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综采工作面设备电缆悬挂自移装置研究与应用

发布时间:2025-06-04 09:51:26

综采工作面设备电缆悬挂自移装置研究与应用

原创 智宏科信 能源科技成果转化服务平台 2025年05月20日 09:00 北京

导语:煤矿综采工作面设备电缆线随着回采进度而及时后移,人力移动较多且粗重的供电电缆比较费时费力,有时会出现电缆损伤现象,影响正常生产。转化果平台推荐的《综采工作面设备电缆悬挂自移装置研究与应用》,通过研制一系列电缆悬挂装置,并挂在超前支护的支架上,随超前支架一起移动,省时省力,安全快捷,取得了很好的效果,值得推广借鉴。

一、研究背景

某矿综采工作面与设备列车之间有超过20米的距离,用于布置超前支架,该工作面设备电缆需要通过此超前支护段给工作面采煤机及液压支架供电,电缆数量为12至14根,最粗的电缆直径约为φ100mm。

工作面每天推进度为6-7刀煤。通常情况下,割2刀煤需移动一次超前支护液压支架,设备列车也向前移动两个步距。此时,超前支护段的电缆就需要人力将电缆向前拖拽一次。电缆一天的拖拽次数为3-4次,工人劳动强度增加,电缆和地面、煤壁突出物等之间发生的滑动摩擦还会有损伤电缆外皮的情况出现,严重时会出现漏电的现象发生,影响正常的安全生产。






二、研究内容




1,技术方案

将综采工作面超前支护段多根无法架设的活动电缆利用电缆架悬挂于超前支架上,随着综采工作面的推进,电缆也随着超前支护液压支架的移动而向前移动,代替人力拖拽电缆,降低活动电缆与巷道突出物摩擦的可能性。

2.电缆悬挂装置

(1)半开放式电缆悬挂装置

半开放式电缆悬挂装置主要由联接板、垫块、滑轮、螺栓、螺母和垫圈组成,与综采工作面巷道支护类设备配合使用,用螺栓与巷道支护类设备联接,拆装方便。如图1所示。

半开放式电缆悬挂装置安装时,滑轮与两侧的平垫圈一起串于螺栓上,平垫圈起到减小摩擦力的作用。在芯轴两端各使用双螺母联接,保证滑轮的灵活转动,防治松脱。布置形式呈两排布置,两个滑轮并排布置与转动心轴上,心轴高度可调节,在巷道高度方向节省空间。使用时将电缆悬挂于滑轮上,当电缆与电缆悬挂装置有相对移动时,滑轮的滚动会保护电缆不受损伤。


(2)可拆卸式单排封闭电缆悬挂装置

可拆卸式单排封闭电缆悬挂装置主要由U型挂块、联接板、滑轮、螺栓、螺母和垫圈组成,通过U型挂块和螺栓与巷道支护类设备配合使用,能随着巷道支护类设备移动,可随时拆卸,安全、省时、省工、省力。如图2所示。

本装置为单排拼装结构,安装时通过螺栓将滑轮与联接板联接,螺栓尾部用双螺母固定,滑轮与联接板之间有平垫圈隔开;在安装该电缆悬挂装置时,将U型挂块挂于巷道支护类设备的管卡上,再用螺栓、螺母和平垫圈将其锁死,防止该装置掉落。

使用时将电缆悬挂于内置式滑轮上,当电缆与电缆悬挂装置有相对移动时,电缆不会脱落,滑轮的滚动会保护电缆不受损伤。

(3)可拆装式双排封闭电缆悬挂装置

可拆装式双排封闭电缆悬挂装置由联接板、滑轮、芯轴、螺栓、螺母和垫圈组成。布置形式呈两排布置,与综采工作面巷道支护类设备配合使用,用螺栓与巷道支护类设备联接,拆装方便。如图1所示。

可拆装式双排封闭电缆悬挂装置为两排节式拼装结构。联接座安装于综采工作面巷道支护类设备上。

装置内置式滑轮结构,使用时将电缆悬挂于滑轮上。当电缆与电缆悬挂装置有相对移动时,内置式滑轮的滚动会保护电缆不受损伤,且不会有电缆脱钩现象发生。有效解决了因综采工作面有限的巷道高度和巷道支护类设备空间的限制,无法将数量众多的电缆单排布置的问题。

其模块化结构、节式拼接的安装方式可随着电缆数量的变化而增长或减短,避免浪费


(4)双排半开放式电缆悬挂装置

双排半开放式电缆悬挂装置由联接座、加强筋、方钢管和垫板焊接而成,与综采工作面巷道支护类设备配合使用,用螺栓与巷道支护类设备联接,拆装方便。如图4所示。垫板边缘处采用折弯设计,可以有效防止电缆与垫板边缘直接摩擦,降低电缆损伤概率。

双排半开放式电缆悬挂装置整体由钢板和方钢管焊接而成,结构简单、牢固可靠、使用寿命长;电缆布置方式简单,操作方便,便于更坏损坏电缆


(5)半开放式一体电缆悬挂装置

半开放式电缆悬挂装置与综采工作面巷道支护类设备配合使用,用螺栓与巷道支护类设备联接,拆装方便。如图5所示。其由整块钢板折弯形成,内部空间大,适用于将成捆电缆整体拖拽


3.基本特点

(1)可拆卸式电缆架安装方便、操作简单;

(2)双排电缆架可解决巷道高度低、多根电缆纵向排布受空间限制的问题;

(3)半开放式电缆架对于电缆的布置方式简单,操作方便,避免损坏电缆;

(4)封闭式电缆架能够有效降低电缆在移动过程中脱落;

(5)电缆纵向排布的方式美观,适应煤矿精益化管理;

(6)可在电缆架上设计滑轮装置,将电缆与电缆架之间的滑动摩擦改为滚动摩擦,有效降低电缆损坏率,双螺母结构可起到防松和保证滑轮的转动灵活性的作用。

通过一系列电缆悬挂装置的研发与应用,体现出设备代替人力拖拽综采工作面电缆的明细效果。每次移动超前支架只需要2分钟,电缆与超前支架同步移动顺利,减少了电缆损坏现象,有效降低了工人劳动强度和费用成本,提高作业安全可靠性。有很好的推广应用价值。




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