煤矿现代化 ２０１４年第１期 总第１１８期 单轨吊在祁南煤矿井下运输系统中的应用 李金庆 （淮北矿业集团祁南煤矿。安徽宿州２３４１１５） 摘要采用单轨吊运输具有安全性高、运输效率高、占用人员少的特点，即能运料，又能乘人，是一 种较适合井下运输的运输设备。本文主要从设备的安装、尾轮的挪移等工程的角度作经验交流。 关键词单轨吊；无级绳绞车；悬轨；尾轮；插接钢丝绳 中图分类号：ＴＤ５２７ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００９—０７９７（２０１４）０１—００１ １—０３ 针对以前煤矿井下运送物料时用人多、环节多、 事故多的实际情况，淮北矿业祁南煤矿在３４下５风 巷引进使用了电力无极绳式单轨吊获得了较大的成 功。使用实践证明，单轨吊具有安全性高、运输效率 高、占用人员少的特点，即能运料，又能乘人，是一种 较适合井下运输的本质安全型辅助运输设备。 １ 工程概况 ３４下５风巷全长１９４２ｍ，采用Ｕ型钢棚支护（净 宽×净高＝４８００×３２００ｒａｍ）；巷道最大坡度为１０。。 无极绳绞车布置在风巷人口处。 无极绳绞车型号为ＤＳ一９０Ｂ（１３２ｋＷ），钢丝绳为 ６×１９Ｓ＋ＦＣ１６７０ＭＰａｆ（ｂ２４ｍｍ）；单轨吊车由牵引车、 尾轮、制动小车、储绳滚筒、滑轮座组件、连杆组件、 吊挂连接组件、起吊梁、运人车、普通型压绳轮组、加 强型压绳轮组、弯道压绳轮组及配套的电器及通讯 控制设备（软启动器、操作台、急停打点装置、对讲 机、遥控器等部件）组成。 ２单轨吊机车安装及要求 ２．１牵引车组成部分 牵引车由ＤＳ一９０Ｂ（１３２ｋＷ）型无极绳绞车、 ＳＱ一８０／１ １０Ｂ型单轨吊机车、辅助配套设备（电器控 制、设备、钢丝绳、通讯控制设备）部件组成。无极绳 绞车由主机、张紧装置组成；单轨吊机车由运人车、 梭车、制动小车、储绳滚筒、连杆组件、吊挂连接组 件、起吊梁、尾轮、滑轮座组件、轮组等组成，单轨吊 各部件组合见图１。 赢毫 — 玑……一…一矗 出Ｌ立Ｊ俨 锸葛 图１ 单轨吊各部件组合图 ２．２无极绳绞车及单轨吊机车等主要部件的安装 ２．２．１安装起吊方式及要求 ２．２．１．１无极绳绞车安装起吊要求 在无极绳绞车安装位置沿巷道走向方向在巷道 正中平行布置二排起吊梁，起吊梁选用１ｌ号工字 钢，工字钢固定采用对工字钢钻设固定孔，打设锚索 对起吊梁进行固定，每根工字钢长度约３．４ｍ，锚索间 距为ｌｍ，确保起吊梁固定牢固、可靠。也可采用轨道 绑棚作为起吊点，每根轨道固定不少于３处且牢固 可靠，并满足起吊要求。 ２．３．１．２单轨吊机车起吊要求 （１）根据现场实际情况，单轨吊机车布置在风巷 入口处。 （２）该段巷道为ｕ型棚支护，起吊方式采用轨道 绑棚，即用大链把轨道固定在棚梁上，轨道端头离固 定点不大于５００ｍｍ，不小于３００ｍｍ，每根轨道不少于 ３个固定点，并用木楔打牢，确保起吊梁固定要牢固、 可靠。 ２．２．２无极绳绞车基础施－Ｚ－ＹＬ安装要求 （１）绞车安装地点必须满足设备安装、方便检 修、便于操作的地方，距巷帮不小于８００ｍｍ，距轨道 不小于４００ｍｍ。 （２）绞车必须牢固地安装在地基上，地基规格： 长×宽×深＝２６００ｍｍ×２０００ ｍｍ×１５００ｍｍ（地基用 水泥、黄沙、石子按１：２：２比例进行浇筑），地基坑内 打设４根长１６００ｍｍ锚杆，锚杆间距１０００ｍｍ，外漏 不小于５００ｍｍ，然后再浇筑基础。固定螺栓深度不小 于１４００ｍｍ，安装基础的表面应平整，绞车固定螺栓 要紧固，绞车正常运转时不得有明显震动。 （３）张紧器：在绞车前方２．５ｍ一３．０ｍ处挖基础浇 筑，地基规格：长×宽×深＝３５００ｒａｍ×１０００ ｍｍ× １２００ｍｍ，基础坑内打锚杆与绞车基础浇筑方法相同。 （４）绞车基础上表面比轨道道面低ｌＯＯｍｍ，张紧 器基础上表面比绞车基础上表面低３００ｍｍ，张紧器 基础禁止高于绞车基础。 （５）绞车制动闸的闸带必须完整无断裂，磨损余 ・１１・ 煤矿现代化 ２０１４年第ｌ期 总第１ １８期 厚不得小于４ｍｍ，闸轮磨损不得大于２ｍｍ，表面光 洁平滑，无明显沟痕，无油物。各部件螺栓、销、轴、拉 杆螺栓及螺帽等完整齐全，无弯曲变行。 （６）钢丝绳要求无弯折、硬伤、无打结、无严禁腐 蚀，断丝不超限，不得出现缠绕、摩擦等现象。 ２．２．３尾轮安装 （１）尾轮安装固定于单轨吊轨道上，方向要正平 行于巷道走向安设。 （２）尾轮固定采用４０ｔ刮板机大链及刮板螺丝捆 绑于预先安装好的锚索梁上。锚索梁共三道，沿巷道 走向布置，锚索梁采用１１号工字钢，长度１．０ｍ，间距 ０．６～１．０ｍ，每个锚索梁打２根锚索，锚索规格： × Ｌ＝Ｉ８×６５００ｍｍ。 ２．２．４轮组安装 （１）压绳轮组用压板、螺栓固定在悬吊轨道的上 沿。一般在下列地点考虑安装压绳轮组：①巷道的下 凹变坡点。当变坡角度较大时，压绳轮组应保证安装 数量均匀安装，必要时对悬吊轨道适当提升或降低 处理使变坡处平滑过渡，否则易发生跳绳现象；②水 平弯道及前后；③道岔前后；④当钢丝绳偏离轨道中 心较少时。 （２）导绳轮组用压板、螺栓固定在悬吊轨道上下 部时，一般在下列地点考虑安装压绳轮组：①张紧器 前端；②回绳轮安装在悬吊轨道下沿时。 ２．２．５钢丝绳插接、穿绳与布置 （１）插接钢丝绳。运输距离允许时，尽可能选用 一根钢丝绳。当一根钢丝绳不能满足长度要求时，钢 丝绳之间要进行插接，插接要由熟练工人完成，插接 长度不得小于钢丝绳直径的１０００倍，插接后钢丝绳 的直径误差不得大于绳径的５％。 （２）穿钢丝绳。先把钢丝绳放置在牵引车附近 （牵引车尽可能靠近张紧装置），钢丝绳筒应放在特 制的平板车上或吊挂起来，以便拉绳时易转动，然后 拉钢丝绳围绕悬吊轨道至回绳轮，穿过回绳轮后再 拉到绞车处，钢丝绳头穿过一组张紧装置，之后按要 求在绞车滚筒缠绕三圈半后，再穿过另一组张紧装 置，经牵引车牵引板到绳端固定组件固定牢固，在牵 引车端头且远离张紧装置的另一个绳头，经牵引车 牵引板至储绳筒。 （３）布置钢丝绳。沿途将钢丝绳放置到相应的绳 轮组当中。 （４）预紧钢丝绳。钢丝绳的预紧力，以运输最大 重物时，张紧装置重砣不落地为宜。张紧钢丝绳前， 应先检查钢丝绳在各部件中位置是否正确。 钢丝绳的预紧方法是：人工将巷道中多余的钢 丝绳存于牵引车处，慢慢将绳头送过牵引车牵引板 ・１２・ 后，用手摇柄转动储绳筒，将多余的钢丝绳按顺序缠 绕到储绳筒上，然后用５ｔ手拉葫芦（一端固定在牵引 车上，另一端固定在牵引车外的钢丝绳上）拉紧钢丝 绳，可连续重复上述动作，当达到要求的预紧力时， 把钢丝绳在牵引车上的固定装置固定牢固，并锁紧 储绳筒。 ２．２．６轮系的调整 张紧钢丝绳后，根据钢丝绳的具体走向调整轮 系的位置或方向，使轮系起较好的导向作用，但受力 又不要太大（钢丝绳不要与轮架、钢轨等发生摩擦）。 ２．２．７电气、电控系统安装 电控系统由操作台、软启动、可编程控制箱、声 光信号装置、急停装置、载波、各种传感器、中继放大 器等，现场安装由厂家指导下进行。电气系统按照完 好标准安装齐全。 ２．２．