总第215期202丨年第3期
机械管理开发
MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT
Total 215
No.3, 2021
网络巡检
实践与应用D01:10.16525/jkil4-1134/th.2021.03.078 K S P型煤矿井下钢丝绳牵引卡轨车在12511综采刘斌
(山西焦煤西山煤电集团公司东曲煤矿，山西太原030200)
摘要：针对东曲煤矿综采面辅助运输系统中存在安全性差、效率低的问题，在东曲煤矿12511综采工作面采 用K S P型煤矿井下钢丝绳牵引卡轨车，分析了该卡轨车合理的结构选型，研究了卡轨车的应用要点及注意事
项。实践应用表明，K S P型煤矿井下钢丝绳牵引卡轨车可减少运输系统的维护成本和电力消耗，降低人力成
本，提高运输系统的安全性和运输效率。
关键词：钢丝绳牵引卡轨车绞车综采工作面安全张紧装置
中图分类号:TD524 文献标识码:A文章编号：1003-773X(2021 )03-0181-03
引言
煤炭生产辅助运输系统用于对人员、设备、材料 的运输，其运行效果直接影响了生产效率和矿井安
全[1]。由于综采工作面辅助运输系统存在安全性差、辅助运输人员多、运输效率低等诸多问题，决定在 12511综采面采用钢丝绳牵引卡轨车，以提升卡轨 车运送人员的安全性，降低井下运输系统故障率，对 保证煤矿稳定持续生产具有很好的指导意义[2]。
1K SP型钢丝绳牵引卡轨车在12511工作面应用 的可行性分析
东曲煤矿12511综采工作面长327.4 m，煤层平 均厚度7.32 m，设计采高6.2 m，原煤水分含量偏大，煤尘具有较强爆炸性[\12511工作面原煤采用综合 化、机械化开采,KSP型煤矿井下钢丝绳牵引卡轨车 恰好适应了长距离、大倾角、多变坡、大吨位工况井 下运输作业任务，如工作面开采集，材料、设备、人员 的运输，液压支架的转载w。
KSP型煤矿井下钢丝绳牵引卡轨车借鉴国内外 卡轨车的技术和使用经验，是一种基于国际轻轨全
程卡轨运行的成套绳牵引轨道运输系统，是对井下 辅助运输系统的进一步完善和提高。卡轨车运输系 统主要由绞车、张紧装置、梭车和尾轮及轮组组成，钢丝绳将运输系统串联。
2 K SP型钢丝绳牵引卡轨车结构的选型
2.1绞车的结构选型
绞车是整个系统的动力源，主要由动力总成、驱 动部分等组成，绞车选型参数如表1所示。动力总成 是绞车的动力部分，绞车驱动部是绞车的牵引部分，收稿日期：2020—09—24
作者简介：刘斌（1984—），男，本科，毕业于中国矿业大学，工 程师，主要从事采煤工作。负责驱动钢丝绳运行以牵引卡轨制动车等，其主要 由底座、滚筒组件、小齿轮组件等组成，基本结构如 图1所示。
表1KSP-130/200Y绞车技术参数
公称牵引力/kN130
电机功率/kW200
电压/V660/1 140
减速机SEW或弗兰德
速度 /(m*s_l)0-2.5
变速方式无级变速
滚筒直径/mm<p\600
滚筒形式单滚筒抛物线式
制动方式双制动，电液制动与手闸制动
张紧方式机械重锤式
操作方式按钮+调速手柄控制(操作台）绞车出绳方式非常灵活，可双向出绳
无机粘结剂今里轮轴考樓座*动率—筒聲绳轮
\»速箱电A*压制动器剩车華置联袖节电机
图1绞车结构示意图
2.2张紧装置的选型
钢丝绳牵引卡轨车时需要一定初张力，因此配 置了重锤式张紧装置。其主体由框架、张紧绳轮、动 轮组、定轮组、张紧力下降保护装置、配重和防护网 等组成，如下页图2所示。
张紧装置设计增加了张紧
导向轮
去污水
图2
卡轨车张紧装置
力下降保护装置，对系统中张紧力进行监控保护，满 足了《煤矿安全规程》的规定。
2.3卡轨制动车的选型
