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移动列车组在综采面矿用电控液压的应用

2023-10-23 79 上传者：管理员

摘要：为了提高煤矿井下顺槽巷道的运输效率，对矿用电控液压移动列车组进行了研究。在斜沟煤矿18106工作面顺槽进行了现场应用，通过实际应用效果来看，矿用电控液压移动列车组投入使用后，降低了劳动作业强度，提高了设备列车自动化水平，应用成效显著。

关键词：
智慧化矿井
煤矿机械化
移动列车组
综采工作面
自动化
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随着煤矿机械化开采技术和设备广泛应用于综采工作面，对工作面的运输提出了更高的要求[1,2,3,4]。当前的设备列车组已不能满足智慧化矿井建设的需要，严重制约了煤矿智能化建设的进程，需向智能化、智慧化设备列车方向发展。因此，针对当前煤矿井下辅助运输方面存在的问题，介绍了矿用电控液压移动列车组结构特点，并进行了现场应用，取得了良好效果。

1、矿用电控液压移动列车组概述

1.1移动列车组型式与结构特点

KDYZ40-40/2000矿用电控液压移动列车组用于斜沟煤矿18106工作面。其具备液压驱动、独立轨道、高度集成的列车自动移动、行走调节、管缆跟踪、防偏离车道等功能，实现锚定和牵引装置目的，驱动整个移动列车组向前行驶。步进移动列车的发展，可以实现轮班移动设备列车，同时降低材料投入和劳动强度，有效提高安全管理水平和工作效率，并从根本上对设备列车工作模式进行创新。

移动列车组的主要特点：KDYZ40-40/2000矿用电控液压移动列车组，每组由一套锚固牵引装置、一套锚固支撑底座、36辆平板车、一套电缆伸缩装置组成，布置在运输巷道内，全长约230 m;36辆平板车由20辆小型平板车4000、7辆平板车5000和9辆平板车6000组成；平板车配备专用轨道和轨道升降装置，专用轨道由连接段铰接，以适应上下坡道，从而实现移动列车组和防跑车及防坠落车道的整体自移动；步进移动列车组移动2 000 mm行程；锚定装置通过推动油缸拉动移动列车组，防止钢丝绳断裂引起的运行事故，并能保证移动列车组在0～10°的斜坡上行走；提升销与轨道之间的摩擦为滚动摩擦，较小且不易损坏；在轨道下方焊接滑板，以增加底部面积；采用绞车辅助拉轮式管缆伸缩装置。

1.2移动列车组作业循环过程

移动列车组以循环模式运行。具体操作流程如下：

1）生产类中的电缆压缩。移动列车组的锚定和牵引装置不移动，平板车着陆，仅移动管缆伸缩支承系统。在生产轮班期间，采煤机切割一把煤刀，槽中的超前支架向前移动一步，并推动所有管道电缆压缩一步（此步骤遵循采煤机循环动作）。生产类端头，采煤机维修，管道电缆膨胀轴承系统停止动作。

2）保养换班，将列车向前移动，拉紧电缆。锚拉装置中的柱被推靠在屋顶上，锚定点形成在锚定框架的顶部。操作推拉千斤顶，移动列车组拉动推步距离（2 m），完成移动列车组向前移动；降下锚拉装置中的立柱，用推千斤顶以落地移动列车组为支点向前推动锚架，从而完成步进移动列车组的步进循环（2 m）。

3）锚固拉移装置的调偏，如图1所示。首先，降低锚拉装置的立柱，然后移动伸缩装置中的底部油缸。伸出底部油缸，将锚定架从地板上提起，并使调整装置着陆。伸缩式偏置油缸实现了锚拉装置的左右偏置调整。缩回底部油缸，将牵引装置锚定在地面上，使装置偏离地面。收回偏置气缸，完成一个动作循环，一次偏置100 mm。

2、移动列车组结构及元部件

2.1焊接结构件

KDYZ40-40/2000矿用电控液压移动列车组如图2所示，主要焊接结构件包括提升平板车、锚固牵引装置、锚固支撑底座、调偏机构、轨道等。

2.2.1升降平板车

升降平板车分为小型平车4000、平车5000、平车6000，为框架焊接结构。三个平板车车架的长度不同。连接板通过销轴连接在平车和锚支撑底座之间。

图1调偏装置

图2 KDYZ40-40/2000矿用电控液压移动列车组

2.2.2调整机构

锚固牵引装置前后均设有偏差调整机构，偏差调整机构的左右箱体通过销轴与底部提升油缸铰接。通过推动油缸完成偏转动作，可以左右移动两个底座。

2.2.3锚固支座

锚固支撑座的一端与牵引千斤顶连接，另一端与平板车连接。锚支撑底座结构包括盖部件、屏蔽梁、连接杆和底座。

2.2.4轨道

轨道是动车组的重要组成部分，分为尾部轨道部件和转向轨道部件。轨道由连接板铰接，并通过提升与平板车连接。

2.2.5电缆伸缩推移装置

电缆伸缩推移装置包括1辆头车、6辆电缆车、1辆尾车、连接杆和连接段，头车与移动列车组的平板车通过连接板铰接，电缆车上布置电缆托架，电缆车之间通过可伸缩的连接杆互相连接，尾车由连接段与超前支架相接。