８设备调试、试运行 （１）设备安装完成后，确保设备部件完好，各类 信号，安全设施齐全，灵敏可靠后，方可试运转。 （２）先接通电源，按启动按钮，点动绞车，判断运 行方向，试验二次，通讯各功能试验不少于５次，一 切正常后，进行下一步。 （３）始先试验低速运行，行驶一段距离，在没有 问题的情况下，继续沿线路运行到尾部，然后返回， 但在试运行时发现异常情况要及时停车处理。之后 反复运行２次。试验高速按上述方法进行。 ３单轨吊悬轨安装及要求 ３．１轨道悬吊方式 ３．１．１ 悬轨悬吊方式 悬轨采用４０Ｔ刮板机圆环链或专用圆环链配合 高强螺栓捆绑于棚梁上；圆环链的下端配合高强度 “ｕ”型环及专用销轴与悬轨上端吊耳进行连接。 ３．１．２悬轨安设标准 采用Ｉ１４０Ｅ型轨，螺栓采用１０．９级高强度 Ｍ２０×１００或Ｍ２０×１２０螺栓，吊环采用１６Ｍｎ钢，集 中载荷不小于１３０ｋＮ；吊挂板通过高强度Ｍ２０螺栓 与 １８ｒａｍ×６４ｍｍ的圆环链进行连接，吊链铅垂偏 角不得大于６０。；悬轨底侧通过扣件配合定位连接， 上侧通过吊耳配合专用销轴与ｕ型环连接，高度调 节用圆环链进行调节（如３环、５环等），垂直转弯半 径不得小于１０ｍ，水平转弯半径不得小于６ｍ。 单轨吊悬轨中心线位于面向迎头巷道中线偏右 ３００ｍｍ处为吊盘中心线即悬轨中心线，轨道安装后 保持悬轨底面距巷道底板高度不小于２５５０ｍｍ。 ３．２悬轨铺设标准 （１）接头平整度：水平、垂直偏差均不得大于 煤矿现代化 ３ｍｍ。 ２０１４年第１期 总第１ １８期 （２）方向：目视直顺，轨道无变形，接头摆角允许偏 差：水平不超过３。；垂直不超过６。。 （３）直轨下轨面接头缝不得大于５ｍｍ；弯轨下轨 面接头缝不得大于３．５ｒａｍ。 ３＿３ 单轨吊悬轨施工步骤、要求 ３＿３．１施工工艺流程 确定眼位一在ｕ型钢顶梁合适位置拴大链一采 用专用螺栓（销轴）将悬轨固定一对安装好的悬轨进 （２）人员装卸、抬运钢梁等物料时，配合默契，抬 运、装卸钢梁时必须多人协作，必须同肩同向，同起 同落，动作协调一致，防止重物失落伤人，严禁从肩 上直接扔下钢梁或异肩转运钢梁等物料，防止弹起 伤人。 （３）悬吊构件必须齐全，保持单轨吊轨道线路成 直线，否则要打设斜拉护链。 （４）单轨吊机车运输物料等行驶在施工区域，施 工人员必须严格执“行车不行人，行人不行车，行车 一行调平、调直一进行下一根单轨吊轨道施工。 区间不干活”制度。 ３．３．２安装悬轨 （１）固定悬轨钢梁端头时，使用专用圆环链或 ４结束语 ４０ｔ刮板机大链进行固定，长短根据巷道的高度平缓 （１）从轨道使用来看，原有运输一般选用２２ｋｇ／ｍ 而定，遇顶板起伏不平时，采用不同长度的吊链调节， 轨道，需要双股轨道布置，加上轨枕、道钉、鱼尾夹 保证悬轨吊挂高度，保持悬轨前后坡度一致，符合设 板、轨枕等，需用大量材料。而采用单轨吊运输系统， 计要求。链子另一端固定ｕ型棚棚梁上，需要接链子 只需要一股道，相对较省。 时，用Ｍ２０ｍｍ高强螺栓连接并上紧螺帽，所有连接 （２）从使用人员来看，使用传统的小绞车运输方 点必须齐全紧固有效，链子的另一端利用专用ｕ型 式每条巷道需布置多部绞车，每部绞车需一名司机 环和专用销轴将圆环链固定于悬轨端头吊耳上。 和一名信号把钩工，占用大量人员，效率也低。而采 （２）在人工抬起的同时，人工调节先固定好一端 用单轨吊运输，多条巷道只须安排一名单轨吊司机 后再固定另一端，至少有一名班长等管理人员或由 和一名把钩工便能够解决所有问题。