中国应急管理报“五小创新我来谈”栏目第三期

国产装备为事故救援提速增效

“一加一减”破难题：自动盘卷机实现清洗盘卷一体化

薛鹏飞

聚氨脂高压排水软管相较于传统的铁制排水管路，具有占地面积小、运输便捷、重量轻、承压高、安装方便、可靠等优点，一直以来被矿山救援队伍广泛应用于矿山透水事故救援当中。但每次抢险救援结束后，依靠传统人工回收、清洗、盘卷，不仅盘卷松散不齐，不利于搬运，而且费时费力，效率不高。

“记得那是2018年，我们参加山东省寿光市洪涝灾害抢险救援任务。当时队伍还没有配备大流量排水车等先进地面排涝装备，队员们只能携带矿用潜水泵、高压排水软管等基础设备挺进灾区。”曾参与救援的国家矿山应急救援大同队调度室副主任张琦回忆，最让队员们头疼的是，每到一个排水点，都要反复铺设和回收排水软管。队员们经过数十个小时的排水工作，身体本就疲惫不堪，还要耗费大量体力去回收、盘卷排水管路，为抵达下一个排水点做准备。那时大家迫切渴望能有一台自动回收、盘卷排水管路的设备，以节省时间和人力。“相比地面洪涝救援，矿山透水事故的排水作业更为艰难。受矿井巷道上下坡、湿滑路面及空间受限环境的影响，队员们进行管路回收时体力消耗成倍增加。”张琦坦言。

“其实早在2017年10月，我们受到电缆盘卷机工作原理的启发，就着手开始研发高压排水软管自动卷管机。针对山东寿光洪涝灾害救援中暴露出的难题，我们的工程技术人员和救援队员心中更是憋着一股劲，一起潜心研究，查阅资料，自主研究制定了设计方案和图纸，通过多次改进试验，历时一年多时间，终于在2018年12月研制出第一代大直径高压排水软管自动盘卷机并申请了国家发明专利，2024年6月获得发明专利授权。”参与设计的调度室主任刘明明介绍，第一代大直径高压排水软管自动盘卷机的工作原理较为简单。其核心结构是在铁架上水平安装卷盘，卷盘中心轴位置安装2支卷棍及从动齿轮，通过一旁的电动机提供动力源，带动电动机下方的减速机和主动齿轮旋转，经由链条连接主动齿轮和从动齿轮，从而带动卷盘整体实现旋转。在卷盘前端位置设置导向轮，可将排水软管由水平状态变成竖直状态。这样，只需一人就可以将排水软管一端的接头卡在卷棍上，通过卷盘的旋转便可实现自动盘卷的功能。

该设备解决了“盘”的问题，有效节省了救援队员的体力劳动。执行完排水任务后，排水软管的清洗问题又摆在了大家的眼前。如何实现边洗边盘，成为新的难题。

国家矿山应急救援大同队副总工程师王菊喜介绍，团队在第一代大直径高压排水软管自动盘卷机的基础上进行了升级改造。将软管卷盘由水平安装变为了竖直安装，这样一来，卷棍运动方向与平铺软管水平方向一致，可节省软管导向装置。电机与减速机直接与卷盘连接，节省了链条和主动、从动齿轮的连接环节，在降低故障率的同时也节省了占地面积。在盘卷机前段加装了自动清洗固定装置，其结构为通过电动机带动皮带，驱动2组清洗毛刷高速转动，在每组毛刷水平前方设置喷淋装置，水源由小型潜水泵连接水管供水，出水口加装喷嘴，对出水形成加压效果。由此一来，可以实现自动清洗和盘卷功能一体化，盘卷后的排水软管更方便人工捆扎和搬运。

“第二代自动盘卷机与第一代相较而言，在‘一加一减’上做足了功课，使自动盘卷机更具便捷性和实用性。所谓‘一加’，即在盘卷机前端增加了自动清洗固定装置，既取代了第一代盘卷机的排水软管导向装置，又实现了自动清洗功能。所谓‘一减’，即减少了主动、从动齿轮和链条，减去了中间连接环节，有效降低故障率，使二代自动盘卷机拆装更加灵活，方便搬运。同时，将卷盘由水平安装变为垂直安装，节省了自动盘卷机的占用空间，使整机更加轻巧，适应更多种类的场地环境。”王菊喜说。

自大直径高压排水软管自动盘卷机研发成功以来，国家矿山应急救援大同队多次在井下快速排水应急救援演练中应用，取得了良好的效果。通过救援队员反馈，队伍已经使用自动盘卷机完成了5000多米大直径高压排水软管自动盘卷，为救援队员节省了大量的体力。