2.2移动列车组控制阀

在电液控制阀组的操作中，来自泵站的高压液体通过入口截止阀进入电液控制阀门组，并通过支管分配到移动列车组执行气缸的工作端口，以便移动列车组能够完成必要的动作。同时，钢瓶返回液体，控制阀组和返回阀被送至泵站的液体罐。电液控制阀组的主要功能有为移动列车组立柱、推动千斤顶、平衡千斤顶、起重千斤顶、提升千斤顶等提供动力源，控制立柱提升、移动架、锚架偏移、平车提升等动作。使用的控制阀包括柱控制阀、液压双向锁、球形截止阀、反洗过滤器、安全阀等。

3、现场应用效果分析

斜沟煤矿18106工作面位于第11采区，属于8煤层。工作面地面标高+1 015～+1 209 m，井下标高+814～+847 m。工作面的东边为18108工作面及其采空区，煤柱宽度为11.7～19.7 m；西边为10104工作面采空区，煤柱宽度18.8～19.4 m；南边为实体煤；北边为第11采区的上山大巷。18106工作面走向长度为3 740 m、倾向长度为285.5 m，总面积1 067 670 m2，煤层倾角7.9°。18106工作面煤层平均厚度为5.8 m，以暗煤为主，含亮煤条带，含黄铁矿碎片，可见残留植物碎片，含少量劣质煤。最下面一层夹矸局部增厚，最厚处1.6 m。煤层普氏硬度为2～3。18106工作面直接顶为中细粒砂岩，平均厚度2.46 m，岩性特征为灰白色，成分以石英为主，含少量暗色矿物，含方解石脉，局部尖灭，岩层普氏硬度为6～7；基本顶为中粗粒砂岩，平均厚度为11.04 m，岩性为灰白色，块状构造，可见植物化石，成分以长石为主，可见脉状煤质条带，岩层普氏硬度5～6；直接底为泥岩，平均厚度3m，岩性为灰黑色，泥质结构，块状构造，含植物化石，局部尖灭，岩层普氏硬度为2～3。

该矿用电控液压移动列车组于2022年6月成功在18106工作面进行应用。该列车组包括1个支撑底座、36辆平板车、1套伸缩推移装置，总长度可达到230 m左右。现场应用之后，该列车组无须专门铺设轨道，本身自带轨，极大地减少了前期的准备时间，提高了效率；该列车组在自行移动，在行走过程中自动调偏，极大地降低了工作的强度；并且根据巷道坡度的不同，移动列车组可以自行调整，适用于0～10°的轨道。在设计过程中，为了减小与轨道的摩擦，摩擦方式为滚动摩擦，使得在行进过程中不易损坏。承载车上还布置了伸缩套筒悬臂梁，根据巷道的高低变化可自行调整列车组的高度。当列车组到达工作面停采线时，可以拆除轨道，采用辅助的牵引装置将其拉出工作面顺槽轨道。该矿用电控液压移动列车组应用之后，实现了一个圆班移动一次设备列车，不仅减少了煤矿井下工作人员的劳动强度，还提高了井下工作效率，现场应用效果良好。

4、结语

矿用电控液压移动列车组是一种先进的煤矿辅助运输设备。近年来，该设备以其安全性高、适应性强、安装方便、操作简单等特点在我国许多大型煤矿企业中得到了应用。该设备的应用符合智能矿山和绿色矿山的发展方向。它还有很大的升级潜力，值得大力发展和推广。

参考文献:

[1]张幸福,罗开成,杨文明,等矿用智能自移设备列车控制系统设计[J]煤矿机械, 2022,43(6):14-16.

[2]黄莹,罗开成,张幸福,等.运输巷智能无轨自移列车系统的研发和应用[J].煤炭工程, 2022,54(1):176-180.

[3]李刚煤矿井下长距离设备列车适应性研究[J].山西煤炭, 2020, 40(2):47-50.

[4]朱矢龙矿用自移设备列车群组控制方法的研究[J].机械管理开发, 2019,34(11):177-179,218.

文章来源:苗飞飞.矿用电控液压移动列车组在综采面的应用[J].机械管理开发,2023,38(10):230-231+234.