井下运输九篇

井下运输 篇1

关键词：大型液压防爆提升机,井下巷道运输,安装,施工技术探讨

1 工程概况

平煤股份一矿在北二风井三水平轨道下山上部安装液压防爆提升机, 三水平轨道下山斜坡长度1200m, 上平台平段长度26.5m, 坡度11°~14°, 设计安装JKYB-3.5×3J型液压提升机一部。提升机为双减速机12套液压马达驱动, 泵站系统主泵电机为2台250k W, 1台200k W。供电系统主要为1140V供电系统, 电源引自采区变电所, 采用单回路供电, 一趟高压和一趟低压。

2 提升机运输施工技术

2.1 设备装车

JKYB-3.5×3J型液压提升机主轴装置直径超大, 无法直接装车运输, 因此主轴装置解体为主轴及轴承座、1/4半卷筒4半、1/2制动盘4半三大部分, 使用矿井专用大平板车从主斜井入井, 盘式制动器、液压站、润滑站、泵站、深度指示器以及电气设备等均不超过最大装车尺寸, 可直接装平板车从风井入井, 设备装车后要保证高度不得超过2000mm, 宽度不得超过所使用平板车两侧300mm。剩余小件, 如地脚螺栓、信号装置及管路附件等, 根据施工进度需要人力装矿车入井。

2.2 设备装车安全措施

入井前泵站油箱, 清除油箱内油污及杂质, 并用面团粘净杂质, 所有油口必须使用破布封堵严实。螺栓等紧固件的螺纹部分应采取有效措施保护。各类电气开关和机械部分都要捆绑牢固, 避免在运输过程中发生碰撞, 造成损坏;对运输过程中可能发生碰撞导致损坏的设备要垫上胶皮或道木加以保护。

地面装车要准备平板车、准15.5钢丝绳、准15绳卡及锁具。大件装车必须用准15.5钢丝绳及准15绳卡锁好设备, 并用2台手拉葫芦锁紧, 下料时防止设备倾斜。提前将主轴装置做出标记, 针对直径3.5米的滚筒井下运输, 在对滚筒进行解体运输的时候, 必须严格把握运输的安全措施, 防止出现因碰撞等问题导致滚筒出现质量问题。如在下放前必须对绞车、钢丝绳、钩头等进行仔细的检查, 同时在装车前必须保持运输车辆的重心适中, 速度不能超过0.5m/s。

2.3 机械安装

2.3.1 机械施工顺序

处理基础表面和布置垫铁→主轴装置及轴承座安装→滚筒组装→减速机安装→盘式制动器安装→液压马达安装→液压站安装→润滑站安装→泵站电机安装→游动天轮安装→设备底座二次灌浆→管路及附件安装→滚筒护板安装→调试、空运转→缠绳→试运转。在进行机械安装之前, 必须对线路进行测量, 即测量放线。首先由专业的工程埋设标高并挂设十字中心线, 以便对施工好的基础设施进行检查处理;其次加工起重梁, 为绞车的安装做好基础, 同时做好垫铁布置的要求。

(1) 主轴承的安装。对主轴承的安装, 利用起吊梁上挂设的2台10T手拉葫芦吊放到轴承梁底座上, 在提升中心线及主轴中心线挂设线坠对主轴纵向及横向位置进行找正;主轴承吊装就位, 并对其进行清理检查, 在轴瓦和轴承座的结合面上涂抹适量的显示剂, 以便查看之间的接触是否完好。如不符合, 必须进行重新处理;主轴位置找正后, 使用框式水平尺和高精度水准仪对轴承座及主轴进行找平;再次对主轴位置进行复核、找正, 直至主轴位置和水平度全部符合标准要求。 (2) 主滚筒的安装。在进行主滚筒安装之前, 必须将轴瓦和轴颈用汽油将其洗干净, 并涂上显示剂。利用1台10T手拉葫芦将滚筒的一半吊起, 盘动主轴使其连接盘位置标记与摩擦轮位置标记对正后进行安装。连接螺栓拧紧过程中, 应持续对制动盘端面跳动量进行检查, 以防紧固过程中产生位移而导致制动盘偏摆量超差, 并使用百分表对制动盘的端面跳动量进行检查, 其值不得大于0.5mm。 (3) 盘型制动器安装。在将盘型的闸运动到现场后, 首先对其进行清理, 并检查缸体等是否存在损坏等情况的发生。将盘形制动器底座吊放到相应的垫铁组上, 使用框式水平尺进行找正, 用钢板尺测量两侧制动支架至制动端面距离并进行调整, 使其偏差控制在0.5mm之内且两侧间距的偏差方向相对应。旋转调整螺母将闸板卡紧在滚筒上。盘形制动器找正调整好后, 对地脚螺栓孔进行一次灌浆, 凝固后拧紧地脚螺栓并检查安装位置是否变化, 如有变化要查明原因并重新调整。闸板间隙待绞车试运转后再行调整, 两侧间隙要均匀对称, 保证在1.0mm, 其最大偏差不超0.1mm。 (4) 深度指示器安装。主轴装置安装完毕后, 将深度指示器吊放到设计位置, 找平、找正后使用螺栓拧紧。根据设计的传动原理用链条将滚筒主轴和指示器传动轴联接起来。 (5) 游动天轮安装。将游动天轮与其支座组装成整体, 使用手拉葫芦吊放到相应基础上;按照规范要求对其安装位置及轴心水平度等进行找正、依次灌浆, 拧紧地脚螺栓。 (6) 泵站安装。泵站底座由两大块组成, 中间用螺栓连接。根据设计技术要求和标定位置将液压站底座就位后, 使用水准仪将泵站底座找平找正并固定;对设备底座一次灌浆后, 按照设计位置依次将主辅油泵、油箱吊及电机装到位, 操平找正, 紧固。 (7) 各种辅助装置的安装。在对上述主要的装置进行安装之后, 再对液压系统管路等辅助设施进行安装。

2.3.2 电气部分安装

井下大型液压绞车的电气安装, 一般主要包括变压器、低压防爆开关、操作台、电缆敷设机信号系统、照明的安装。而针对低爆开关的安装, 在相关的设备下井之前, 必须最好相关设备的防爆检验。同时在进行组装之前必须进行防爆检查和绝缘工作, 并使用2500V的摇摆表进行测量;在安装综合保护开关的时候, 必须做好开关的封闭, 防止出现火花露出而导致事故的发生。而上述的变压器、低压防爆开关也必须进行密封。

3 液压防爆提升机运输过程中常见故障分析及其技术处理

安装和使用过程中出现的不规范的技术会给提升机的使用带来很多的故障。而提升机运输故障是煤炭运输中比较常见的故障, 主要分为以下几种:

3.1 滚筒异响

发生这种情况的原因主要是因为螺栓出现松动、滚筒筒壳出现裂纹、螺旋杆式离合器出现松动等有很大的关系。因此解决此类问题, 其步骤为首先排查故障点, 再确定处理方法。如针对松动的螺帽, 在进行交接班的时候停产对其进行稳固;如响声比较严重则立即停车进行维修, 以免扩大事故。

3.2 绞车上的滚筒钢丝绳排列不整齐

排列不整齐, 其将加快钢丝绳的磨损。钢丝绳在杂乱缠绕的时候, 牵引绳受力后可将绳子挤出来或挤进去, 从而造成绳子严重磨损, 以致缩短钢丝绳的使用寿命。其次可能造成钢丝绳滑出滚筒。在绳索排列不整齐的情况下, 不然会对绳子进行挤压, 从而损坏护绳版。当挤压的高度超过滚筒的高度之后, 钢丝绳则滑出, 从而导致跑车或断绳。而造成上述事故的原因是因为在安装的时候, 绞车布置不当, 或缺油或操作不当所造成。

