在矿山开采的地下作业环境中,矿石的搬运与集运是生产流程中的关键环节。耙矿绞车作为一种专为井下矿石搬运设计的机械设备,凭借其灵活的操作性能和稳定的工作效率,在金属矿山、非金属矿山等地下采矿场景中发挥着重要作用,为矿石从采场到运输巷道的转运提供了高效解决方案。
一、工作原理
耙矿绞车通过电动机驱动减速器,将动力传递至卷筒,实现钢丝绳的收放。作业时,钢丝绳一端连接耙斗,另一端缠绕在卷筒上。当电动机正转时,卷筒收卷钢丝绳,拉动耙斗沿着轨道或地面向指定方向移动,将散落在采场的矿石耙集到一起;当电动机反转时,卷筒释放钢丝绳,耙斗在重力或人工辅助下回到初始位置,完成一次耙矿循环。通过调整钢丝绳的收放速度和方向,可灵活控制耙斗的运行轨迹,适应不同形状和大小的采场空间,高效完成矿石的聚集与短途运输作业。例如,在倾斜的采场中,耙矿绞车可通过调整钢丝绳的拉力,使耙斗沿着坡面平稳移动,将矿石集中到溜井或运输设备处。

二、结构组成
- 驱动系统:由电动机和减速器组成,是耙矿绞车的动力来源。电动机通常采用隔爆型异步电机,适应井下多尘、潮湿的环境,确保安全稳定运行。减速器通过齿轮传动降低电机转速,增大输出扭矩,为卷筒提供足够的动力拉动耙斗。不同功率的电动机和减速器组合,可满足不同吨位耙斗的作业需求,例如小型耙矿绞车采用低功率电机,适用于小采场作业;大型绞车则配备大功率电机,应对大产量矿石搬运。
- 卷筒装置:包括卷筒、钢丝绳和制动机构。卷筒由高强度钢材制成,表面设有绳槽,用于有序缠绕钢丝绳,防止钢丝绳相互摩擦造成磨损。钢丝绳采用耐磨、抗拉伸的特种钢缆,一端固定在卷筒上,另一端连接耙斗,其长度根据采场尺寸设计,确保耙斗能覆盖作业区域。制动机构采用液压或机械制动方式,在绞车停止或需要调整耙斗位置时,能迅速锁定卷筒,防止钢丝绳意外松动,保障作业安全。
- 操作控制系统:由操作台、控制按钮和仪表组成,操作人员通过控制按钮控制电机的正反转、启停以及制动机构的动作,实现对耙斗运行的精准控制。操作台上的仪表可实时显示电机的工作电流、转速等参数,帮助操作人员掌握设备运行状态。部分先进的耙矿绞车还配备远程控制功能,操作人员可在安全区域通过无线遥控设备操控绞车,提高作业的安全性和灵活性。
- 机架与行走机构:机架采用型钢焊接而成,为整个设备提供稳固的支撑,将驱动系统、卷筒装置等部件连接成一个整体,确保作业时设备的稳定性。行走机构根据安装方式不同分为固定式和移动式,固定式绞车通过地脚螺栓固定在采场底板或巷道支架上,适用于长期固定作业区域;移动式绞车配备轮式或履带式行走装置,可在轨道上或地面移动,适应采场位置的动态变化,提高设备的利用率。

三、性能特点
- 高效作业能力:耙矿绞车的耙斗容量和牵引速度经过优化设计,能在短时间内完成大量矿石的耙集与转运。例如,中型耙矿绞车每小时可处理数十吨矿石,大幅降低人工搬运的劳动强度,提高采场出矿效率。其连续作业性能强,可配合采矿进度实现不间断矿石搬运,保障生产流程的连续性。
- 适应复杂环境:设备采用封闭结构设计,电动机、减速器等关键部件具备防尘、防水性能,能在井下多尘、潮湿、狭小的空间中稳定运行。机架和卷筒等金属部件经过防腐处理,延长设备在井下恶劣环境中的使用寿命。即使在坡度较大的采场或巷道中,通过调整钢丝绳拉力和制动系统,仍能保证耙斗的平稳运行。
- 操作灵活便捷:控制系统设计简洁直观,操作人员经过简单培训即可熟练掌握操作技巧。通过控制按钮可快速实现耙斗的前进、后退和停止,结合制动机构能精准控制耙斗的位置,适应不同形状矿石的聚集需求。对于移动式耙矿绞车,其行走机构操作轻便,可灵活调整作业位置,适应采场边界的变化。
- 安全可靠运行:制动机构反应灵敏,能在突发情况下迅速制动,防止耙斗因惯性失控造成设备损坏或人员伤害。电机和电气控制系统具备过载保护功能,当设备负载超过额定值时,自动切断电源,避免电机烧毁。设备的关键连接部位采用高强度螺栓固定,确保运行时的结构稳定性,降低故障风险。

四、适用场景
- 金属矿山地下采场:在金矿、铜矿、铁矿等金属矿山的地下采场中,耙矿绞车用于将散体矿石耙集到溜井或矿车轨道处。例如,在缓倾斜薄矿体采场中,绞车可沿矿体走向布置,通过耙斗将矿石从采场两端向中间运输,配合提升设备将矿石运出采场。
- 非金属矿山作业:在石灰石矿、石膏矿等非金属矿山的地下开采中,耙矿绞车适用于将采场中的矿石集中到运输巷道,再由皮带输送机或矿车转运至地面。其灵活的操作性能可适应非金属矿石块度不均的特点,有效避免矿石堆积影响采矿作业。
- 隧道工程出碴:在隧道施工中,耙矿绞车可用于清理岩碴,将其耙集到运输设备处,加快隧道开挖进度。尤其在断面较小的隧道中,其紧凑的结构设计能灵活作业,配合其他工程机械提高施工效率。
五、操作与维护要点
- 操作规范:作业前需检查设备各部件连接是否牢固,钢丝绳是否有断丝、磨损等情况,制动系统是否灵敏可靠。启动前确认耙斗周围无人员和障碍物,操作人员在安全位置通过操作台或遥控器控制设备。作业中密切关注电机运行声音、仪表参数,发现异常立即停机检查。作业结束后,将耙斗停放在安全位置,切断电源,清理设备表面的矿尘和杂物。
- 日常维护:定期检查钢丝绳的张紧度和磨损情况,发现断丝超过安全标准时及时更换,避免作业时钢丝绳断裂。对减速器和轴承等转动部件定期加注润滑油,保证润滑良好,减少机械磨损。清理电机和电气元件表面的灰尘,检查线路连接是否松动,确保电气系统的正常运行。制动系统的刹车片需定期检查磨损程度,必要时进行更换,保证制动性能。
- 定期检修:每隔一定周期(如每季度)对设备进行全面检修,拆解减速器检查齿轮啮合情况,更换老化的密封件;检查机架和行走机构的结构变形情况,对松动的螺栓进行紧固;测试电机的绝缘性能和运行参数,确保其符合安全标准。通过定期检修及时发现潜在故障,延长设备的使用寿命。