背景
當今社會煤炭是的一項重要能源,是國民經濟保持高速增長的重要物質基礎和保障。由於資源條件和能源科技發展水平決定,在未來的30-50年內,世界範圍內新能源、可再生能源及核電的發展尚不能普遍取代礦物燃料。因此,在相當時期內礦物燃料仍將是人類的主要能源。隨著現代科學技術的快速發展,尤其是世界經濟對能源的旺盛需求,世界煤炭開採技術也得到迅猛地發展。20世紀末期以來,先進採煤國家積極套用機電一體化和自動化技術,實現了採掘機械化和自動化控制,做到了礦井的高產高效生產。
機械化是煤炭工業增加產量、提高勞動效率、改善勞動條件、保障安全生產的必要技術手段,也是煤炭生產過程中節約能源、人力和減少原材料消耗的有效技術措施。礦井輔助運輸作為礦井運輸的重要組成部分之一,在礦山生產中也占有重要地位,尤其是現代化礦井對此更應高度重視。
煤炭工業的機械化是指採掘、支護、運搬、提升的機械化。其中運搬包括運搬和輔助運搬。絞車就是輔助運搬的其中一種。我國絞車的發展大致分為三個階段。20 世紀50年代主要是仿製設計階段;60 年代,自行設計階段;70 年代以後,我國進入標準化、系列化設計階段。
JHB-8型回柱絞車
回柱絞車在回採工作面的布置方式
①安裝在迴風巷內,距回採工作面約20-30m。這種布置方式適用條件廣,尤其是煤層傾角較大,頂板破碎,壓力較大的工作面。但這種布置方式會影響迴風巷的運料工作。每一次回柱需移動導向輪,鋼絲繩繞過導向輪,多了一個拐彎,摩擦阻力增大,鋼絲繩容易損壞。按這種方式布置的回柱絞車,必須沿鋼絲繩牽引方向長條式布置,絞車寬度不應超過900mm,過寬則會堵塞巷道。
②安設在回採工作面上端,緊靠迴風巷上部和密集支柱之間。這種布置方式在頂板較好、煤層傾角較小的條件下採用。但每進行一個循環都須移動絞車,且需移開柱子,因而不夠方便。在工作面上方頂板壓力較大時,機座受力容易變形,可能引起齒輪嚙合不良,甚至回柱絞車有被壓埋的危險。
③安設在工作面上,工作面上有數台絞車同時回柱,加快回柱速度。這種布置方式對淺截深的機采工作面尤為需要。
回柱絞車結構的一般分析
(1)按驅動機構分
①手搖式回柱絞車
手搖式回柱絞車用於人工回柱,體積小,重量輕,移動方便,結構簡單。但人工回柱效率低,安全性差,一般只用作輔助作業,或在回收金屬支柱時使用。
②風動回柱絞車
風動回柱絞車拉力大,重量輕,適用於我國西南地區的超級瓦斯礦,但是風動回柱絞車成本較高,使用範圍受到限制。
③電動回柱絞車
電動回柱絞車使用範圍最廣,各製造廠生產的多為電動回柱絞車。
(2)按滾筒結構分
①纏繞式滾筒
纏繞式滾筒具有一定的容繩量,操作簡單,使用範圍廣,但體積和重量都比較大,生產的回柱絞車以採用纏繞式滾筒的為最多。
②摩擦式滾筒
摩擦式滾筒多製成雙曲線型,靠滾筒上的幾圈鋼絲繩與滾筒的摩擦力帶動鋼絲繩進行工作,滾筒量不受限制,也不存在排繩子問題,解決了咬繩現象,這種絞車尚在試驗中。
③鏈條滾筒
鏈條滾筒即用纏繞鏈條來進行回柱工作。因鏈條較重,不宜太長,如某廠生產的三噸輕便回柱絞車,鏈條僅有6米,因此,使用這種回柱絞車的極少。
(3)按傳動機構分
①普通蝸桿蝸輪傳動
普通蝸桿蝸輪迴柱絞車,第一級為普通蝸桿蝸輪傳動,再經過二級圓柱齒輪帶動滾筒。採用蝸桿蝸輪傳動機械效率低,雖具有結構結實耐用的優點,但體積重量都很大,搬運困難,不適於井下狹窄環境和經常移動的特點,故此類回柱絞車已不再生產。
②圓弧面蝸桿傳動
生產的各種回柱絞車均採用圓弧面蝸桿傳動,機械效率提高到約為 0.8- 0.85 機器體積和重量都相應減少。
技術特點
①速度變化不大,回柱效率高
JHB-8型回柱絞車工作時的牽引速度為5.9-8.1m/min,平均速度7m/min,最大牽引力為50KN,容繩量為100m,工作效率大大提高。
②結構簡單,布置合理
JHB-8型回柱絞車的傳動系統採用兩級傳動,圓弧蝸輪蝸桿齒輪傳動和圓柱齒輪傳動,而且採用了開式齒輪傳動,大大簡化了機械部分的傳動系統,便於安裝和拆卸,結構布置緊湊、合理。
③操作簡單,安全可靠
JHB-8型回柱絞車採用錐面實現了工作狀態和制動狀態的互鎖。絞車起動時動載小,鋼絲繩受到的衝擊小。只需輕輕點動電機控制按鈕,就可起動電機,然後操作制動的手把,便可實現絞車的動作。