悬挂式转载机在巷道拐弯时的应用范文

《矿业装备杂志》2014年第八期

一、转载机改造思路及设计方案

改造思路提高拐弯掘进效率，重点就是如何能提高出煤效率，而转载机出煤仍然是最佳选择，但是转载机太长不能拐弯。我们将转载机中间架全部拆除，将机头架直接与机尾架对接，以形成一个短转载机。此时如何让短转载机能顺利使用而不掉道是个难题。技术人员首先想到的是在巷道拐弯口处顶板的锚索之间固定钢丝绳，拆掉转载机机头的支架和滚轮，同时让装载机机头吊在钢丝绳上使转载机悬在巷道中进行出煤，但是这种方式极大的限制了掘进机在割煤时的移动，且每完成一个掘进循环就需要将钢丝绳前移，这样效率并不高。为了能让转载机不受限于巷道，而可以跟随掘进机移动，我们加工了一个三角形架，可以安装在掘进机上方的小溜子上，我们将其取名为“拉架塔”，用钢丝绳从两侧分别将机头吊住，利用机组自身约42t的重量来悬挂转载机，如图2所示。

二、设计方案

虽然拉架塔越高，悬挂短转载机时越稳定，但是由于巷高为3.9m，掘进机高1.8m，顶板上钢带、网、托盘、锚索锁具及外露等共0.5m左右，所以拉架塔最高不能超过1.6m，考虑到巷道有可能发生的起伏和掘进机的移动，技术人员将拉架塔的高度定为1m。宽度与掘进机一运小溜子的宽度相同（0.54m），以确保能其能固定在小溜子溜槽边缘。根据示意图3，拉架塔所受到的牵引力F=G/sinα，而α=arctan（h/L），转载机的重量为m=1500kg，故G=mg=1500×9.8=14700N；h1为1m，h2经测量为1.3m，所以h=h1+h2=2.3m，由于两架转载机的重量绝大部分来自机头电滚筒，所以L约等于转载机长度：5m。经计算可得α=25°，F=35kN。根据受力情况选择钢丝绳：两侧两根钢丝绳吊挂机头，故单根受力为17.5kN，乘以5倍的安全系数为87.5kN，选用6×19常用钢丝绳规格，并根据“6×19钢丝绳规格数据表”，选择公称抗拉强度155kg/mm2，钢丝绳直径为12.5mm2，破断拉力为88.7kN符合要求。根据受力情况选择加工拉架塔所使用的钢管：采用冷弯空心型钢，Q235的最大正应力σ″=15.67kN/cm2，σ=F/A=17.5/A，σ″≥σ=17.5kN/A，计算得A≥1.11678，同样乘以5倍的安全系数得出A≥5.56，根据“机械手册3-131”，选择直径75.5mm，壁厚5mm的冷弯空心型钢符合要求。

三、悬挂式转载机的使用

当巷道掘进过程中遇拐弯掘进5m后，原转载机已无法满足出煤需要时，利用当日检修班停产时间，将悬挂式转载机安装好，并做好适当的调试与检修工作。掘进机割煤时，由于转载机没有了支腿，不能骑在溜子或皮带上控制落煤点，所以需要在转载机两侧留人，人工推拉转载机机头来控制落煤点，以保证掘进机在移动过程中，截割出的煤能通过转载机落在皮带或溜子上出煤，减少割煤所需要的时间，提高掘进效率，减少人工强度。同时，以往不用转载机拐弯时，几乎每个割煤循环都需要延伸一次溜子，而我们短转载机有5m长，可供掘进机使用的范围约3m，故可保证在掘进时，每3个割煤循环延伸一次溜子。使用此悬挂式转载机掘进约20m后，可利用检修班时间更换原长转载机，恢复正常掘进。

四、使用效果

（1）该项技术改进所需要的圆钢、钢丝绳等都是非常普通的材料，而且转载机不需要另外购置，既不增加成本，又简单实用。（2）以往拐弯掘进至30m至少需要4天，现在使用悬挂式转载机后为3天，加快了巷道拐弯的效率，从而缩短了掘进工期，可以极大地缓解生产衔接紧张的局面。（3）实用悬挂式转载机拐弯割煤时，仅需要两人分别站在转载机两侧控制转载机落煤点即可，不需要大量的人员进行人工清煤，大大减少了作业人员的数量和劳动强度，降低了生产组织的难度。通过在长平公司综掘一队43141巷、43142巷双巷掘进过程中的实践，两巷长度均在1900m左右，之间有21个通风横川需要拐弯掘进，通过悬挂式转载机的使用，不仅大大降低了劳动强度，且每次施工横川的时间缩短了1天多，累计节省近一个月，为回采工作面的布置节约了宝贵的时间。综上所述，此项技术具有一定的推广和使用价值。

作者：崔巍单位：山西省晋城无烟煤矿业集团有限责任公司