卡轨制动车用来连接矿车、材料车、卡轨乘人车 等车列，完成安全制动，通过碰头实施车列连接。卡 轨制动车车架安装有前后转向架，转向架上的卡轨 装置保证在车列运行过程中的全程卡轨。紧急制动 有自动制动与手动制动两套系统，自动制动通过液 压系统完成自动制动过程，紧急情况下跟车司机通 过手动制动_完成手动制动过程。
卡轨制动车主要由车架、车厢、转向架、卡轨装 置、液压系统、制动装置、储绳筒等组成，如图3所 示。转向架具有多个自由度，可最大程度适应井下轨 道变化。除轮架相对于摇枕轴的回转、摇枕轴相对车 架的回转外，增加整体转向架摆动自由度以适应轨 道阴阳路况。同时，牵引板安装在转向架上，
对于垂 直凹点弯道及压绳轮组的通过性较好。此外，转向架 上的弹簧保证了卡轨车在运行过程中具有较好的减 震性能。内限外卡整体浮动式卡轨装置，限位轮和卡 轮整体浮动，增大了对现场铺设轨道的适应性，配合 新型普通轨连接方式能保证运行全程卡轨不掉道。 同时增加回转轴承及推力轴承、增加润滑措施能有 效降低运行阻力。
2.4卡轨乘人车的选型
卡轨乘人车主要由行走部(前、后转向架）、卡轨 装置、车厢、车架、碰头、连杆等组成。行走部包括带 的前、后转向架。卡轨装置和卡轨制动车相同。车厢
碰头
车厢液压阀组楔铁
储绳筒
导绳轮
整体为由角钢及钢管组焊而成的框架结构，车门设 有防护链。车架是乘人车的主要承力部件，见图4。
.卡轨装置
\¥f \保险链 \转向架 \«|t
图4
卡轨乘人车
绞车房3 K SP 型钢丝绳牵引卡轨车在12511工作面应用 的注意事项
卡轨车工作环境温度为5 ~ 401，环境相对湿 度不超过85 %(+25丈），海拔高度不超过1 000 m , 煤尘、甲焼爆炸性气体含量符合安全规定含量。矿用 普通轨道质量满足运送大型设备要求，轨间采用卡 轨专用的连接件，轨枕间距500 ~ 600 mm ，垂直曲线 半径& 15 m ，水平曲线半径>9 m 。
使用钢丝绳牵引卡轨车前必须根据巷道条件及 设备布置制定相应安全规程，并对作业人员进行技 术知识培训；对车辆起动器、通讯、电气设备进行检 查，检查挡车器、道岔是否打开，确保轨道无杂物，路 基无地质变形，检查车列各处连接的可靠性；确定载 重车无过载或偏载情况。
绞车启动后先空转，观察制动闸的运行情况；确 定张紧装置无卡滞现象，张紧力下降保护装置工作 正常。检查卡轨装置转动是否灵活，检查固定尾轮的 拉杆和钢丝绳是否松动或变形，每班运行前检查轮 系是否变形、磨损或扭转，发现问题必须立即处理。4 K S P 型钢丝绳牵引卡轨车的应用效果
1) 减少费用支出。在12511综采工作面原辅助 运输系统配备人员80名，钢丝绳牵引卡轨车应用后 60名人员即可满足需要，按日工资300元计算，每 年可减少工资支出144万元。原辅助运输系统每年 的检修费用约90万元，采用钢丝绳牵引卡轨车辅助 运输系统每年检修费用为78万元，可减少12万元 的维修费用。
2) 减少设备数量。原辅助运输系统装备总共有 325台设备，钢丝绳牵引卡轨车应用后可简化19辆 卡轨车和1部单轨吊即可满足整个辅助运输系统的 生产需求，极大方便了管理和维护。
3) 采用新的控制系统，减少电力能源消耗。原辅 助运输系统每年电耗约167万元，采用新的控制系 统后电耗全年费用约147万元，可减少每年20万元 的电力消耗。
4) 提高了运输效率。原综采工作面辅助运输系 统1 t 物料从地面至工作面需要3 h ，新的运输系统
—一
182*
瑞利衰落
平几械管理开发
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第36卷
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2021年第3期刘斌:K SP型煤矿井下钢丝绳牵引卡轨车在12511综采工作面应用技术研究•183.
