煤礦井下輔助運輸的現狀與分析.doc

煤礦井下輔助運輸的現狀與分析摘要：本文介紹了煤礦輔助運輸方式及特點，提出了推廣應用的意見和看法。關鍵詞： 煤礦井下 輔助運輸 1、引言煤礦輔助運輸是指煤礦井下的運輸除煤炭運輸以外，人員、材料、設備和矸石等各種運輸。煤礦井下輔助運輸可分為軌道輔助運輸和無軌輔助運輸兩種。軌道輔助運輸以鋪設雙軌或懸吊單軌為主要特征，采用架線電力、防爆柴油機、蓄電池和鋼絲繩為牽引動力；而無軌輔助運輸則以膠輪或履帶為行走機構，采用防爆柴油機、蓄電池等為牽引動力。2、提高礦井輔助運輸裝備水平的必要性目前，我國煤礦的輔助運輸系統除少數幾個煤礦采用了柴油機膠套輪齒軌卡軌車和無軌膠輪車等新型高效的輔助運輸設備以外，大部分礦井的輔助運輸系統仍然相當落后，基本上仍停留在五、六十年代水平，還在延用無極繩、小絞車等多段分散落后的傳統輔助運輸方式，運輸環(huán)節(jié)多，系統復雜。由井底車場至采區(qū)工作面，需經多次中轉編列。一條順槽就需設置多臺調度絞車，占用大量設備和勞力。據有關資料統計，我國煤礦輔助運輸人員約占井下職工總數的1/3以上，有些礦甚至達到50%。綜采工作面搬家，國外一般僅需 l2周即可完成，用工200500個，而我國煤礦傳統方式需要2545 天，用工5000個以上。綜采礦井每采百萬噸煤輔助運輸用I5001200人班，是先進國家的710倍。不僅如此，其事故率約占工傷事故總數的30以上，僅次于頂板事故，而且呈上升趨勢，嚴重地影響了生產安全。其主要原因就是我國煤礦輔助運輸系統落后，效率太低，且不安全。近年來除了少數幾個礦采用了一些新型高效的輔助運輸設備以外，大多數煤礦的輔助運輸系統仍然是小絞車、小蓄電池機車等多段分散落后的傳統方式，與綜采綜掘等現代化系統很不相稱。它嚴重影響礦井全員效率的提高和煤礦安全生產，與發(fā)展煤礦生產綜采綜掘等現代化很不適應，已經成為制約煤炭生產發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)。隨著當前大中型礦井的建設，礦井輔助運輸設計與選型是礦井建設的重要課題內容之一，選擇合理的礦井輔助運輸方式，提高礦井輔助運輸的裝備水平，將直接影響到今后礦井的生產和經濟效益，對確保礦井煤炭生產產量提高，生產合理經濟運行，礦井輔助運輸方式起著至關重要的作用，有極其深遠的意義。3、幾種礦井輔助運輸的設備性能特點3.1卡軌車。包括繩牽引和柴油機牽引卡軌車，其特點是全部載重都落在巷道底板的的雙軌上。與巷道支護條件無關，但對底板有一定要求。底鼓明顯，積水較多的巷道不適合使用。因具有防掉道的卡軌輪及可靠的制動系統，能以較高的速度安全可靠的在軌道上運行?？ㄜ壾嚨耐怀鰞?yōu)點，是承載能力大，爬坡能力強，運行速度快，安全性好。在失控等危險情況下也能自動緊急制動停車，特別適合于采區(qū)運輸。近年來國外在綜采設備搬家、材料和人員運輸等方面都在大力發(fā)展卡軌車。在我國煤礦開采深度較較淺，礦壓較小，底鼓現象少，巷道斷面小，支護條件差，液壓支架等綜采設備的重量較大，生產集中的礦井，更適于卡軌車的發(fā)展。 繩牽引卡軌車的牽引能力大，爬坡能力強。可適用于較大的傾角，常用于坡度較大，彎道較少的運輸系統。