绞车在煤炭辅助运输中的应用

王蒙

摘要：随着科学技术发展，绞车技术得到极大提升，新型绞车逐渐取代了传统的人力绞车，当前在煤炭运输中普遍采用连续牵引无极绳绞车系统，下面对这一类型绞车系统的工作原理进行分析。

关键词：绞车；媒体辅助；运输；应用；分析

引言：历史上，由于煤炭体量大、生产消费逆向布局、供给侧需求侧高度分散等原因，造成我国煤炭市场大幅度波动，对煤炭工业本身及相关的运输、煤电、钢铁、建材等行业带来不利影响；我国需要一个相对稳定的煤炭市场，研究和预测未来一段时间煤炭市场走向，对稳定煤炭行业、煤炭企业预期和国家制定宏观调控政策很有意义。

1.煤炭运输方式及设备

1.1带式输送机带速、带宽的选择

带式输送机的选型本着主要运输环节的能力满足生产规模的需要，结合井下工作面生产能力大的特点，考虑生产因素和工作面的峰值煤量，来确定带宽、带速、胶带强度等。结合国内外胶带输送机的使用现状，考虑多种因素，确定胶带大巷胶带输送机的带宽B=1000mm，带速V=3.15m/s。

1.2带式输送机设计依据

一是输送物料：原煤；斜长3500m；向上运输，高差h=80m；二是工作环境：正功运行时选模拟系数f=0.026，负功运行时选模拟系数f=0.012；传动滚筒与输送带之间的摩擦系数：μ=0.35，eμα=3.5，运量：Q＝900t/h；堆积密度：ρ=900kg/m3。

2.历史上我国煤炭市场波动幅度大

2.1我国煤炭市场体量大

经过几十年发展特别是“十五”以来快速的发展，我国煤炭生产、消费均已形成巨大体量，2013年产量、消费量分别达到39.7亿t、42.4亿t，占全球的比重48.3%、50.5%。之后，尽管总量有所下降，但占全球的比重一直维持在50%左右，我国煤炭市场在全球占有重要地位，对全球煤炭走势具有显著影响。

2.2生产和消费逆向分布

为推进区域经济均衡发展，国务院将全国分为中部、东北、西部、东部四大地区，资源赋存条件决定，煤炭主产区在西部的内蒙古、陕西、甘肃、宁夏、新疆和中部的山西，2017年产量占全国的73.3%，消费量只占28.9%，多余部分主要销往经济发达的东部地区。东部消费区又可划分为华东消费区和华南消费区，华东的河北、北京、天津、山东、安徽等省市西部煤炭铁路运输可直达，称为“西煤东调”，其他省和华南地区从西部调入的煤炭需要铁水联运，称为“北煤南运”。煤炭生产和消费逆向布局的矛盾决定了大运量、长距离煤炭调运长期存在，运输组织环节多，容易受暴雨、大雪、冰冻、飓风等自然灾害影响，造成阶段性、区域性煤炭供应紧张。

2.3供给侧需求侧高度分散

截至2017年底，全国尚有煤炭企业5000多家，产量最大的前4家生产煤炭9.6亿t，占全国的27.1%，与美国前四家52%、澳大利亚40%、俄罗斯46%、印尼42%、德国93%、印度89%、南非66%差距仍然很大，按贝恩分类法属于过度竞争，不利于行业健康发展。用户市场更加分散，大到一个行业、一个企业，小到一家工厂、一个村庄，甚至一个家庭都可能用到煤。煤炭生产、运输、消费高度分散，环节多，煤炭供需对接复杂，个体行为与利益诉求难以与行业保持一致，增加了管理和预测的难度。

2.4煤炭与电力矛盾长期存在

煤炭是上游行业，电力作为紧密的下游行业，超过50%煤炭用于发电，煤炭企业总想卖个好价钱，电力企业总希望采购原料煤越便宜越好，无论是煤价高还是煤价低的时期，煤电双方博弈一直没有停止过，只不过“十年河东、十年河西”。煤价放开后，变化的煤价与政府管控的“计划电”电价，也是煤炭和电力之间的矛盾不断，特别是在煤价上升时期。

2.5进口煤的冲击不容忽视

煤炭市场回暖，煤价上涨，煤炭进口量就会增加，挤占国产煤炭市场，促使煤炭景气周期加快结束。2009年我国由煤炭净出口国转变为净进口国，并在接下来的4年里实现煤炭进口的“井喷”式增长，进口量由2009年的1.3亿t增长到2013年的3.3亿t高位。进入2012年，国内煤炭繁荣期结束，煤炭价格大幅下跌，进出口形势也发生了变化，2014年、2015年煤炭进口量下降，主要原因是国内煤价过低，国外煤炭生产商也陷入亏损，在减少产量的同时，还将部分市场转向了其他国家；2016年开始国内煤炭价格恢复性上涨，国外煤炭出口有利可图，又加大了面向中国的煤炭供应量。

3.新型绞车系统在辅助运输中的优点分析

3.1消除绞车系统的安全隐患

传统的小绞车运输装置应用于煤矿巷道较短的运输系统中，其采用接力运输方式，绞车牵引距离按照其容绳量进行计算，通常而言，牵引距离不会超过600米。随着煤矿巷道开采和工作面推进，小绞车辅助运输已经不能满足运输需求，而新型的连续牵引无极绳绞车的缠绳长度和牵引力与煤矿巷道长度有直接关系，其牵引长度超过1000米，并且可以根据实际的辅助运输要求进行牵引距离的延伸，在很多煤矿井辅助运输中，其最大牵引距离可以达到2000多米，这就减少了绞车的数量，降低了绞车运输的检修成本。因此，在运输中要重点消除绞车系统的运输隐患，加强绞车牵引绳的氧化，通过设计来减少运输环节中的倒钩作业，解决这一运输环节中的问题，避免在倒钩过程中出现绞车防跑车装置设置不规范的现象，减少安全事故发生，提升绞车的辅助运输效率。

3.2减少人为失误操作故障

新型绞车运输系统的操作规范标准相对较为简单，对于操作人员的水平要求较低，相对于小绞车运输而言，利新型绞车系统的运输速度和滚筒缠绳的要求较低，对于司机操作水平要求没有那么严格。在新型系统中，操作不默契和滚筒缠绳、爬绳、咬绳、虚缠绳现象的发生概率降低，这是因为新型连续牵引绞车的动力设置更加优化，其牵引速度均匀、制动操作性较强，钢丝绳始终处于张紧状态，有效避免了人为操作的影响，当前在煤矿辅助运输中，侧重于减少绞车人为失误操作故障的影响，新型绞车系统应用有效解决了这一问题。

3.3绞车监控性能优良

连续牵引无极绳绞车牵引速度均匀，为绞车运行的监控提供了先天优势，由于采用了更加先进的制动系统和监控系统，在煤矿巷道、车房、运输区间都安装了覆盖系统的监控设备，通过显示器就可以直接监控绞车的运行状况，从而可以对绞车运行做出有效的调整。同时对运输区间进行分区段警戒，有效避免了巷道过长带来的运输风险，确保了绞车运输安全性。

总结：综上所述，绞车系统是煤矿辅助运输的重要组成部分，因此，对绞车系统的研究重点应当放在引人先进的运转技术，简化辅助运输的运输环节和流程，减少整个绞车系统的设备安装数量，从而避免零部件故障对于绞车正常运输功能的影响，同时减少了设备检修维护的工作量。因此，绞车在煤矿辅助运输中要实现连续性运输，重点在于减少中途倒钩时间，提高煤炭运输能力，减少辅助工作人员数量，提升辅助运输效率。

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