1t物料从地面运到工作面仅需0.8 h，极大提高了输 送效率。以220 m工作面搬家为例，原辅助运输系统 投工约810个，改造后可将投工压缩至350个。
5)提升运输系统安全性。原辅助运输系统容易 发生断绳、跑车事故，极易造成人员伤害。钢丝绳牵 引卡轨车应用前5年后共发生3起事故，新的钢丝 绳牵引卡轨车应用后，5年内仅发生一起，事故率极 大
降低。
5结论
在综采面机械化生产程中，KSP型煤矿井下钢 丝绳牵引卡轨车因其结构简单、操作安全等诸多优 势被广泛应用。该设备的应用提升了3倍多运输效 率，降低了 10%电力消耗，减少了 20%用工数量，特别是综采工作面进行大型设备搬家时，优势表现明 显，很好地保证了综采面作业安全，为KSP型煤矿
井下钢丝绳牵引卡轨车在其他综采面更好应用提供
了借鉴。
参考文献
[1 ]李炳文，万丽蓉，柴光远.矿山机械[M].江苏：中国矿业大学出版
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[2]刘广.新型机械式卡轨车防跑装置设计及动力学建模仿真[D].
长沙：中南大学,2009.
[3]杜善周，莫金明.大采高综采工作面粉尘运移分布规律及机载
除尘器关键工艺参数研究[J].矿业安全与环保，2020.47(2):扫读笔
45-48.
[4]张锰.普轨卡轨车在煤矿中的应用研究[J].技术应用与研究，
2020(10)：103-104.
(编辑：起精）
Application Technology of KSP Coal Mine Underground Wire Rope
Pulling Rail Car in 12511 Fully Mechanized Face
Liu Bin
(Dongqu Coal Mine of Xishan Coal and Electricity G roup,Taiyuan Shanxi 030200)
A b s tra c t：Due to the problems of poor safety and low efficiency in the auxiliary transportation system of fully
mechanized mining face, it is studied to use wire rope to pull the rail car in the 12511 fully mechanized m ining face.
KSP type coal mine underground wire rope drag rail car has many advantages to adapt to lo ng-d istan ce, large
inclination, variable slope, and large tonnage transportation. The rational structure selection of the rail car L s to study
the application points and precautions of the rail car to reduce transportation. System m aintenance costs and power
consum ption, reduce labor costs, and improve the safety and efficiency of the transportation system.
Key w o rd s：W ire rope pulling rail car, winch; fully mechanized mining face; safety; tensioning device
(上接第180页）
因及支护技术[1]采矿与安全工涯学报,20丨7,34(6)：丨035-丨04丨. [4]王襄禹，柏建彪，王猛.弱面影响下深部倾斜岩层巷道非均称失[3]杨帆，陈卫忠，郑朋强，等.急倾斜软硬互层巷道变形破坏机制稳机制与控制技术[J].采矿与安全工程学报，2015,32(4):
及支护技术研究[J].岩土力学，2〇14,35(8):2367-2374. 544-551. (编辑：贾销）Optimal Study on Supporting Structure of Coal Mine Roadway
Chai Hao
(Changzhi Coal Mine Technical Service Center,Changzhi Shanxi 046000)
A b s tra c t：Based on the present situation that the surrounding rock deformation of underground roadway is large and
the stability is poor, which seriously affects the safety of fully m echanized mining operation, a new roadway support
structure is put forward on the basis of analyzing the causes of the surrounding rook deformation of underground
roadway, which adopts the control scheme of high prestressed anchor cable and high strength anchor rod. In the place
where the surrounding n)〇k deformation of underground roadway is large, the reinforcement support is carried out by
setting up "U n frame and controlling the bottom drum，and the grouting reinforcement support scheme is adopted at the
whole section, which effectively improves the overall structural strength of underground roadway surrounding rork and
the stability under the fluctuation of mine pressure, It is of great significance to ensure the safety and efficiency of fully
mechanized mining in coal mine.
Key w o rd s：coal mine; roadway surrounding rock; high strength anchor
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