其主要缺點是，只適用于固定段的運輸，進入多條分支巷道時必須經過車場或轉載站，因而形成多段運輸。占用設備多，運輸效率低，勞動強度大，設備利用率不高。另外，運輸距離受限，一般不超過2 km，而且鋼絲繩磨損嚴重，消耗量大，更換也不方便。3.2單軌吊。包括柴油機、蓄電池和繩牽引單軌吊。使用最多的是柴油機單軌吊，其特點足體積小，機動靈活，適應性強，不怕水，不怕煤，不受底板狀況的影響，過道岔方便。連續(xù)運輸距離長，用于掘進巷道時能迅速延伸軌道，既安全可靠，經濟性也好?？梢詫崿F從井底車場甚至從地面(斜井或平巷開拓時)至采區(qū)工作面的直達運輸。根據國外經驗，采用單軌吊系統可以基本解決整個礦井的輔助運輸機械化問題。當前我國還存在著大量的中小型礦井。礦井的井筒及巷道斷面也都較小，巷道系統比較復雜。井型及巷道系統又不易改造。如果這些礦的巷道頂板比較穩(wěn)定，支護條件較好，單件重量不太大(不超過14 t)，特別那些有底鼓的礦井，選用單軌吊運輸系統還是比較合適的。3.3無軌膠輪車。在國外礦井用得較多。在我國僅少數幾個煤礦在使用。這種車一般采用鉸接車身，運行機動靈活，裝卸方便，運行速度快，載重能力大，爬坡能力強(最大可達140)?？梢哉w運輸液壓支架?？蓪崿F從地面直至采區(qū)工作面不經轉載的直達運輸。但要求巷道斷面有效大的寬度(一般不能小于3.6m)，對巷道底板的硬度、不平度都有較高的要求。垂直轉彎半徑也較大(R50 m)，現有生產礦井僅有少數礦井適合無軌運輸系統。3.4齒軌機車。一般指的是帶鋼輪和齒軌輪的機車。在平道上靠鋼輪與軌道的粘著力高速運行。在斜巷上(小于100)靠齒軌輪與齒軌的嚙合低速牽引。因此這種機車能直接進入上下山斜巷和起伏不平的工作面運輸巷和回風巷。缺點是自重和轉彎半徑較大，不大適合在采區(qū)運行。如果變坡較多，則鋪設齒軌較長，影響成本和車速，只宜用于水平大巷及與其相連的坡度不大的主要上下山巷道使用。3.5膠套輪機車。是在使用普通軌的基礎上，在機車的驅動輪上加一層膠質輪套作輪緣踏面，從而增大了驅動輪與鋼軌表面的粘著系數，同時，在機車的制動系統中加裝新型制動閘，使機車的爬坡力大大提高?？梢杂玫?.70的坡道上?？捎米鞑蓞^(qū)的材料、設備和人員運輸。3.6蓄電池機車。因受蓄電池容量限制，多用于巷道平緩，載荷較小，作業(yè)不頻繁的短途運輸。對于巷道坡度大，運輸距離長，作業(yè)頻繁、載荷較大的運輸，最好采用柴油機車，隨著防爆低污染柴油機制造技術的不斷發(fā)展，柴油機的質量性能和可靠性均有很大提高。廢氣排放量指標已大大降低。維護工作量也逐步降低。由于蓄電池的充放電管理較復雜，所以蓄電池機車的推廣應用受到很大的影響。4、高效輔助運輸設備明顯的優(yōu)點4.1運行安全可靠，不跑車、不掉道。設有工作、停車安全和超速及隨車緊急制動等三套安全制動系統，并有防掉道裝置。適于在井下大巷和采區(qū)運行。4.2爬坡能力強，能在起伏坡度較大和彎道道岔較多情況下行駛。4.3牽引力大。能實現重型物料如重型液壓支架的整體搬運，對散料長材能進行集裝運輸，載重量大。4.4運行速度快。因具有防掉道等安全設施及安全監(jiān)控與通信等裝置，可以較高的速度在采區(qū)運行。