解决上述的问题则通常对其对症下药。对安装质量等出现的问题, 则必须及时进行处理, 数操作不当的, 必须对其进行及时纠正。

3.3 绞车制动闸发热的原因及技术处理

造成其发热的原因是因为其用闸过早或过多, 同时在重物下放的时候, 绞车没有制动系统, 单滚筒经常出现这种问题。因此, 在操作中, 必须经常总结操作经验, 提高操作的水平, 并严格按照输送过程中的使用标准进行操作。

4 总结

大型液压绞车的运输和安装, 其对技术的需要非常严格。因此, 必须严格把握其中的技术, 才能保证整个轿车的安全稳定运行。

参考文献

[1]黄文先, 张德军, 杨富国.井下防爆变频绞车的安装与应用[J].科技传播, 2013, 18:167-168.

[2]刘海侠.矿井主提升绞车更换改造的方法研究[J].内蒙古煤炭经济, 2013, 08:129, 137.

井下运输 篇2

1 无轨胶轮车的特点及适用条件

1.1 无轨胶轮车特点

煤矿无轨胶轮车作为一种现代化的辅助煤矿运输工具,它既可以运输矿井作业人员,还可运送煤矸石、机械设备以及施工物料等。无轨胶轮车除了具有可运物料种类多,操作灵活外,还具有一些其他优点。

(1)可减少劳动力。由于无轨胶轮车属于一种整体运送与安装工具,在井下不需拆解,拆除、铲装、卸载以及运输只用一辆机车就可完成,而且无须转载环节便可实现从地面车库直达井下采掘面。与传统的单轨、卡轨运输相比,不但可大量节约运输劳动力,而且可减轻工人劳动强度。

(2)可显著提高运输效率。由于无轨胶轮车不用轨道便可实现运输,现场装载完货物后,无须转载便可从地面到井下工作面点对点直达,这样实现了连续化辅助运输,提高了运输速度,与其他辅助运输相比,运输效率显著提高,降低工时,值得各矿井推广应用。

(3)可降低运输费用。据有关部门统计,无轨胶轮车运输每吨煤的成本一般为4元左右,使用其他煤矿辅助运输系统的运输成为大约为3倍~4倍的无轨胶轮车运输。无轨运输系统比其他辅助运输系统吨煤运输成本低很多,吨煤运输成本的降低,促进了矿井经济效益的大幅提升。

(4)适应性强。无轨胶轮车可配置的工作机构较多,如铲斗、货箱、叉架等,可根据矿井实际需求,快速转换各种工作,达到一机多用。这种多功能运输在整体搬运矿井大型机械设备时特别适用,在实际生产中应用较广。

(5)机动、灵活。无轨胶轮车操作便捷,性能优良,车身通常采用铰接形式,可实现曲率半径3m~6m转弯,低机身,能很好地适应起伏巷道,并且轮胎耐用,制动系统良好。

(6)安全性高。矿井辅助运输系统也是矿井事故来源的一个重要方面,矿井使用无轨胶轮车做辅助运输系统后,可有效降低工人作业强度,可使工人作业精力更充沛。同时加之无轨胶轮车的一体化设计,可省去很多转载步骤,有效减少安全隐患,此外井下作业人员的减少,也会降低安全事故的发生率,提高矿井生产的安全性。

综合考虑无轨胶轮车的特点,它的使用价值确实很高,它的应用逐步改善了矿井的运输现状,有效解决了辅助运输制约矿井生产能力的提高,提高了矿井生产率,但在应用无轨胶轮车时也有一定的适用条件。

1.2 无轨胶轮车的适用条件

基于无轨胶轮车具有一定的外形尺寸,并且大载重量,车轮要求地板应有足够的强度。因此应用无轨胶轮车的矿井巷道坡度、宽度以及地板强度都应符合要求。对于哪些倾角不大、浅贮存、煤层近水平的矿井比较适用无轨胶轮车,如12°左右的上下山与斜副井等。下面我们就具体介绍一下无轨胶轮车的适用要求。

1.2.1 巷道应有合适的坡度

无轨胶轮车连续在6°坡运行的长度应小于1200m,在小于6°坡运行时,应把局部纵向坡度控制在14°以下,若运行巷道是坚硬、光滑有水滴的地板还应降低运行坡度。当运行巷道地板较松软时,应把运行横向坡度控制在5°以下,巷道倾角控制在12°以下,并且应事先做好相应的行车标识。

1.2.2 巷道宽度、弯曲半径应复合要求

无轨胶轮车最适合在矩形断面巷道运行,可借助多功能车的宽度与搬运支架车的宽度,来对巷道宽度进行限定,并以留有足够安全距离。对于巷道最小高度的确定,可用支架搬运车实际高度进行大致确定,然后以此为基础向上延伸300mm,此外还应留有一定安全距离。无轨胶轮车巷道转弯最小外半径应控制在7m~8m。

1.2.3 底板抗压强度应达标

无轨胶轮车车轮会对底板产生巨大压力,要求地板强度应足够,并且底板应尽量平整。砂岩以及砂质页岩底板比较适宜无轨胶轮车运行,而软岩以及大涌水量巷道不适宜无轨胶轮车运行。

需硬化矿井工作面运输通道时,采用的混凝土应有足够强度,同时底板应有相应的排水沟或集水坑。若遇到破碎较严重或地质较软底板时,应先进行加固处理,如埋设垫板、增铺砂卵石等,最终使巷道达到无轨胶轮车运行要求后,再使用无轨胶轮车。

1.2.4 井下空气与配风

无轨胶轮车在煤矿井下运行时巷道应有足够通风量,应按《煤矿安全规程》相关规定要求其空气质量。应依照多台车辆同时运行的配风要求,来增加巷道配风。

2 国内外无轨胶轮车的应用现状

2.1 国外无轨胶轮车的应用现状

国外很早就开始研究应用无轨胶轮车了,他们应用的无轨胶轮车功能较多,种类也较齐全。由英国制造的EMIC913 TAXI指挥车以及南非制造的PJB与SWV无人车都可容纳多人,并且他们还都依据自身矿井生产条件,进行了多功能车的开发,如多功能车RUK4、客货双用PET6多功能车等,这些车型大多具有强大功能,并且操作简便,灵活、可靠、使用范围广,易维护等优点,这些无轨绞车的应用都提高了煤矿企业经济效益。

2.2 国内无轨胶轮车应用现状

我国开发应用无轨胶轮车起始于20世纪80年代,但当时发展缓慢,到20世纪90年代随着煤矿井下辅助运输系统的迅速发展,无轨胶轮车才得到了快速发展,直到今天无轨胶轮车在我国各大矿井才得到了大量应用,无轨胶轮车的应用改善了煤矿辅助运输制约我国高效生产的瓶颈问题,提高了矿井运输效率,有助于我国矿井实现高产、高效。但由于当前我国的无轨胶轮车制造技术还不是很成熟。主要还是靠引进外国先进产品,这些新产品在遇到问题后,很难得到及时维修,并且日常维护、保养也很难做到位,这对我国煤矿开采的高速发展已形成制约。

3 我国无轨胶轮车发展趋势

(1)煤矿企业应积极主动寻求国内科研单位合作,以自身特点为基础,来进行无轨胶轮车的开发研制,以促使矿井开采实现高产高效。

(2)开发的无轨胶轮车应形成系列,多功能、多品种,并且各品种间配件最好能实现通用化,应提高设备使用性能,改善设备的安全性与适应性。

(3)应建立健全煤矿辅助运输理论体系,以便在理论上支持矿井辅助运输设备的开发、研制,促进矿井辅助运输系统的发展。

4 结束语

总之,无轨胶轮车的一些优点是当前其他辅助运输设备所不具备的,要想使无轨胶轮车获得更好地推广与应用,我们必须掌握无轨胶轮车特点、适用条件,了解应用现状,明确发展趋势。此外,各矿井在选用无轨胶轮车时,还应从本矿井实际情况出发,因地制宜、科学选择。只有这样才能使无轨胶轮车的效能得到充分发挥,才能为煤矿企业带来更大经济效益。

参考文献

[1]李听.无轨辅助运输在传统煤矿的应用[J].煤矿机械,2011,7.

