对采煤工作面滑靴式液压自移无轨列车的分析

赵振兴

（山西潞安集团蒲县黑龙煤业有限公司，山西临汾 041200）

0 引言

目前井下采煤工作都趋于机械化，采煤工艺也在不断提高。井下的运输设备多为传统电气设备列车，其具有可靠性差、安全性差、所需工作人员多、辅助设备及辅助工作较多等缺点，因此需要进一步改进。本文着重介绍滑靴式液压自移无轨设备列车[1-2]，此设备列车的优势在于运行原理简单易懂，工作人员易于操作，安全性和效率较高[3]。

1 分析滑靴式液压自移无轨设备列车

1.1 主要构成

图1 所示为滑靴式液压自移无轨设备列车结构示意图，主要由前后推杆、滑靴式底座、电气设备固定平台、推移千斤顶、抬底千斤顶、可撤卸式立杆及可撤卸式电缆、管路顶置式托架等部件组成[4]。表1 所示为推移千斤顶参数表，表2所示为抬底千斤顶参数表。

图1 滑靴式液压自移无轨设备列车结构示意图

表1 推移千斤顶基本参数

表2 抬底千斤顶参数

1.2 电缆储存装置

目前煤矿采煤工作面中使用的电缆和管路通过单轨吊来存放，绞车拖移，液压迈步牵引等[5]，通常储存数量为50～100 m不等，设备列车一次集中移动的距离决定了电缆和管路的储存量。

电缆储存装置一般能够满足一个圆班工作面推进距离（5～15 m）即可，该储存装置与滑靴式设备列车配合使用，通过转载机推动自动储存。它改变了常规的作业规程（也就是说一个圆班的最多推进量即电缆储存装置的要求储存量），每天检修班用少量的时间即可完成设备列车运行和电缆储存装置的恢复工作。图2所示为电缆储存装置缩回状态示意图，图3所示为电缆储存装置展开状态示意图。

图2 电缆储存装置缩回状态示意图

图3 电缆储存装置展开状态示意图

2 滑靴式液压自移无轨设备列车运行原理及运行方式

2.1 运行原理

滑靴式液压自移无轨设备列车运行时先通过抬底千斤顶将车体前端抬起，然后通过车体内设置的推移千斤顶推动车体向前运行（推移距离800～900 mm），推移过程车体前端由抬底千斤顶耐磨底盖与前推杆顶面摩擦，车体后端与地面摩擦前移。推移一个步距后收回抬底千斤顶活塞杆使车体前端落地，再使推移千斤顶活塞杆收回，在收回过程中推移千斤顶将带动前后推杆向前移动而完成一个工作循环（同时列车在运行过程中带动电缆储存装置展开）。

2.2 运行方式

列车运行采用集中控制式，由2+1操作阀控制，一组控制抬底千斤顶，一组控制推移千斤顶（列车所有驱动单车管路并联），列车运行步距800 mm，运行过程的同时牵引电缆储存装置展开[6]。

3 绞车牵引式设备列车与滑靴式设备列车对比分析

3.1 安全性

普通绞车牵引式设备列车运行有严重的安全隐患，特别是在坡道上运行时易发生跑车事故，停车后必须设置多处卡道器[7]。

滑靴式液压自移无轨列车在不大于20°坡道（上行或下行）上完全能够安全运行，停车后无需进行其他工作。

3.2 工作量

普通绞车牵引式设备列车运行通常集中运行，工作人员人数为8人以上，其中绞车司机必须有2人，辅组人员在6人以上，分别进行接地线搬移固定、高压电缆盘存、轨道撤除搬迁固定、低压电缆单轨吊吊梁撤除搬迁固定、列车的卡轨器撤除搬迁固定等工作，一次运行距离为20～60 m，需4～8 h以上。

滑靴式液压自移无轨列车运行时一般需要1～2 人即可，1人操作，另外1人巡视，运行结束后，用时在20～30 min。

3.3 辅组设备及材料投入

普通绞车牵引式设备列车必须在轨道上运行，通常需要2台回柱绞车配合拉放运行，其中绞车在列车上固定时需使用两辆平板车、2台可逆磁力开关及若干电缆线等，同时必须有足够的轨道，其中使用临时轨道的长度为列车长度加运行距离，轨道卡道器得满足所需等。普通绞车牵引式设备列车在运行的过程中电气设备所输出的电缆线与电缆单轨吊吊架连接，运行过程中列车将拉动吊架前移，易造成电缆损坏或事故。

滑靴式液压自移无轨列车是由多个可驱动单车组件和非驱动单车组件通过拉杆相互铰接而成，驱动车与非驱动车的数量可根据矿井设备数量及最大设备外形尺寸、载荷量、运行工作面坡度大小及相应的运行条件而设计，能够适应硬化或非硬化地面、不同坡道、不平整地面的运行，可满足大件设备修理、更换的需要，其中本液压自移无轨设备列车中滑靴式驱动车重5.8 t，尺寸为0.4 m×1.4 m×5 m，对底板平均比压在1.0～1.5 MPa 之间，泵站压力为31.5 MPa，运输尺寸为6 500 mm×1 400 mm×500 mm；非驱动车质量3 t，尺寸为0.26 m×1.46 m×4 m，对底板平均比压在1.0～1.5 MPa 之间，以前车拖动前移方式行走，运输尺寸为6 000 mm×1 400 mm×700 mm。同时该列车由1～2人操作即可运行，不需要其他辅组设备及材料，例如牵引绞车、轨道等，低压电缆在顶置托架上敷设，它与电缆伸缩式储存装置直接敷设，运行过程中不直接拉动电缆及管路、运行完全自动化等优点。

3.4 电缆储存

普通绞车牵引式设备列车电缆储存多采用电缆单轨吊形式，储存距离如果是60 m时需预留每趟电缆长度60 m，工作面如果需15趟电缆就需要预留电缆900～1 000 m。

伸缩式储存装置储存距离如果是60 m时需预留每趟电缆长度60 m，工作面如果需15 趟电缆只需预留电缆225 m，相比之下节约将近700 m电缆线的投入成本。同时省去了电缆单轨吊、轨道的投入和大量的辅助工作，减轻了工人的劳动强度[8]。

综上所述，该液压自移滑靴式设备列车具有安全、高效、便捷、标准化为一体的优势，是现代化矿井安全生产的好帮手。

4 结束语

（1）通过对普通绞车牵引式设备列车与液压自移滑靴式设备列车进行比较，可以得出液压自移滑靴式设备列车运行时更加安全可靠，而且无需设置多处卡道器即可停住。

（2）液压自移滑靴式设备列车运行时所需的工作人员和时间都更少，减少了人员的浪费，提高了工作效率。

（3）滑靴式液压自移无轨列车是由多个可驱动单车组件和非驱动单车组件通过拉杆相互铰接而成，优点是不需要牵引绞车、轨道等辅助设备及材料，运行过程中不直接拉动电缆及管路，运行完全自动化。

（4）滑靴式液压自移无轨列车采用伸缩式储存装置储存电缆，减少了工作量，减轻了工作人员的劳动强度，提高了工作效率。

（5）滑靴式液压自移无轨列车需进一步实现特殊地质条件下的灵活性直角转弯。