【摘 要】 采用分步法对钱家营矿副井上井口环形车场的改造方案进行简述，介绍了工艺流程，对车场改造的必要性和改造后的实施效果详细分析。
　　【关键词】 改造 环形车场 爬链机 机械化
　　煤矿井口车场是连接井筒和外部运输线的一组轨道系统，通常设计为迂回的环状，所以叫做环形车场。环形车场内一般布置有装罐操车系统和翻车机系统。由于时代发展和社会进步，现行车场设备均不能满足安全高效生产须要，自动化改造势在必行。
　　1 车场改前现状
　　开滦钱家营矿业分公司于1978年开工建设，1988年12月建成投产，设计年生产原煤400万吨，后期改造后达到600万t/a。副井筒直径8米，布置有两套提升装备，一套为一对1.5吨矿车双层双车罐笼，另一套为带平衡锤的宽罐笼，环形车场是从原西德引进，设备先进，设计新颖，是我国煤矿第一次集中引进多项配套设备。环形车场布置有长距离小角度爬车机、双车摘钩翻车机、曲线道岔及液压驱动胶轮等，操车设备采用电动圆环链推车机、风动安全门、摇台、压轮阻车器、开闭式内阻车器等，实现了矿井环形车场作业机械化，并且为国内煤矿副井车场设计提供了借鉴。
　　当时引进时的钱家营矿环形车场包括副井操车设备应该是比较先进的。但由于人员技术素质低下，操作维护不当等原因，加上配件及维修较为困难，液压驱动胶轮投产后因故障率太高而不久即拆除了，长距离小角度爬车机也因管理不善已经拆除。车场的运输机械化已无法实现，目前调车主要依靠多部调度绞车一次次牵引，效率低，也不安全。操车系统电动推车机不能进罐作业，传动系统复杂，而且风动操纵系统易损件多，各处无阻尼设置或已损坏，系统冲击很大。wwW.11665.cOM整套系统维护较为困难，实现自动化更无从谈起。随着矿井生产能力的提高，副井提升量的增加，现有车场因设计紧凑，能力显得不足，一是存车能力不高。二是线路复杂，材料车下井组织复杂。三是车场运输能力不足，机械化程度亟待提高。
　　2 操车系统改造方案
　　井口操车设备，具体包括：推车机、摇台、前、后阻车器、开闭器驱动、井口安全门及其支撑装置、罐笼内部逆止器、罐笼内部滑道、缓车设备、操车设备范围内的钢轨、铺板及其支撑和液压设备及其管路、电控设备等。本着高效、先进、安全、可靠、美观的原则，优先考虑采用液压系统。选用液压销齿进罐推车机，采用阻轮式阻车器，摇台选用经重新优化设计。
　　销齿操车成套设备在国内各大煤矿应用已很广泛，属成熟产品，设备布置的特点是每股道采用一台多功能销齿推车机，设置两道阻车器，配套摇台、安全门、全液压驱动系统，整套设备在车场配套使用，轨道采用38公斤轨道，推车机滑道采用12#矿工钢，并设有护轨。正常操车作业方式分为点动自动、手动、上下人员、卸罐四种。此时闭锁有效。此外还设有检修工作方式，在此方式下各设备间无闭锁关系。
　　电控系统设有完善的安全联动闭锁关系。
　　（1）罐笼不到位摇台不能放下、安全门不能打开；（2）摇台不抬起、安全门不关闭，不能向提升系统发出提升信号；（3）上下人时，阻车器不能打开，推车机不能运行；（4）摇台不放下，前阻车器不能打开；前阻车器不打开，推车机不能进行装罐作业；（5）前后阻车器不能同时打开；（6）前后推爪不能同时抬起；（7）卸罐作业时，前阻车器不能打开；（8）后阻车器不打开不能进行调车作业；（9）调车作业时，当第二辆矿车通过后阻车器，后阻车器须立刻关闭。
　　3 弯道推车机改造方案
　　从罐笼推出的矿车经过出罐初速度自溜到弯道处后由于没有动力将停止前进，原车场设计胶轮摩擦驱动装置已损坏拆除，采用绞车调度，决定布置一台弯道绳式推车机，由钢丝绳、若干绳轮、推车器、钢丝绳驱动装置、钢丝绳拉紧装置、推车器轨道系统、液压系统和电气控制装置构成。在弯道的内侧设布置有多个钢丝绳导向立辊；推车器轨道系统制造成与车辆轨道同心的圆弧形；在推车器的两侧分别前后设置承导向轮，导向轮拖着推车器在承载轨道内运行。
　　牵引钢丝绳布置于轨道中间，与轨道中间的推车器前后连接，钢丝绳通过前部和后部的导向轮，实现上下绳的相对分开，形成一种无极绳式的推车机，推车机在固定的滑道内运行，实现推车动作。同时为了保证推车器顺利通过弯道部分，在弯道部分安装了上下钢丝绳的导向立辊。液压马达带动驱动轮运转，带动

缠绕在驱动轮上的钢丝绳运行，使推车器沿着固定的滑道前后运动，从而实现正常的推车、调车作业。