煤矿井下运输模式探索与实践 篇3

摘要：文章介绍了协庄煤矿井下运输系统现状，针对4条斜井、4条采区轨道上下山和掘进工作面施工现场中存在各类安全问题、劳动效率问题进行研究，实现一岗多能，机械运人，达到减人提效目的，提高运输安全系数，确保安全生产。

关键词：运输模式 运输安全 减人提效

一、问题提出

随着“三提三减”成为矿井发展的主流，掘进半煤岩进系统以及单轨吊机车和材料专用车的推广应用。支架、设备、材料等均可由单轨吊机车直接运至各施工地点，物料设备使用专用车运送，支架、设备、材料等均可由副立井直接运至-550水平，人员运送利用副立井和架空乘人装置运送，我矿四条斜井（1#副井、-550暗井、-850矸石井、-1100轨道暗井）和四条轨道上下山（-55 十三层轨道上山、4-3十一层轨道下山、-850二采轨道上、下山）提升量明显下降，而四条斜井和四条轨道上下山占用大量岗位工，存在岗位危险源，安全系数低，运输不经济，同时设备也需投入大量维护费用，与矿井节能降耗、减人提效的发展目标不符。同时，如果在运输量小的采区轨道上下山安设提升机运行斜巷人行车会造成设备利用率低、岗位人员多等现象。在老矿区中由于斜井、轨道上下山较多，传统的机械运人方式占用人员、设备多，人员运送效率低，与矿井实现安全高效、减人提效的发展方向不一致，为此，掘进工作面采用单轨吊机械运人方式，解决运送物料、人员双效作用。

二、方案实施

根据我矿实际结合三个水平物料设备运输特点和各施工地点的实际情况，通过调查研究，对四条斜井和四条轨道上下山提升运输系统实施分时停运，实现节能降耗。根据-850和-550水平的支架、设备、材料等均可由副立井直接运至-550水平，-300水平人员乘坐2#副井架空乘人装置上下，对1#副井运输系统实施分时停运，由原先三班运行，改为一班运行，实现-300水平物料集中运送，1#副井系统三班岗位工只保留一个班岗位人员，减少岗位人员，达到减人提效目的；

根据-550暗井只运送超长物料，采取集中运送方式，对-550暗井运输系统实施分时停运，由原先三班运行，改为一班运行，三班岗位工只保留一个班岗位人员；针对-850矸石井运输量减少，研究采取中班和夜班运送物料、早班停运；-1100暗井轨道早班、夜班只运行斜巷人行车，中班完成运人后集中运料。根据四条轨道上下山的现场提升量，研究采取按时开钩，除规定时间提升外，其他时间不得开钩。实现减少岗位人员，达到减人提效目的。

在掘进工作面，根据生产实际和现场条件，研究应用矿井高效运人系统，采取单轨吊机车运人系统，以达到采区机械运人、降低员工体力消耗的目的，解决新型采区辅助运输无法运人的问题。

三、效益分析

（一）四条斜井和四条采区轨道上下山效益分析

经济效益

1、实施分时停运后，1#副井停止运人，日常提升由原先三班运行改为一班运行。

⑴节约电费：1#副井2JK-3.5/20型提升机功率630kwh，原斜巷提升每班运行6小时，现一班运行年节约电费：630kwh×80%×12小时×360天×0.56 元=121.9万元；

⑵节约人行车投入12.6万元。

⑶节约人行车维修费和钢丝绳费用8.8万元/年；

⑷节约人工工资：年节省工资支出16人×3万元=48万元。

⑸1#副井实现分时停运年共创经济效益：

121.9+12.6+8.8+48=191.3万元

2、实施分时停运后，-550暗井由原先三班运行改为一班运行。

⑴节约电费：-550暗井2JK-2.5/20型提升机功率260kwh，原斜巷提升每班运行6小时，现一班运行年节约电费：260kwh×80%×12小时×360天×0.56 元=50.3万元；

⑵节约人行车维修费和钢丝绳费用8.8万元/年；

⑶节约人工工资：年节省工资支出10人×3万元=30萬元。

⑷ -550暗井实现分时停运年共创经济效益：

50.3+8.8+30=89.1万元

3、实施分时停运后，-850矸石井由原先三班运行改为二班运行。

⑴节约电费：-850矸石井2JK-2.5/20型提升机功率250kwh，原斜巷提升每班运行6小时，现二班运行年节约电费：250kwh×80%×6小时×360天×0.56 元=24万元；

⑵节约人行车维修费和钢丝绳费用4.4万元/年；

⑶节约人工工资：年节省工资支出5人×3万元=15万元。

⑷ -850矸石井实现分时停运年共创经济效益：

24+4.4+15=43.4万元

4、实施分时停运后，-1100轨道暗井由原先三班运行改为一班运行。

⑴节约电费：-1100轨道暗井2JK-3.0×1.8P型提升机功率250kwh，原斜巷提升每班运行6小时，现1班运行年节约电费：250kwh×80%×12小时×360天×0.56 元=48.4万元；

⑵节约人行车维修费和钢丝绳费用4.4万元/年；

⑶节约人工工资：年节省工资支出16人×3万元=48万元。

⑷ -850矸石井实现分时停运年共创经济效益：

48.4+4.4+48=100.8万元

4、四条轨道上下山平均每天开钩时间11小时（运行人行车4.5小时、提升物料6.5小时），每天节约一个班。

节约电费：七条轨道上下山提升机总功率800kwh，现二班运行年节约电费：800kwh×80%×6小时×360天×0.56 元=77.4万元；

⑵节约人工工资：年节省工资支出4人×3万元=12万元。

⑶四条轨道上下山实现分时停运年共创经济效益：89.4万元

5、四条斜井和四条轨道上下山实行分时停运后，共创造经济效益：

424.6+89.4=514万元

社会效益

1、为八条巷道、轨道维修提供充足时间。

2、减少岗位人员，节约人力资源，达到减人提效效果。

3、减少岗位危险源，安全系数显著提高。

（二）掘进工作面机械运人效益分析

1、管理简单，安全性高。由于人员随时都可以乘坐，不需要等车，解决了原人行车运人方式乘车秩序难以管理，威胁安全的问题。消除了断绳跑车等一系列不可预知性事故，杜绝了重大事故的发生，消除了运输重大危险源。

