煤礦井下輔助運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀與分析.doc

煤礦井下輔助運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀與分析摘要：本文介紹了煤礦輔助運(yùn)輸方式及特點(diǎn)，提出了推廣應(yīng)用的意見和看法。關(guān)鍵詞： 煤礦井下 輔助運(yùn)輸 1、引言煤礦輔助運(yùn)輸是指煤礦井下的運(yùn)輸除煤炭運(yùn)輸以外，人員、材料、設(shè)備和矸石等各種運(yùn)輸。煤礦井下輔助運(yùn)輸可分為軌道輔助運(yùn)輸和無軌輔助運(yùn)輸兩種。軌道輔助運(yùn)輸以鋪設(shè)雙軌或懸吊單軌為主要特征，采用架線電力、防爆柴油機(jī)、蓄電池和鋼絲繩為牽引動(dòng)力；而無軌輔助運(yùn)輸則以膠輪或履帶為行走機(jī)構(gòu)，采用防爆柴油機(jī)、蓄電池等為牽引動(dòng)力。2、提高礦井輔助運(yùn)輸裝備水平的必要性目前，我國煤礦的輔助運(yùn)輸系統(tǒng)除少數(shù)幾個(gè)煤礦采用了柴油機(jī)膠套輪齒軌卡軌車和無軌膠輪車等新型高效的輔助運(yùn)輸設(shè)備以外，大部分礦井的輔助運(yùn)輸系統(tǒng)仍然相當(dāng)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(tǒng)輔助運(yùn)輸方式，運(yùn)輸環(huán)節(jié)多，系統(tǒng)復(fù)雜。由井底車場至采區(qū)工作面，需經(jīng)多次中轉(zhuǎn)編列。一條順槽就需設(shè)置多臺(tái)調(diào)度絞車，占用大量設(shè)備和勞力。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，我國煤礦輔助運(yùn)輸人員約占井下職工總數(shù)的1/3以上，有些礦甚至達(dá)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(gè)，而我國煤礦傳統(tǒng)方式需要2545 天，用工5000個(gè)以上。綜采礦井每采百萬噸煤輔助運(yùn)輸用I5001200人班，是先進(jìn)國家的710倍。不僅如此，其事故率約占工傷事故總數(shù)的30以上，僅次于頂板事故，而且呈上升趨勢，嚴(yán)重地影響了生產(chǎn)安全。其主要原因就是我國煤礦輔助運(yùn)輸系統(tǒng)落后，效率太低，且不安全。近年來除了少數(shù)幾個(gè)礦采用了一些新型高效的輔助運(yùn)輸設(shè)備以外，大多數(shù)煤礦的輔助運(yùn)輸系統(tǒng)仍然是小絞車、小蓄電池機(jī)車等多段分散落后的傳統(tǒng)方式，與綜采綜掘等現(xiàn)代化系統(tǒng)很不相稱。它嚴(yán)重影響礦井全員效率的提高和煤礦安全生產(chǎn)，與發(fā)展煤礦生產(chǎn)綜采綜掘等現(xiàn)代化很不適應(yīng)，已經(jīng)成為制約煤炭生產(chǎn)發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)。隨著當(dāng)前大中型礦井的建設(shè)，礦井輔助運(yùn)輸設(shè)計(jì)與選型是礦井建設(shè)的重要課題內(nèi)容之一，選擇合理的礦井輔助運(yùn)輸方式，提高礦井輔助運(yùn)輸?shù)难b備水平，將直接影響到今后礦井的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)確保礦井煤炭生產(chǎn)產(chǎn)量提高，生產(chǎn)合理經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，礦井輔助運(yùn)輸方式起著至關(guān)重要的作用，有極其深遠(yuǎn)的意義。3、幾種礦井輔助運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備性能特點(diǎn)3.1卡軌車。包括繩牽引和柴油機(jī)牽引卡軌車，其特點(diǎn)是全部載重都落在巷道底板的的雙軌上。與巷道支護(hù)條件無關(guān)，但對(duì)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(dòng)系統(tǒng)，能以較高的速度安全可靠的在軌道上運(yùn)行?？ㄜ壾嚨耐怀鰞?yōu)點(diǎn)，是承載能力大，爬坡能力強(qiáng)，運(yùn)行速度快，安全性好。在失控等危險(xiǎn)情況下也能自動(dòng)緊急制動(dòng)停車，特別適合于采區(qū)運(yùn)輸。近年來國外在綜采設(shè)備搬家、材料和人員運(yùn)輸?shù)确矫娑荚诖罅Πl(fā)展卡軌車。