临矿集团里彦煤矿 山东邹城 273517
摘要：煤矿开采建设中，顺槽辅助运输一直困扰掘进过程中物料运输距离问题，使用轨道运输，伴随多级绞车安装，司机、信把工占有人员多；工作面布置完成后，安装运输浪费人力物力，造成浪费；使用液压驱动绳牵引单轨吊解决了以上问题。
关键词：辅助运输 绳牵引 液压驱动 单轨吊 远程操作
引言
本文以临矿集团里彦煤矿17902下顺槽辅助运输为例，具体情况如下：巷道全长1200米，坡度0～7°（巷道基本无坡度，单轨吊轨道铺设存在误差），巷道高度2.3m，宽度3.6m，采用单道双向运输的绳牵引系统，最大运物重量10吨(不超过12吨)，支架最低高度900mm，巷道基本为直线巷道，切眼与顺槽90度，单轨吊拐弯曲率半径小于900mm；顺槽局部有小的弯曲。
长期以来，受迎头作业空间狭窄，后路皮带运输的限制，掘进工作面一般都是靠人工运输作业材料，不符合安全生产标准化的要求，传统轨道运输会影响生产进度，这就需要一种机械设备代替人工但又不会影响生产。单轨吊体积小，作业灵活，受限制较小，占用人员设备少，可自动完成物料的运输，是一种较为理想的辅助运输系统设备。
1、运输系统机械化自动化的必要性
里彦煤矿现掘进迎头使用掘进机施工，后路配合皮带运输系统出矸。巷道断面设计宽3.6米，高2.2米，除去皮带宽度，人行道侧铺设轨道距离不足，无法形成机轨合一，迎头施工材料运输全靠人工扛运，往往都大于1000米，不符合煤矿安全生产标准化关于人工运输距离不超过300米的规定，且现场工人在长距离运输物料后体力消耗很大，影响掘进工效。
为解决此类问题，降低轨道运输风险，加快动能转化的进程，本着用机械化换人，自动化减人的原则，我们选择了液压传动绳牵引单轨吊遥控自动化单轨吊运输系统，此系统可以普格纳运输的连续化，提高运输效率，提高设备系统运输安全性。
2、技术的难点和创新点
此系统采用成熟的无极绳连续牵引车动力系统通过钢丝绳牵引运输车列沿空中悬挂的专用轨道系统区间内往返运输，可实现人员、设备及材料等的运输。结合自主研发的电控系统可实现跟车司机独立操控整套系统，系统本质安全不掉道。由动力系统、电控系统、运行车列、轨道系统及沿途轮组等构成。动力系统使用液压传动，操纵控制方便，反应速度快；与电液合控制，实现了自动控制，；安装无线遥控台和接收装置，可实现远距离控制，方便快捷。巷道沿途无线视频系统，能实时监测绞车运行状况，能清晰看到绞车前后的实时图像。
（1）液压系统具有布置灵活方便，重量轻、体积小，反应速度快操纵控制方便，可实现大范围的无级调速，可自动实现过载保护等特点，本系统采用液压传动，配合电控系统可实现“抱闸后急停绞车功能”，有效防止制动后绞车不停造成的次生事故。
绞车液压系统包括闭式驱动主回路、电液比例调速回路、紧急失效安全制动回路、湿式驻车制动回路、张紧控制回路、冷却回路等组成。通过电比例手柄调节比例减压阀出口压力以控制绞车运行速度，配置压力、温度、液位、转速传感器实施参数监控及通过PLC控制相应防爆电磁阀的动作。
(2)本系统安装无线遥控台主要用来发射信号，同时接收所发信号反馈回的信息。遥控台嵌入到移动车厢内，功能全面，具有使得牵引车前进、后退、加减速运行的控制功能，同时遥控台面板上还能够显示牵引车的当前速度、位置、电气传动设备的工作电流。接收终端具有多路控制信号输出功能，同时利用无线技术实现本地数据传输到无线遥控台上。
(3)遥控自驾系统
1）、系统介绍
整个系统装置包括无线遥控台、接收终端、辅助运输用隔爆兼本安型可编程控制箱等主要部分构成。
5）、遥控系统原理简介
无线遥控台主要用来发射信号，同时接收所发信号反馈回的信息。工作流程说明及原理图如下图所示。
a 遥控台向接收终端发送命令；
b 接收终端收到后反馈信号到遥控台；
c 遥控台收到反馈信号后给接收终端一个确认信号；
d 接收终端收到确认信号后，处理遥控台所发的命令指示；
e 遥控台收到处理完成信号后给出自己所发命令处理结果指示。
(3)本系统配备专用无线移动视频系统，让绞车司机像地面开车一样身临其境开绞车。使绞车司机在开绞车时，能清晰看到绞车前后的实时图像，绞车设备的运行状况。
设备主要由基站、摄像仪、移动电源等组成。系统主要用于各类移动监控场所，视频信号可以在不同无线基站之间无缝漫游快速切换，无图像卡顿现象。系统具有录像回放监控功能。基站配高增益天线，无线覆盖距离远。系统传输宽带化，接口标准化，便于后续监控扩点、扩容。
3、应用及效果评估
为降低轨道运输风险，加快动能转化的进程，本着用机械化换人，自动化减人的原则，里彦煤矿在其他顺槽也使用此系统，17902下顺槽2017年10月份安装使用后，运行过程良好。系统运行时占用人员少，一个人就可以操作，运输物料，使用传统轨道运输在1000多米巷道中至少要用3个人；点用设备少，一部绞车就可以完成，巷道改变方向也可以使用；巷道沿途安设线视频监测红外线监控，可以看到物料运输全过程，实现了物料运输的自动化，实现安全防护无人化。
4、结语
随着经济的发展，煤矿开采也得到了在幅度的发展，煤矿开采及运输技术也有了很大的提高，但是我国的煤矿运输设备与国外相比还存在着较大的差距。液压传动绳牵引遥控自动化单轨吊运输系统技术的开发与研究对我国辅助运输系统具有较大的实用与现实意义。采用较先进的技术，以智能机械化等代替人工是时代的要求，更是煤矿生产的要求，还可有技术及工艺上进行完善，以适应煤矿井下各种环境，建立一些与此相适应的评估体系与维护措施，从整体上考虑，全方位加强创新与改进，才能更好地提高煤矿生产及运输效率。
论文作者:魏建文
论文发表刊物:《防护工程》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/6
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