2、减少工人劳动强度，提高斜巷运输的安全性。

3、特别适合于采区拐弯巷道等复杂条件运人，解决了人行车运人方式受条

件限制地点的运人问题，扩大了机械运人范围。

4、系统简单，占用人员少。推广应用单轨吊运人系统以后，取代了斜巷人行车运人系统，停用了绞车、人车等设备，简化了运输系统，大幅度减少了绞车司机、人车押车工、人车和绞车维修工等人员占用。

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井下运输抢险调度预案 篇4

我矿各水平大巷运输轨道从2011年4月8日出运输死亡事故后，因行车安全距离小八、九、十水平全部改为单线运输。现在给安全生产造成了很大的困难，万一出现特殊抢险情况很难调度，接送人员或物资车辆进出容易发生相撞事故，特建议制定如下措施：

一、事故地点与性质确定后，需要或必须将当班各水平班组长调到事故现场相关部位有序的调度列车，接送有关领导和物资材料等。运输车间主任、副主任和本单位值班人员必须及时到达出事故的巷道始发车地点或事故地点指挥。

二、通讯、始发地点与事故地点、中途相关部位的电话确保畅通。各部位的指挥人员要熟知此区域的电话号码，以便调谐里、外及中途的列车谁让线或谁避线，防止列车相撞（出来的列车让进去的列车为原则或谁距离躲避线路道嘴近谁让道）。

三、矿副总以上的领导也要听从运输现场管理人员的调度安排，不得强令进、出现场给运输造成进、出列车相撞的事故结果雪上加霜。现场运输管理人员应及时组织车辆超前安排将矿领导及抢险救护人员送到事故现场。

四、各水平列车始发地点和避让地点：

1、八水平：

始发地点：806车场道与充电间道。

避让地点：翻笼东三角碹、西三角碹。

进去的列车走绕道，出去的列车走翻笼。

存放车辆地点：八西头道以里绕道可存放列车，八西二道以里大巷可存放

列车。

2、九水平：

始发地点：906车场（把车头调到车场待命），车头进去之后车场应保持

3台机车，少于3台机车时联系里边向外调车头。

避让地点：老车房口杂道、充电间口、翻笼东西三角碹。

进去的列车走绕道，出去的列车走翻笼。

存放车辆地点：三石门以里大巷可存放列车（存放机车2台，多的向外调）。

3、十水平：

始发地点：车场、充电间口。

避车地点：10西10 车场、10西7车场、10西5车场、3道半绕道、10西

2车场。

十水平是全矿重要生产部位，出现事故时人员配备应不少于16人（安最远处计算）。

（1）、当班2人（始发地点1人，事故地点1人）

（2）、配备10名电车司机。

（3）、避让地点人员：108（绕道出口）1人，2道1人，3道半绕道1人，5道1人、10道1人。保持以上各避让地点联系，最快最好的调动车辆。

五、始发地点、避让地点等通讯电话号码统计出来，做几个牌板填写清楚挂在各部位的联系地点，确保调度人员联系使用。

此建议方案仅供参考。

机运科

井下运输 篇5

据统计全矿井运输设备的总装机负荷占矿井总负荷的1/4左右, 而耗能占全矿井的1/3左右, 是煤矿的耗能大户, 采用技术改造实现节能降耗在煤矿运输系统将有比较大节能潜力, 据综合分析运输设备采用变频调速节能可达到20%~40%, 具有明显的经济效益和社会效益。

1现行状况

煤矿井下大部分运输胶带机均为直接启动, 由于起动时间短, 对转动部位和减速器冲击较大, 加快减速器齿轮磨损, 缩短了机械设备的使用寿命, 同时, 由于直接启动时电机启动电流大, 对电网造成较大程度的冲击和影响。基于以上原因, 对井下几处胶带机进行了技术改造, 胶带输送机采用变频驱动控制, 实现全过程变频调速。

2变频调速原理及主要实施方案

2.1调速原理

三相异步电动机速度公式为:

式中:n——异步电动机的转速f——电网频率s——电动机转差率p——电动机极对数

由公式可知, 转速n与频率f成正比, 只要改变频率f即可改变电动机的转速, 当频率f在0~50 Hz的范围内变化时, 电动机转速调节范围非常宽。变频调速就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的。胶带输送机采用变频驱动控制, 解决在皮带机启动过程中软起动和大于额定转矩的1.5倍下的重载起动。减少对皮带和电网的启动冲击;在轻载或空载运行时自动降低胶带输送机的运行速度, 起到节电和减少对胶带及托辊的机械磨损, 并可配合胶带张紧装置完成胶带输送机在停电状态下放松皮带, 减少皮带的疲劳, 增加皮带的使用寿命。速度调节范围0~120%。实现低速验带及检修、高速运行等功能。解决多台电机拖动之间的功率平衡问题。

2.1.1 ACS800变频器

变频器主要采用交-直-交方式, 即先把工频交流电源通过整流装置转换成直流电源, 然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。ACS800是新一代全数字中压交流变频器, 能达到控制交流电机的完美极限。其主电路如图1所示。

2.1.2整流电路

变频器由多个次级绕组的隔离变压器供电, 对于12脉冲方式, 隔离变压器有两个次级绕组, 一个为Y接法, 另一个为Δ接法, 两个绕组间相位差为30度;当选用24脉冲整流桥时, 隔离变压器需要四个次级绕组, 绕组间相位差为15度。标准型ACS800采用12脉冲串联连接的二极管输入整流桥, 输入电压和电流的谐波可限制在IEEE519-992和UKG.5/3所要求的范围内, 完全满足电磁兼容的要求。

2.1.3正弦滤波器

逆变器的输出直接接到一组低通LC滤波器上, 以消除逆变器输出的高频电压成分。它大大减少了加到电动机的电压谐波含量。标准的ACS800在其输出部分配有一个有效的低通LC正弦波滤波器。选择的低通频率刚好低于逆变器输出部分所使用的最低开关频率。这就大大提高了施加到电动机上的电压和电流的纯度。

2.1.4 IGCT (Inte grae d Gate Com m utate d Thyris tor) 功率半导体器件

IGCT是ABB公司在IGBT和GTO成熟技术的基础上, 专门为高压大功率变频器而设计的功率开关元件。它在GTO的基础上, 进行重新优化设计。从图2的IGCT结构剖面图中可以看到, IGCT具有透明的发射极和极薄的n基区, 并且将续流二极管集成在同一结构中。

2.1.5逆变器

逆变器采用独特的电路结构来保护, 用两只IGCT将输入整流桥与整流母排和逆变器分开, 而不需要传统的快速熔断器, 这种结构主要是因为IGCT导通损耗小且能快速关断。

2.1.6人机接口及通讯性能

ACS800具有多种串行通讯接口, 可以与CDP312控制盘和PC机通信, 也可以通过匹配不同的区域总线适配器与其它上位控制系统通信, 以此完成操作、调试、诊断和控制的目的。ACS800变频器具有广泛的通讯能力, 通过选择不同的区域总线适配器, 变频器可以与许多厂家的上位系统或PLC通讯。

2.1.7参数和应用宏

ACS800的设置和调整由改变参数值来实现。各参数很方便地安排进入相关组别。所有参数形成超过20个逻辑相关组。用户首先调用所需改变的常用组, 然后选择特定的参数加以修改。参数值的输入和显示以它们相应的工程单位 (电压、安装、转速等) 或百分比值。这样用户对所做的调整总有直接的感觉。ACS800可用于许多不同的应用场合。为了速度设置, 它包含了多种预编程应用宏。用户可选择取接近现有应用要求的宏。应用宏然后自动考虑输入, 输出组态和信号处理参数的设置。如果设置结果不是完全满足应用的要求, 用户可以手动设置各个单独的参数。