4.5能實現遠距離連續(xù)運輸。4.6有比較完整的配套設備和運輸車輛。能夠滿足人員和多種材料設備的運輸需要，可實現裝卸作業(yè)機械化。5、需要注意的幾個問題5.1煤礦輔助運輸機械化是個很復雜的問題。它與礦井的具體地質條件及井巷開拓方式密切相關，各礦井煤層地質條件不一，井型各異，機械化程度也各不相同。因此輔助運輸形式不能單一，要多樣化，單軌吊、卡軌車、齒軌車和無軌膠輪車等應根據礦井實際情況發(fā)展。各種設備都有自己的性能特點和使用范圍。要從本礦的實際條件出發(fā)，充分了解各種設備的性能和特點，因地制宜地選用自已需要的設備。由于煤礦井下實際工況復雜，對設備的能力和使用范圍，注意留有余地，為了節(jié)省投資，應盡量利用現有的系統和設備，如軌道系統和車輛等。在經過認真細致的技術經濟比較以后，力求用最少的初期投資和運行費用達到高效、安全、經濟、合理的目標。采用最適合于自己的輔助運輸系統和設備。5.2礦井煤礦輔助運輸機械化問題，必須通盤考慮，全面規(guī)劃，然后逐步實施。重點應放在采區(qū)的輔助運輸上，注意設備的配套性。大中型生產礦井，既有綜采綜掘，也有日常的人員、材料和矸石等的運輸，還有采面綜采設備的搬家，因此要有多臺大、中、小機型配套的設備，以及整個系統的配套設備。從轉載到軌道、道岔、信號以及其他配套設備，形成一個完整的運輸系統。由于地質條件的不同，以及井型和開拓方式的各異，個大中型礦井的輔助運輸系統，可能是單一的單軌吊、卡軌車或無軌膠輪車系統，也可能是電機車卡軌車、單軌吊卡軌車等幾種設備的混合系統。這更需要各種設備間很好地統籌考慮配套。否則，難以發(fā)揮新型設備的作用。5.3礦井的設計和開拓部署，要充分考慮選用的輔助運輸設備的性能特點和適用條件，為輔運設備安全高效地運行創(chuàng)造條件。這樣才能使整個系統充分發(fā)揮作用，以取得盡可能大的經濟和社會效益。確定輔助運輸系統時，應從供料到用料地點盡量采用直達運輸，力求減少中途轉載和停頓，提高運輸效率。為降低基建投資，應盡量減少巖巷工程。6、結語綜合煤礦井下無軌輔助運輸設備的技術現狀、研制水平和使用情況，我們認為：6.1發(fā)展我國煤礦輔助運輸機械化現代化勢在必行。為了加快我國煤礦輔助運輸機械化現代化的步伐，一方面要大膽采用高新技術，努力推廣適合煤礦需要的高效輔助運輸設備，一方面要根據我國礦井類型和生產技術條件，尤其應考慮采區(qū)的巷道條件，繼續(xù)開發(fā)多品種、多系列、能夠用于綜采快速搬家，綜掘高效運料和運人的新型高效輔助運輸設備，使不同情況的礦井或采區(qū)有相應的設備可選用。同時，在礦井和采區(qū)設計時也應該嚴格按照運輸設備的技術要求進行巷道布置，確保選用的設備能夠在相適應的使用條件下充分發(fā)揮其出巨大的經濟和社會效益。6.2大力發(fā)展適合我國煤礦需要的無軌輔助運輸車輛。無軌輔助運輸設備一般采用膠輪或履帶為行走機構，采用防爆柴油機、蓄電池等為牽引動力。井下無軌輔助運輸車輛具有高效能、多用途、靈活方便、高效安全和適應性強等優(yōu)點，所以無軌輔助運輸設備在我國煤礦井下運輸中占有的比例將勢必逐年擴大，且前景看