　　4 爬坡段改造方案
　　由于车场设计井口进出车两边有适合矿车自溜的30‰左右的坡度，所以经过翻车机后的空矿车将经过爬坡后才可到达井口进车侧，原车场此处布置有一台板链爬车机，后来由于使用维护不当已拆除。经过分析考察，决定再次布置一台爬车机。方案一是设一台绳式爬车机，其结构相对简单，爬车数量多，对土建基础改动较小，但是由于爬爪不能过驱动与导向轮，只能作往复运动，工作效率较低，且往复运动钢丝绳容易磨损；方案二是在翻车机出车侧设一台圆环链爬车机，其爬坡角度大，坚固耐用，由于圆环链爬车机占用距离短，且同方案一爬爪无法通过驱动轮，需往复运动，因此在爬车机出车后的线路须再布置一台弯道绳式推车机，此方案连同爬坡后弯道运行全部采用机械强制运动，机械化程度较高，但多一台设备，总投资增高，爬车机的角度大，因此基础需重新制作；第三种方案是恢复原板链爬车机，改造原电机减速器驱动为低速大扭矩马达直接驱动，对土建基础改动较小，爬车机可以利用原有基础，板链运行平稳，爬车能力强，上下均有滑道，不易掉链。鉴于结合生产实际情况，对现有系统不作大的改造基础上，决定恢复板链爬车机。
　　5 实施效果
　　经过测绘、商讨、采购订货，停产改造，罐/罐及罐/锤提升机井口三部操车改造完毕，板链爬车机改造完毕，因为弯道出口翻车机进车侧布置有紧急材料线，紧急状态下需要的物料或设备部件可以从此经过翻车机快速进入进车侧安排下井，弯道与此快速材料线形成轨道并线道岔，弯道推车机无法实现过道岔，如果弯道推车机只是布置在道岔以前，则推车机将无法将矸石车直接推至翻笼，无法完全实现机械化，所以弯道推车机尚未实施。 　　井口进车侧对应三个罐笼各敷设一股轨道，每股轨道设置前后两道阻车器，即前阻车器和后阻车器，以此为标志将进车侧轨道线分成装罐区段和预备装罐区段。在装罐区段，前阻车器阻停两辆待装罐矿车；在预备装罐区段，后阻车器阻停半列矿车。在预备装罐区段设置摇台、能进罐作业的装罐推车机，负责将罐外矿车推进罐笼并将罐内矿车卸出。所有操车设备均为液压驱动。井口房内设操纵室和集中液压站室，整套操车设备在操纵室统一控制，实现了整个操车系统的集中控制，改变了原操车冲击太强、无法进罐作业、安全门及摇台风缸易损坏的问题，系统维护量大大减小，保证了提升系统运行安全。
　　板链爬车机采用低速大扭矩液压马达直接驱动，长节距滚子链传动，上下均设滑道，运行平稳，承载能力强，由于角度小，加上爬车爪的特殊设计，矿车运行平稳，不易掉道，爬爪从下滑道返回，无须做往复运动，能连续运转爬车，同时爬8个重车，轨道上设有多组逆止爪，当爬车机停止运行或需要反向运行时，处在坡道上的矿车不会溜下来，而是在逆止爪的作用下停止在轨道上。爬车机的恢复，取消了多部调度绞车及司绳人员，杜绝了绞车斜拉导致的落道拍车事故，爬上来的矿车被后面的矿车顶入上弯道，自溜至进车侧或可将损坏的矿车分道溜出环形车场至矿车修理间。
　　爬车机改造实施时，考虑系统扩充问题，采用集中液压站及液压管路，为弯道绳式推车机、翻车机、板链爬车机提供动力，并设置了集中控制室及视频系统。为保证可靠及维修方便，液压系统采用并联双系统，一套运行一套备用。防过载采用双重保护，有操车超压、超温、液位等过载自动保护功能和滤油提示功能，具有伺服控制功能，使推车机可以变速运行。 变量液压泵为日本yuken变量柱塞泵、低速大扭矩马达为意大利intermot公司产品、液压控制阀采用意大利atos产品，其它元件亦采用引进技术、国内知名厂商制造的产品。 为进一步提高系统可靠性防止泄漏，液压站及电磁阀均采用整体通道块技术，管路全部采用高压胶管，螺纹接头体。将来布置弯道推车机将只需将机械设备安装到位即可。
　　改造后的环形车场环节少、路程短，因此矿车周转率高。由于系统机械化、自动化程度高，最大限度地减轻了工作人员的劳动强度。另外，整个系统位于室内，不因风雨雪天气而影响生产。控制系统采用plc作为控制中心，加上视频监控系统，最大限度减少设备空运时间，降低机械磨损减少故障率，节约用电。
　　参考文献：
　　[1]陆蕴香.煤矿副井操车系统中推车机的

造[j].机械工程师，2008.7.
　　[2]曲广波.新型矿山自动化环形车场的研制及应用[j].矿山机械，2002.08.
　　[3]钱家营矿业分公司副井上井口环形车场布置[r].1986年，内部档案.