2.1.8变频器对电机及电路的保护、故障和报警功能

ACS800变频器可与任何标准鼠笼感应电动机配合使用, 提供许多保护、故障和报警功能, 包括:电机温度监测、电机失速、低电压、电池状态监测、电机缺相、过压、逆变器短路、通讯故障、欠载、过载、整流桥短路、充电故障、电源断电、过流、测量丢失。

2.2实施方案主要工艺如下:

2.2.1变频驱动器将

1140V工频电源转换为频率可调的变频电源, 供200KW胶带驱动电机用。

2.2.2 TK200

输出变频驱动器启停和调速的开关量控制信号, 控制变频驱动器的启动和加减速。

2.2.3变频器内置控制器, 可采集胶带张力、皮带机保护器故障信号等运行情况, 根据设定参数, 对胶带运行进行实时保护。

2.2.4在机尾设置机尾加减速按钮, 操作人员可根据实际情况在机尾处调整胶带运行速度, 给生产提供了便利。

2.2.5通过自带水泵抽取冷却水对变频器散热板进行循环水冷。

工艺原理如图3所示。

3改造后效果分析

改造后, 胶带变频拖动比直接启动方式有以下优点:

3.1启动电流小, 减轻了大功率电机启动时对电网的冲击, 同时也减小了对同电网中其他设备的影响;

3.2起动、停止时间可调, 也就是说起动时的加速度和停车时的减速度可调, 使启动和停车过程平稳, 减轻了对机械传动装置的冲击。

3.3优越的重载启动性能, 由于变频器采用无速度传感器矢量控制方式, 低频运转可输出1.5倍额定转矩, 胶带机重载起动性能平稳。

3.4大大降低了能耗。 (1) 改造后可以根据胶带机的负荷改变电源频率来调节胶带机的运行速度, 提高有功功率, 功率因数达0.9以上; (2) 提高系统传动效率, 系统总的传动效率比液力耦合器驱动的效率高5%~10%。

井下运输 篇6

为了能够实现井下运输较为繁忙路段的运输信号传输, 产生了胶轮车运输监控系统。本文将会分析、探讨煤矿中胶轮车运输监控系统的使用优越性和使用过程中出现的问题, 以来积极推动该系统技术的进一步发展、完善。

1 监控系统的构成、布置及工作原理等

1.1 监控系统的结构

如图1所示, 本文所研究的煤矿中胶轮车运输的监控系统的结构示意图。

该监控系统主要是由电子标签、信号机、收讯机、控制分站、通讯网关以及监控主机等五部分构成。在现场的工作中, 胶轮车本身安有相应标号的电子标签, 收讯机可以实时的接收到胶轮机发出的信号, 并传输到控制分站, 控制分站与其它的分站之间是通过现场总线进行彼此间的连接的, 并借助网讯网关来完成监控主机的实时信息的收集处理, 然后再根据实际的运输状态在相应的信号机处显示不同的信号, 以此来完成胶轮车运输的监控。

该监控系统在工作过程中的合理性, 直接影响到煤矿井下胶轮机运输的效率及安全性, 这也是煤矿中胶轮车运输监控系统设计过程中必需研究的重要问题。

1.2 监控系统的布置

一般的, 煤矿中会混有易爆的气体 (如瓦斯气体) , 所以实际使用的辅助运输设备是防爆的胶轮车。根据监控系统的有效控制原则, 井下监控系统的布置是按照以下原则进行的:首先, 由于煤矿井下条件所限, 运输线路狭小, 所以在运输道路中每间隔300米左右设置车辆会车硐室、在各区段丁字路口处均安放读卡器1~3台、红绿灯2台;其次, 在各路段的进口处安装指示牌及语音提示的设备若干;还有, 在末处的用电转变所安装上通信接口设备, 进行数据的收集;最后, 胶轮车上安置识别卡, 该目的就是减少车辆在运输过程中阻塞的情况, 使井下胶轮车的运输更加安全有序的进行。

1.3 监控系统的功能

在煤矿井下的监控系统有以下的功能:首先, 能识别井下胶轮车的位置以及其行驶方向等, 并且监控系统能将这些实时的数据及时的传送到监控主机中;其次, 实现了分布式胶轮车的自动调度及控制的相关功能, 进行调度的控制分站能自动的实时控制煤矿井下车辆运行的信号, 进而保证了井下车辆的安全、有序的运行;再有, 地面的调度操作人员也能够借助系统软件进行手动的控制, 管理车辆的运行情况;最后, 该系统又借助动画演示的操作来观察井下车辆的实时运行状态、轨迹的功能且装有故障报警以及查询历史记录等等一系列的功能。

2 煤矿井下胶轮车监控系统使用的特点

该监控系统所具备的优点有:1) 识别车辆的位置, 采用的RFID技术, 及时的监测到车辆的位置、运行状况等情况, 及时了解井下的工作情况;2) 有优先的人工调度功能, 操作人员可在地面的监控室中及时的操控全局的运作;3) 监控系统中出现设备的故障以及运输车辆的故障等情况时, 及时的显示警示信息;4) 该系统有网络通信的系列功能, 能够方便地连接矿井中的综合系统, 实时的同其它系统进行信息的交互等。

缺点主要表现在:1) 监控系统一旦出现供电中段, 井下运行车辆将出现拥堵;2) 需要经常维护, 维护不及时, 造成设备出现故障, 井下运行车辆将出现拥堵;3) 井下运行车辆过多, 信息处理量变大, 设备处理不及时或缓慢, 造成信号延时或信号无变化, 造成车辆拥堵或无法运行。

3 运输监控系统使用的必要性

煤矿井下运输事故频发的客观原因主要就是缺乏运输系统的相关监控措施。新的技术可以极大地提升施工的安全性, 表现在:首先, 广泛使用信息化的技术, 提升了煤矿在开采中的计划性与预见性, 大大的降低开采中意外事故的发生;其次, 先进的机械自动化, 极大地提高生产工作的效率, 还减少了操作工人的数量, 就梅花井煤矿举例, 2013年生产原煤1100万吨, 使用了该系统后, 提高生产效率达80%以上, 减少操作人员300人, 对企业的长远发展极有意义;还有, 采用更加先进、安全的开采挖掘方式, 提高其安全性;最后, 积极的使用先进、新型的相关设备, 大大的提高了运输过程中的安全指标等。

煤矿中胶轮车运输监控系统是针对于煤矿井下以胶轮车组成的辅助运输系统而推出的可实时进行车辆的监控以及调度管理的系统。在煤矿井下安装功能完整的信号设备, 能将各个设备间的信息连接起来, 构成一个可控制的系统。运输监控系统安装以后, 可以有效地防止在井下工作中机车发生碰头、追尾等意外事故的发生, 保证胶轮车行驶的安全性, 提高机车运输的工作效率, 减少井下车辆的调车时间及运输区段中车辆运输往返的周期, 节省井下车辆的数量, 极大降低了成本。总而言之, 安装胶轮车运输监控系统可以给煤矿企业带来十分可观的经济、社会效益, 这也将是现代化矿山开采挖掘的必然趋势。

4 总结

实际的煤矿井下工作中, 胶轮车的辅助运输方式是比较先进的, 也将会得到广泛的应用, 监控系统的有效使用也很好的解决了煤矿胶轮车运输过程中的系列难题, 减少了运输道路拥堵的现象。另外, 在不同的井下状况下不同路段还存有不同的复杂状况, 在胶轮车运输过程中的监控与实时的调度间还存有问题有待于进一步的研究, 进而满足煤矿开采挖掘的需求。

摘要：针对煤矿中胶轮车运输过程中监控系统进行研究, 进一步认知煤矿井下胶轮车运输监控系统运行的原理及过程等, 整体分析其存在的优缺点, 有利于煤矿井下胶轮车运输系统的进一步推广和应用。

关键词：煤矿,胶轮车运输,监控系统,利弊分析

参考文献

[1]薛彦飞.冯家塔煤矿无轨胶轮车监控系统应用[J].陕西煤炭, 2011.

