备列车的拉移同步作业。当设备列车前段及后段操作，中段刹车时，可以回收中段多余电缆；设备列车中段操作，前段及后段液压缸收到位无行程时，可以回收前段及后段多余电缆，依此循环直至设备列车到位为止。由于设备列车匀速拉移，人员可以平行协同作业，不影响设备列车的拉移，便于施工人员安全操作。
3信号协调
原先采用KTL110-S矿用本安型手持机进行通讯，现采用KTL110-S1矿用本安型手持机，可将手持机调至无线通讯波段，实现300m范围内无线通信，该漏泄通信无线通讯系统抗干扰能力强，通信便捷，可极大地提高煤矿生产作业效率，保障生产作业安全。
4经济社会效益
迈步自移式设备列车的优化及应用，不仅能极大提高系统的安全性，而且提高生产效率，创造可观的经济效益。
4.1安全效益
迈步自移式设备列车共16列车，每列车8组制动器，共有128组制动器，相比较之前每辆车用两根40T锚链将对轮锁牢，人员频繁将锚链拆除，该设备操作简单且安全性高。采用绞车牵引运输方式来完成设备列车的运输，速度难以控制，易造成掉道、跑车。而迈步自移式设备列车实现匀速松车，安全性高。
4.2生产效益
生产效益主要体现在两个方面，一是减少了锚链拆除及安装时间，二是调高电缆回收效率。改造之前，松设备列车前需先逐根拆除锚链，松车结束后又逐根安装锚链，工作繁琐，工作量大，每次拆除和安装锚链需要花费1.5小时以上的时间。改造之后，省去了锚链拆除及安装时间，提高了施工效率。电缆的回收可以平行协同作业，不影响设备列车的拉移，便于施工人员操作，减少1小时以上的时间，提高了施工效率。
参考文献：
[1]翁海龙.液压自移滑靴式列车在综采工作面的应用[J].陕西煤炭.2019,(5).102-104,98.
[2]李智慧.综采工作面自移式设备列车的应用分析[J].机械管理开发.2020,(5).97-98.