加长张紧助行器在煤矿大坡度长距离上山的应用

加长张紧助行器在煤矿大坡度长距离上山的应用

李国1姜基波2

李国1姜基波2

1山东省烟台市龙口市北皂煤矿掘进二区265700；2山东省烟台市龙口市北皂煤矿综掘队265700

摘要：本文介绍了加长张紧助行器，在煤矿大坡度超长距离巷道内的应用，解决了普通助行器在安装使用时钢丝绳的张紧问题。具体描述了该加长张紧助行器在海域二采轨道巷的使用情况。

关键词：大坡度；长距离；加长张紧架；节省体力

前言

我矿根据《煤矿安全规程》要求，在垂深超过50m，坡度较大、人员较多的采区斜巷都安装了人力助行器，该装置能显著减轻行走人员的体力消耗，具有投资少，易于操作和维护，占用巷道空间小，并且可安装在巷道的一侧等优点。但是该装置也存在不足之处：目前我矿使用的助行器张紧装置的张紧量约为2米左右，受其所限制，我矿安装的所有助行器的运行距离都在200米左右，距离再远就存在钢丝绳张紧不到位，导致摩擦力不足而无法正常运行的现象。为了很好的解决这一问题，我们深入现场进行研究，研制了“大坡度超长距离人力助行器加长张紧装置”，并在我区之前施工的海域二采轨道巷上山进行安装使用，（海域二采轨道巷，是我矿海域二采区主要运输巷道全长2472m；其中安装助行器段距离为620m,坡度为﹢14°）。该装置投入使用后，大大降低了施工人员徒步行走时的体力消耗，效果非常理想。

一、加长张紧助行器技术说明及结构原理：

该助行器加长张紧装置，主要是由1个张紧框架、2个静滑轮、1个动滑轮及各个防止磨绳的托、压绳轮组成。动滑轮的滑道及支撑架主要采用18#槽钢加工而成，总体长度9米，张紧量约为20米。其构造、原理都比较简单，便于加工和安装。今后使用时，还可以根据巷道长度和张紧量的需要，选择动滑轮滑道的总体长度，然后进行组装。具体原理如下：

从附图1中可以看出，该装置的工作原理非常简单，主要是利用张紧架后端的2个静滑轮当改向轮，然后根据现场需要用手拉葫芦拖动滑道内的动滑轮装置，实现钢丝绳的双倍张紧，当钢丝绳张紧度满足要求时，用￠15.5mm钢丝绳将动滑轮与加长节滑道进行固定。张紧架前端的两个小的静滑轮，分别对钢丝绳起到托、压绳的作用，防止钢丝绳与框架产生摩擦。

二、加长张紧助行器创新性、先进性描述：

1、该设施构造、原理及加工都比较简单，具备张紧效果好、成本低、安装机动灵活、拆卸方便、维修量小、推广价值高等优点。

2、该张紧装置为多段组装式，便于加工和安装。且安装长度可以根据使用助行器的巷道坡度和长度等现场条件的需求进行选择。

3、解决了在大坡度超长距离的巷道内安装使用助行器时钢丝绳的张紧问题。通过在海域二采轨道巷的使用情况，该张紧装置可以存储的钢丝绳张紧量已达到40米左右，完全可以满足在我矿目前所有采区内的斜巷安装使用助行器的需求。

附图4张紧加长节滑道内

三、加长张紧助行器产生的经济效益：

未使用该张紧装置前，助行器的安装长度局限于200米左右，如果遇到坡度较大、距离较长的斜巷，就只能使用新购置的可摘挂式单向候车或其他机械设备来运送施工人员，但是在使用该张紧装置后，安装一部自制的助行器就可以满足使用要求，节约费用约150万元，具体如下：

1、自己加工一套助行器的费用约为3万元，购置的可摘挂式单向候车的价格为每套约150万元，仅设备成本费用就节约150-3=147万元。

2、安装时，助行器中间部分，需要每10米左右需打设一组固定托绳轮的∮18×1000螺纹钢锚杆，二采轨道斜长段620米共需要打设锚杆约620&pide;10×2≈124根；可摘挂式单向候车平均每8米需要打设3根∮18×2250的固定锚杆，二采轨道斜巷段620米共需要打设锚杆约620&pide;8×3≈232根。可以看出，如果在海域二采轨道斜巷段安装一套助行器比安装一套可摘挂式单向候车仅锚杆就少打设约110根，2340型树脂药卷节约110×2=220块。按照每根锚杆25元，每块树脂药卷3.25元计算，共节约的材料费为：110×25+220×3.25＝3465元≈0.3万元。

3、安装时的人工费忽略不计，仅购置设备的费用和结余的材料费用共计约为：147+0.3=147.3万元。

四、加长张紧助行器社会效益及推广价值：

1、安装使用加长张紧助行器，大大的降低了员工的体力消耗，提高了巷道施工进度；同时消除了大坡度行车时行人蹬、爬、跳等安全隐患，杜绝了人身伤亡事故的发生，具有良好的社会效益和安全效益。

2、经过井下现场实践的应用，使用该张紧装置的助行器使用长度就可以达到700米左右，可以满足目前所有采区斜巷的人力助行问题。

3、该装置成本较低，便于加工和安装，且占用巷道空间小。使用该装置后，有效的减轻了员工途经采区大坡度、长距离斜巷时的体力消耗，提高了工作效率，推广应用价值极高。

五、结束语

该项目推广应用及实用性较高，适合目前井下大坡度长距离的掘进外围巷道人员行走的助力，同时该项目取得新增效益、安全效益和社会效益，并且能够紧紧围绕安全生产文明施工的理念，同时节能降耗、减少材料投入而进行了技术改造、技术革新，能够解决技术关键，从而取得明显经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]康建安.我国煤矿机械发展现状及发展趋势[J].山西煤炭，2005:123-124

[2]刘瑞素等.绿色设计和绿色制造是机械行业的发展趋势[J].机械制造与自动化，2001（4）:8-10

[3]彭兆行编.《矿山提升机械设计》.北京：机械工业出版社，1989

[4]矿山提升机械设计，潘英编，徐州：中国矿业大学出版社，2000.12