井下运输 篇7

煤矿井下辅助运输主要是指除煤炭运输以外的所有人员、材料、设备的运输工作, 在一些小煤矿也担负煤炭的运输工作。因此, 辅助运输所用的设备最多, 从大巷电机车、矿车到采区及顺槽的绞车、单轨吊、架空人车、道轨等涉及的各类设备达十几种;同时, 辅助运输战线长, 在一些大、中型矿井辅助运输线路长达几万米甚至十几万米。

通过对上述情况的基本了解, 我们将辅助运输事故按涉及的地点分为:大巷事故、采区事故、顺槽事故、架空人车事故等;根据事故发生的具体原因分为:掉道、追尾、撞人、轧人、架线触电、跑车、钢丝绳伤人、架空人车脱轮等事故。

2 辅助运输事故的原因分析

由于辅助运输涉及设备较多, 下面主要以电机车、小绞车、架空人车在运行中发生的事故进行分析

2.1 电机车事故。

(1) 电机车 (包括列车) 掉道事故的原因:一是轨道质量不符合架空人车钢丝绳断裂事故:钢丝绳磨损严重, 钢丝绳接头处断丝较多等造成钢丝绳断裂。 (3) 吊椅滑动导致伤人事故:由于吊椅无瓦块或瓦块磨损严重, 磨擦力不足, 导致吊椅滑动伤人。 (4) 其它伤人事故发生原因:一是制动失灵;二是托绳轮掉落;三是吊椅断裂或脱落。

3事故的预防措施

3.1电机车事故的防范措施。针对大巷事故发生的原因分析, 将大巷事故的防范措施分为以下几方面:

(1) 对电机车或列车掉道事故的防范措施:一是加强轨道质量的检查力度。各项指标符合质量标准化要求;二是要对机车各部位进行定期检修和维护;三是材料装载要符合规定;四是严格司机持证上岗制度, 严禁不进行培训和无证驾驶。 (2) 电机车追尾事故的预防措施:一是完善信、集、闭系统、电机车追尾保护装置等;二是在信、集、闭系统不完善的情况下, 在列车驶入停车场、在行车途中有丢车、脱轨等事故而中途停车时, 必须立即用车载电话通报, 并采取截尾措施, 并保证同轨同向行驶的列车的行车间距不小于100m。

完好标准, 如:轨距偏大 (偏少) 、水平超限、道岔要害部位不标准等; (3) 电机车撞人事故的预防措施:一是机车司机必须严格钥匙保管

二是司机严重操作不当;三是电机车车轮、车轴等严重磨损、断裂等。 (2) 电机车或列车追尾事故的原因:一是无防追尾和“信、集、闭”装置;二是速度过快、刹车失灵;三是电机车司机精神状态不佳, 睡觉导致的电机车追尾;四是运行的列车中途停车, 又未采取有效的截尾措施。 (3) 电机车或列车撞、挤、轧人事故的原因:一是人员在封闭大巷内违章行走;二是人员在乘车过程中扒车、跳车、蹬车等;三是司机未按大巷行车规定行车, 违章作业;四是部分巷道断面不符合规定, 人行道宽度不够。 (4) 电机车架空线触电伤人事故的原因:一是人员在大巷行走过程中, 手持物件超长且未平放, 误碰架空线;二是大巷运输物件过程中, 对于超高物件顶端未进行有效防护造成的触电事故;三是作业人员违反规定进行带电作业等;四是未执行停、送电制度, 擅自送电等。

2.2小绞车事故。

(1) 斜巷跑车事故的原因:一是钢丝绳锈蚀严重, 导致车辆运输过程中钢丝绳断裂;二是车辆连接装置断开 (不符合《煤矿安全规定》) ;三是人为误操作 (车辆运输过程中由于突然停电, 绞车司机处理不当) 导致的钢丝绳被割断;四是超挂车辆, 钢丝绳超过计算张力;五是绞车、钢丝绳选型未进行科学计算, 绞车功率、钢丝绳安全系数不能满足要求。 (2) 掉道事故的原因:一是轨道质量不合规定;二是由于斜巷跑车造车的车辆掉道;三是车辆连接装置断开、车轴断裂、车轮不转动等导致的掉道;四是装载不符合规定。 (3) 钢丝绳伤人事故的原因:一是车辆运输过程中人员在封闭轨道巷内违章行走;二是人员违章跨越钢丝绳;三是钢丝绳由于断裂造成的人员伤亡事故。 (4) 绞车伤人事故的原因:一是绞车司机未扎紧袖口, 操作过程中人为拨动钢丝绳, 致使钢丝绳或绞车滚筒缠绕衣服;二是由于精力不集中, 导致的绞车手把、滚筒压手事故。 (5) 车辆挤人、撞人事故发生原因:一是人员违章进入提升危险区段, 不执行“行人不行车、行车不行人, 不作业”的规定;二是绞车司机违章操作;三是车场、提升设备、设施布置与安装不合格。四是人员违章摘挂钩等。

2.3架空人车事故。

(1) 架空人车脱轮事故的原因:一是人员未按规定乘坐;二是钢丝绳运行过程中转动;三是人员乘坐过程中手扶、摇摆、晃动等;四是钢丝绳接头插接不好造成跳动;五是托绳轮位置高低不一致。 (2) 制度, 非机车司机不得擅自开动机车;二是乘车人员必须服从司机的指挥;三是列车行驶途中和未停稳前, 所有人员严禁将头部和身体探出车外;四是列车通过道岔、弯道、巷道口等处时, 必须减速并发出警号;五是人行道的有效宽度应符合规程的要求。 (4) 电机车触电事故防范措施:一是在未停电的情况下, 严禁人身触及或接近带电导体;二是架空线高度必须符合《煤矿安全规程》规定的悬挂高度;三是人员经过架空线路时, 要将手持物体放平, 不得触碰天线;四是严格执行安全用电的各项制度, 杜绝违章操作。

3.2 小绞车事故的防范措施。

(1) 绞车跑车事故的防范措施:一是加强绞车、矿车等设备、设施的检查力度, 确保设备完好, 符合质量标准化要求;二是加强对绞车司机等人员的管理、培训;三是加强巷道封闭管理, 无关人员不得误入;四是加强对挡车器的使用。 (2) 掉道事故的防范措施:一是加强轨道质量的检查验收。确保轨道质量状况完好;二是加强绞车、矿车等设备的检查。 (3) 预防断绳伤人事故的措施:一是加强钢丝绳的检查;二是绞车提升车场使用甩车场, 尽可能不用平车场;三是在变坡点处必须设有阻车器。 (4) 预防撞、挤、压人事故的措施, 一是加强职工教育, 杜绝任何无关人员进入封闭轨道行走;二是加强矿井质量标准化治理, 确保巷道宽度、高度符合标准化要求。