可见，单轨吊运 经验丰富的施工人员现场指挥，保证施工安全。人员 输可节省大量的劳动力，减少工资支出，也有利于安 要相互配合，口令一致，以防造成意外事故。 全管理。 （３）人员站在操作平台或人字梯上安装单轨吊 轨道，人员协力将道轨两端先后固定在顶板上（斜坡 参考文献： 段先固定上山端的吊点），后按标准进行固定吊挂。 ［１】 煤矿安全规程，煤炭工业出版社，２０１２． 单轨吊轨道通过交岔点时，必须把电缆、管路改吊在 ［２】 淮北矿业．掘进生产技术管理规定、井巷掘进各工种操 轨道上方，确保互不影响。每班施工结束的安装段轨 作规程．２０１３． 道必须喷号管理。 ３．４安全注意事项 作者简介： （１）施工时严格执行“敲帮问顶”制度。活矸危岩 李金庆（１９７８一），男，安徽临泉县人，工程师，２００６年毕业 及时使用长钎子等长把工具透掉。专人监护顶、帮， 于安徽理工大学采矿工程，现在淮北矿业祁南煤矿从事管理 发现问题立即处理，确认安全后，方可继续施工，敲 工作。 帮问顶工作应有两名经验丰富的职工操作，一人监 护，一人操作，站位在安全的地点。 （收稿曰期：２０１４—１—７） Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｏｎｏｒａｉｌ ｉｎ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｑｉｎａｎ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｅ Ｌｉ Ｊｉｎｑｉｎｇ （Ｈｕａｉｂｅｉ Ｍｉｎｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ ｉｎ Ｑｉｎａｎ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｅ Ａｎｈｕｉ Ｓｕｚｈｏｕ ２３４１ １５） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｍｏｎｏｒａｉｌ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｈａｓ ｈｉｇｈ ｓａｆｅｔｙ，ｈｉｇｈ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ，ｏｃｃｕｐｙｉｎｇ ｌｅｓｓ ｓｔａｆｆ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｍａｔｅｒｉｌａ， ｂｕｔ ａｌｓｏ ｂｙ ｐｅｏｐｌｅ，ｉｓ ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｍａｉｎｌｙ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｎｓｔｌａｌａ— ｔｉｏｎ，ｔａｉｌ ｗｈｅｅｌ ｍｏｖｉｎｇ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ． ｋｅｙ ｗｏｒｄ：ｍｏｎｏｒａｉｌ Ｔｈｅ ｓｔｅｐｌｅｓｓ ｒｏｐｅ ｗｉｎｃｈ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｒａｉｌ ｒｅａｒ ｆｕｒｒｏｗ ｗｈｅｅｌ Ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ ｓｐｌｉｃｉｎｇ ・１３・