懸掛式轉(zhuǎn)載機在巷道拐彎時的應(yīng)用范文
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《礦業(yè)裝備雜志》2014年第八期
一、轉(zhuǎn)載機改造思路及設(shè)計方案
改造思路提高拐彎掘進效率，重點就是如何能提高出煤效率，而轉(zhuǎn)載機出煤仍然是最佳選擇，但是轉(zhuǎn)載機太長不能拐彎。我們將轉(zhuǎn)載機中間架全部拆除，將機頭架直接與機尾架對接，以形成一個短轉(zhuǎn)載機。此時如何讓短轉(zhuǎn)載機能順利使用而不掉道是個難題。技術(shù)人員首先想到的是在巷道拐彎口處頂板的錨索之間固定鋼絲繩，拆掉轉(zhuǎn)載機機頭的支架和滾輪，同時讓裝載機機頭吊在鋼絲繩上使轉(zhuǎn)載機懸在巷道中進行出煤，但是這種方式極大的限制了掘進機在割煤時的移動，且每完成一個掘進循環(huán)就需要將鋼絲繩前移，這樣效率并不高。為了能讓轉(zhuǎn)載機不受限于巷道，而可以跟隨掘進機移動，我們加工了一個三角形架，可以安裝在掘進機上方的小溜子上，我們將其取名為“拉架塔”，用鋼絲繩從兩側(cè)分別將機頭吊住，利用機組自身約42t的重量來懸掛轉(zhuǎn)載機，如圖2所示。
二、設(shè)計方案
雖然拉架塔越高，懸掛短轉(zhuǎn)載機時越穩(wěn)定，但是由于巷高為3.9m，掘進機高1.8m，頂板上鋼帶、網(wǎng)、托盤、錨索鎖具及外露等共0.5m左右，所以拉架塔最高不能超過1.6m，考慮到巷道有可能發(fā)生的起伏和掘進機的移動，技術(shù)人員將拉架塔的高度定為1m。寬度與掘進機一運小溜子的寬度相同（0.54m），以確保能其能固定在小溜子溜槽邊緣。根據(jù)示意圖3，拉架塔所受到的牽引力F=G/sinα，而α=arctan（h/L），轉(zhuǎn)載機的重量為m=1500kg，故G=mg=1500×9.8=14700N；h1為1m，h2經(jīng)測量為1.3m，所以h=h1+h2=2.3m，由于兩架轉(zhuǎn)載機的重量絕大部分來自機頭電滾筒，所以L約等于轉(zhuǎn)載機長度：5m。經(jīng)計算可得α=25°，F(xiàn)=35kN。根據(jù)受力情況選擇鋼絲繩：兩側(cè)兩根鋼絲繩吊掛機頭，故單根受力為17.5kN，乘以5倍的安全系數(shù)為87.5kN，選用6×19常用鋼絲繩規(guī)格，并根據(jù)“6×19鋼絲繩規(guī)格數(shù)據(jù)表”，選擇公稱抗拉強度155kg/mm2，鋼絲繩直徑為12.5mm2，破斷拉力為88.7kN符合要求。根據(jù)受力情況選擇加工拉架塔所使用的鋼管：采用冷彎空心型鋼，Q235的最大正應(yīng)力σ″=15.67kN/cm2，σ=F/A=17.5/A，σ″≥σ=17.5kN/A，計算得A≥1.11678，同樣乘以5倍的安全系數(shù)得出A≥5.56，根據(jù)“機械手冊3-131”，選擇直徑75.5mm，壁厚5mm的冷彎空心型鋼符合要求。
當巷道掘進過程中遇拐彎掘進5m后，原轉(zhuǎn)載機已無法滿足出煤需要時，利用當日檢修班停產(chǎn)時間，將懸掛式轉(zhuǎn)載機安裝好，并做好適當?shù)恼{(diào)試與檢修工作。掘進機割煤時，由于轉(zhuǎn)載機沒有了支腿，不能騎在溜子或皮帶上控制落煤點，所以需要在轉(zhuǎn)載機兩側(cè)留人，人工推拉轉(zhuǎn)載機機頭來控制落煤點，以保證掘進機在移動過程中，截割出的煤能通過轉(zhuǎn)載機落在皮帶或溜子上出煤，減少割煤所需要的時間，提高掘進效率，減少人工強度。同時，以往不用轉(zhuǎn)載機拐彎時，幾乎每個割煤循環(huán)都需要延伸一次溜子，而我們短轉(zhuǎn)載機有5m長，可供掘進機使用的范圍約3m，故可保證在掘進時，每3個割煤循環(huán)延伸一次溜子。使用此懸掛式轉(zhuǎn)載機掘進約20m后，可利用檢修班時間更換原長轉(zhuǎn)載機，恢復(fù)正常掘進。
四、使用效果
（1）該項技術(shù)改進所需要的圓鋼、鋼絲繩等都是非常普通的材料，而且轉(zhuǎn)載機不需要另外購置，既不增加成本，又簡單實用。（2）以往拐彎掘進至30m至少需要4天，現(xiàn)在使用懸掛式轉(zhuǎn)載機后為3天，加快了巷道拐彎的效率，從而縮短了掘進工期，可以極大地緩解生產(chǎn)銜接緊張的局面。（3）實用懸掛式轉(zhuǎn)載機拐彎割煤時，僅需要兩人分別站在轉(zhuǎn)載機兩側(cè)控制轉(zhuǎn)載機落煤點即可，不需要大量的人員進行人工清煤，大大減少了作業(yè)人員的數(shù)量和勞動強度，降低了生產(chǎn)組織的難度。通過在長平公司綜掘一隊43141巷、43142巷雙巷掘進過程中的實踐，兩巷長度均在1900m左右，之間有21個通風橫川需要拐彎掘進，通過懸掛式轉(zhuǎn)載機的使用，不僅大大降低了勞動強度，且每次施工橫川的時間縮短了1天多，累計節(jié)省近一個月，為回采工作面的布置節(jié)約了寶貴的時間。綜上所述，此項技術(shù)具有一定的推廣和使用價值。
作者：崔巍單位：山西省晉城無煙煤礦業(yè)集團有限責任公司