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）

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

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250 kW，牵引力90 kN。其中：一部卡轨车于2000年安装投入使用，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1 900 m，最大载荷25 t，最大运行速度3.0 m/s。

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

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

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220cm3；弯曲速度为4～6.5m/min；最小弯曲直径为2m；液压系统工作压力≤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 mm；设备总功率为15 kW；机器外形为2 700 mm×2 000 mm×1 800 mm；设备质量为2 680 kg。

2.2 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，启动电机油泵组，由电动油泵输出的高压油经溢流阀进入聚成块到电液阀，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10～15 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入现场进行调研，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15°。液压顶部分将回油和进油部分接入单轨吊回油、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。

图1 井下移动式轨道整形机制作平台主俯视图（单位:mm）

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。

该装置未投入使用前吊轨弯道测量、制作到安装至少需轨两个小班，而该装置投入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

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。