3.3 架空人车事故的防范措施。

(1) 加强职工安全管理, 确保职工乘车安全。专门设置安全员巡视检查。 (2) 加强钢丝绳的检查。一是坚持月检、周检、日检制度;二是改善钢丝绳对接工艺。 (3) 加强设备、设施的检查、维修。特别是对吊椅、托绳轮等的检查。 (4) 加强质量标准化建设, 确保巷道高度、宽度符合架空人车运行规定。 (5) 加大对人车保护装置的检查、试验工作, 要定期对拉线保护装置试验, 确保行车安全。

结束语

井下运输 篇8

为加强兴隆煤矿井下蓄电池机车运输的安全管理，做好机车运输过程中在出现紧急情况下任何人均能发出紧急停车信号，确保机车运输的安全，特下发本规定。

1、兴隆煤矿井下使用蓄电池机车运输的巷道，统一矿灯发紧急信号为：

（1）若为面对车头方向，用矿灯先右晃三圈，再左晃三圈，连续进行，直至停车；

（2）若在人力车内，开车门将矿灯伸出，对车头方向，连续晃圈，直至停车。

2、所有人员，非紧急危险情况，严禁发出紧急停车信号。

3、所有机车司机，必须熟知本紧急信号，在发现有紧急信号时，必须对机车进行紧急制动。

4、全矿所有职工必须熟知本紧急停车信号规定，在遇见危险情况时，必须及时用规定信号向司机发出紧急停车信号，直至停车。

5、凡有人员下井的单位和部门，必须向每一名职工进行传达。

井下运输 篇9

1 自动挂钩结构原理介绍

自动挂钩及缓冲器是运输车辆联接缓冲装置最重要的一部分, 缓冲箱及自动车钩在车辆两端各有一组, 具有双向挂钩缓冲作用, 可减轻机车启动、变速、制动及挂接时的冲击并保护自动车钩, 同时保持矿车间的联结。该自动挂钩属铸钢件, 由钩体、钩舌、钩簧、销轴、限位块等组成, 通过拉杆、销轴与圆柱弹簧缓冲器相连。具体结构如下。

该自动挂钩为CH-20上作用式车钩, 其主要技术数据 (表1) 。

1.1 自动挂钩构造和原理

车钩主要由钩体、钩舌、钩锁铁、钩舌推铁、上锁销、钩舌销等组成。车钩通过缓冲器与车厢连接, 为使上锁销能方便提升 (开锁) 在缓冲器上还安装有开锁杠杆机构。

1.2 自动挂钩作用过程

(1) 开锁作用过程。

由闭锁位置提起开锁杠杆, 使上锁销上举, 因上锁销与钩锁铁相连, 从而带动钩锁铁上升, 使它达到钩舌尾部上方。钩锁碰到钩舌推铁上端部, 在钩舌推铁作用下, 钩舌会向外稍微移动。此时, 放下开锁杠杆, 钩锁铁不会落归原位, 而是落在钩锁尾部上方, 它不会妨碍钩舌转动。这时, 虽然未达成开放状态, 但当机车牵引或用手搬动钩舌, 钩舌便会打开, 这样便完成开锁解钩过程, 如图1所示。

(1) 若在上述动作过程中, 用手扳动, 可使钩舌处于全开状态, 或者用力向上提起开锁杠杆, 使钩锁铁迅速上升, 碰撞钩舌推铁, 在它的作用下使钩舌以钩舌销为中心旋转全部张开, 成为全开状态。

(2) 两个车钩连接时, 必须要有一个车钩处于全开状态, 才能互相连接。

(2) 闭锁作用过程。

车钩在全开状态时, 推动钩舌, 使钩舌尾部进入钩体空腔内, 推动钩舌推铁恢复原位。此时钩锁铁由钩舌尾部以自重自动落下, 卡住钩舌尾部, 使其不能转动, 从而完成闭锁过程, 如图2所示。

2 钩体结构引起的脱钩成因及改进对策

2.1 自动挂钩工作过程故障分析

2.1.1 闭锁位置作用不良

钩锁铁不能充分落下, 是因为钩舌尾部和钩锁铁间接触面因磨损进行堆焊过多造成作用不灵活, 应打磨或更换钩舌和钩锁铁。

自动开锁主要是钩锁铁因头重前倾, 使下锁销处挡块与钩头挡棱接触不多, 遇到运行中的振动很易脱开, 钩锁铁可以不受限制的上升而自动开锁。

2.1.2 开锁位置作用不良

开锁时钩锁铁重心在前而向前倾转, 使锁铁头部易于脱出钩腔之外而卡住。

钩锁铁停坐部分或钩舌推铁尺寸产生误差, 开锁时提起钩锁铁由于坐不稳自动落下, 造成开锁作用不良。

2.1.3 全开位置作用不良

钩舌与钩体尺寸配合不好, 互换性能差, 钩舌在全开回转缓慢。

2.2 自动挂钩的检测、维护和修复

2.2.1 缓冲连接器的维护管理的技术依据

车钩在调车作业和正常运行中, 经常承受着牵引力和冲击压缩力作用, 各零部件间经常受到拉伸、撞击和摩擦作用。经过长时间运行后, 由于摩擦致使接触面产生磨损, 零件的薄弱部分就会产生变形或裂纹, 因此车钩应在使用一个周期后进行分解, 进行仔细检查、修复或更换部分零件使其恢复各部件应有的作用和性能。

当车钩使用了一定时间或受有较大的意外冲击时, 铸造过程中产生毛细裂纹就会进一步扩大影响行车安全。

2.2.2 钩体裂纹磨损、检修及作业标准

(1) 钩头裂纹:钩头裂纹多数产生在钩体的上下钩耳孔附近, 钩锁、钩孔周围和钩腕部分, 钩头内上部牵引突缘处也会发生裂纹。钩耳孔边缘裂纹不超过钩耳壁高的1/2时焊修, 焊修前需先钻裂纹截止孔, 并顺裂纹方向铲成V形坡口, 彻底清除裂纹, 局部或全部预热至250℃~300℃, 焊前还应清除附着锈垢, 自裂纹末端进行分层施焊, 施焊后进行正火处理。

(2) 钩头磨损:钩头磨损多数发生在上下钩耳孔。上下钩耳孔磨损达2mm以上, 可采用镶套方法, 套厚3mm~5mm, 套的表面要经过硬化处理。

(3) 钩身裂纹、磨损及弯曲:钩身裂纹是铸钢中夹有杂质或其他缺陷, 受巨大冲击力所致, 多数发生在钩头与钩身交界处, 一般先由棱角处开始产生后向外发展到面, 焊修时铲V形坡口消除裂纹, 焊前预热至400℃~500℃, 焊后进行正火热处理。钩身磨损主要发生在钩身下部与钩身托板接触处, 钩身下面磨损时可进行堆焊, 应纵向分层施焊, 焊后打磨, 恢复其原型尺寸。钩身弯曲变形太多是在车钩受到撞车时产生, 弯曲不允许超过4mm。过限时, 须将曲部加热至850℃~900℃后进行调查, 否则更换。

2.3 钩舌裂纹磨损、检修及作业标准

(1) 钩舌裂纹。

(1) 钩舌产生裂纹的主要原因是钩舌弯角处断面变化较大, 受牵引力时产生应力集中所致, 同时由于钩头自重较大, 钩头多数下垂这样在两钩连接后产生两钩舌内则面下部接触, 上部有间隙恶化了钩舌的受力状态产生裂纹。

(2) 钩舌销孔磨损后使两端壁逐渐变薄, 两端易产生裂纹。

图2车钩闭锁位置1-钩体;2-钩舌;3-钩舌销;4-钩舌椎铁;5-钩锁;6-上锁销;7-开口销平垫

(2) 检修时钩舌需进行电磁探伤检查, 钩舌内侧面弯角处上下部裂纹须铲坡口消除裂纹局部预热, 焊后正火处理, 冷却后磨平。

(3) 钩舌的尾部与钩锁铁接触面, 钩舌销孔内, 护销突缘处均有不同程度的磨损。

(4) 钩舌内侧面磨损, 钩头摆动, 都易使钩舌滑出造成脱钩现象。

(5) 钩舌内侧磨损应分层堆焊或电溢堆焊, 焊后正火处理, 刨削恢复至原型。钩舌销孔直径磨损超过3mm时采用镶套办法, 钩舌销孔套允许为两节且表面须硬化处理。

2.4 钩舌销断裂、磨损、弯曲及检修作业标准

(1) 钩舌销是车钩最易出现磨损、弯曲、断裂的零件。

(2) 钩舌销由于摩擦, 挤压这样不断的反复作用, 而易于在应力集中处形成毛细裂纹, 再在冲击力的作用下裂纹逐渐扩大, 导致钩舌销断裂。

(3) 检修中对钩舌销须进行电磁探伤检查, 钩舌销有横裂纹时须更换, 对弯曲变形的钩舌销采用加热调直。

3 过载牵引引起的脱钩成因及改进对策

根据设计, 井下运输车辆编组一般为一头一尾两辆电机车拖动中间8~1 0辆10m3矿车进行运输生产, 这样虽然可以避免挂钩脱钩造成的安全隐患, 但在人员操作、机车备用、能源消耗等实际运行中存在着极大的问题, 所以梅山铁矿根据实际的使用情况和生产条件把井下的编组方式改为一台20t电机车拖动8节矿车共三个编组进行生产, 不仅能够保证每年的原矿输出量在400万吨以上, 而且节约了大量的人力、电力和备件消耗。而这样的编组生产方式带来唯一的问题就是车辆脱钩后无法控制。而脱钩的原因除了以上分析的构体本身的因素外过载牵引引起的钩头损坏或连接拉杆断裂成为主因。

3.1 20t电机车的牵引力计算

3.1.1 20t电机车、拉8辆矿车产生的牵引力

3.1.2 20t电机车起动时牵引力重量

Z=Q起/Q=2636.37/30×9.8=8.97≈83.1.3 20t电机车制动时牵引力重量Q制≤Pnψ/ ( (-ω++0.11áz) --P≤ (20000×9.8×0.25) / (-0.004-0.003+0.11×0.217) -20000×9.8≤2708kN

Z=Q制/Q=2708/30×9.8=9.2≈9

所取符号说明如下。

F20:20t电机车、拉8辆矿车产生的牵引力;

Q:车辆载荷后的重量10t+16t≤30t (按照30t计算) ;

10m3矿车, 总重为10t, 10m3矿车载重≤20t左右——矿石1.6~2.0 (松散系数) ;

ω:列车运行的基本阻力系数0.004;

ωω:弯道阻力系数ωω=7/1000=0.007;

:坡道阻力系数0.001~0.003表示轨道的倾斜度;

á:列车的加减速度—0.03m/s2;

áz:制动时减速度0.217m/s2;

ψ:粘着系数。

根据以上计算, 可以得出结论:20t电机车可以牵引7~9辆矿车, 多年的实践也证明8节矿车是完全可行的。唯一的缺陷由于过载牵引或维修不及时引起的钩头损坏或连接拉杆断裂而偶尔造成矿车脱钩现象。

过载牵引的形成:由于在车辆运行过程中, 会存在冲击现象, 所以矿车之间的连接在车钩与车厢之间都有加缓冲器连接机构主要由箱体、缓冲弹簧、缓冲挡板、连接轴等组成, 可以起到缓冲作用。允许最大牵引力为210kN。

受井下运输轨道条件的限制, 矿车在运行中尤其是启停瞬间冲击力极大, 根据操作的不同, 最大可超过600kN, 尽管经过缓冲箱的卸荷, 但仍会超过牵引连接轴允许210kN的极限, 这样频繁的冲击就会造成连接轴的破断;另外一个主要因素在检修维护方面, 钩头或连接轴在连续的运行过程中会出现不规则的周期性张力, 若维护更换不及时很容易造成疲劳破坏而引起断裂。所以经常的检查和定期的更换是防止由于过载牵引而是钩头或连接轴损坏最有效途径。

4 动挂钩的改进对策

4.1 材料及工艺结构改进

(1) 自动挂钩整体耐磨性能差, 特别是钩体、钩舌、钩舌销孔易磨损, 钩舌销孔镶套效果不理想。应当改善材料耐磨性能, 增加耐磨元素如锰、铬的含量。

(2) 钩体所用的铸钢中夹有杂质较多, 受到一定冲击力后, 容易产生裂纹, 焊修效果也不好。针对这一点, 应当控制好铸造温度, 有控制地冷却, 同时尽量减少壁厚差, 增大铸造圆角, 减少裂纹和应力。

(3) 钩体与钩头高度不协调, 钩体高度低, 有时钩体无法控制好钩头而发生上下脱开的现象, 应适当增加钩体的高度, 增加钩体与钩头的接触面, 改善啮合性能。

(4) 钩锁与上锁销进行了打孔, 按装限位使开锁时提起钩锁铁到达开锁位置, 当自动挂钩挂到位时, 装上限位使挂钩钩锁在钩体内不能自由上下保证接触面积。

4.2 安装位置的防护及改进

(1) 针对原来自动挂钩的挡块会上下窜动, 对提钩和挡块分别打眼用链条和插销固定, 既可以防止滑块上滑, 在调摘车辆时固定住提钩, 人员就又可以撤离车辆。

(2) 为使提钩下落时能到位, 在提钩上加装一个防护皮, 并在提钩上装M20×70螺栓, 既能防止脏物落下卡死提钩, 也可以做提钩把手, 方便实用。

(3) 对矿车在接矿时, 车辆受弹簧张紧, 会使前后车辆结合不紧密, 造成漏矿, 使自动挂钩上有积矿现象, 在车前盖上割5个M20的孔, 焊M20×70的螺栓, 用废旧的皮带做成30cm×100cm的长方型, 并打上5个眼, 用同样的钢板和车前盖用螺母和皮固定好, 既解决了不漏矿的同时, 也减小了泼矿和清理的强度。

4.3 二次保护和预防性脱钩改进

(1) 采用辅助连接:在每节车箱前后连接挂钩两侧都加焊一块钢板, 分别装上特制的钢丝绳软连接机构, 这样, 在脱钩时, 两根钢丝绳就能起到二次保护, 不使矿车脱离编组或倒溜。

(2) 增加电气控制:在整个编组矿车一侧引一根控制电缆, 加载12V安全电压与装在司机操作室内的警报器形成以控制回路, 使每个车辆都受控, 一旦出现脱钩现象能够立即获得警报并及时进行处理, 避免事故发生。

参考文献