在我國煤礦開采深度較較淺，礦壓較小，底鼓現(xiàn)象少，巷道斷面小，支護(hù)條件差，液壓支架等綜采設(shè)備的重量較大，生產(chǎn)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(qiáng)?？蛇m用于較大的傾角，常用于坡度較大，彎道較少的運(yùn)輸系統(tǒng)。其主要缺點(diǎn)是，只適用于固定段的運(yùn)輸，進(jìn)入多條分支巷道時(shí)必須經(jīng)過車場或轉(zhuǎn)載站，因而形成多段運(yùn)輸。占用設(shè)備多，運(yùn)輸效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，設(shè)備利用率不高。另外，運(yùn)輸距離受限，一般不超過2 km，而且鋼絲繩磨損嚴(yán)重，消耗量大，更換也不方便。3.2單軌吊。包括柴油機(jī)、蓄電池和繩牽引單軌吊。使用最多的是柴油機(jī)單軌吊，其特點(diǎn)足體積小，機(jī)動(dòng)靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，不怕水，不怕煤，不受底板狀況的影響，過道岔方便。連續(xù)運(yùn)輸距離長，用于掘進(jìn)巷道時(shí)能迅速延伸軌道，既安全可靠，經(jīng)濟(jì)性也好?？梢詫?shí)現(xiàn)從井底車場甚至從地面(斜井或平巷開拓時(shí))至采區(qū)工作面的直達(dá)運(yùn)輸。根據(jù)國外經(jīng)驗(yàn)，采用單軌吊系統(tǒng)可以基本解決整個(gè)礦井的輔助運(yùn)輸機(jī)械化問題。當(dāng)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(tǒng)比較復(fù)雜。井型及巷道系統(tǒng)又不易改造。如果這些礦的巷道頂板比較穩(wěn)定，支護(hù)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(yùn)輸系統(tǒng)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(shù)幾個(gè)煤礦在使用。這種車一般采用鉸接車身，運(yùn)行機(jī)動(dòng)靈活，裝卸方便，運(yùn)行速度快，載重能力大，爬坡能力強(qiáng)(最大可達(dá)140)。可以整體運(yùn)輸液壓支架?？蓪?shí)現(xiàn)從地面直至采區(qū)工作面不經(jīng)轉(zhuǎn)載的直達(dá)運(yùn)輸。但要求巷道斷面有效大的寬度(一般不能小于3.6m)，對(duì)巷道底板的硬度、不平度都有較高的要求。垂直轉(zhuǎn)彎半徑也較大(R50 m)，現(xiàn)有生產(chǎn)礦井僅有少數(shù)礦井適合無軌運(yùn)輸系統(tǒng)。3.4齒軌機(jī)車。一般指的是帶鋼輪和齒軌輪的機(jī)車。在平道上靠鋼輪與軌道的粘著力高速運(yùn)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(jī)車能直接進(jìn)入上下山斜巷和起伏不平的工作面運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷。缺點(diǎn)是自重和轉(zhuǎn)彎半徑較大，不大適合在采區(qū)運(yùn)行。如果變坡較多，則鋪設(shè)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(jī)車。是在使用普通軌的基礎(chǔ)上，在機(jī)車的驅(qū)動(dòng)輪上加一層膠質(zhì)輪套作輪緣踏面，從而增大了驅(qū)動(dòng)輪與鋼軌表面的粘著系數(shù)，同時(shí)，在機(jī)車的制動(dòng)系統(tǒng)中加裝新型制動(dòng)閘，使機(jī)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(shè)備和人員運(yùn)輸。3.6蓄電池機(jī)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(yùn)輸。對(duì)于巷道坡度大，運(yùn)輸距離長，作業(yè)頻繁、載荷較大的運(yùn)輸，最好采用柴油機(jī)車，隨著防爆低污染柴油機(jī)制造技術(shù)的不斷發(fā)展，柴油機(jī)的質(zhì)量性能和可靠性均有很大提高。廢氣排放量指標(biāo)已大大降低。維護(hù)工作量也逐步降低。由于蓄電池的充放電管理較復(fù)雜，所以蓄電池機(jī)車的推廣應(yīng)用受到很大的影響。4、高效輔助運(yùn)輸設(shè)備明顯的優(yōu)點(diǎn)4.1運(yùn)行安全可靠，不跑車、不掉道。設(shè)有工作、停車安全和超速及隨車緊急制動(dòng)等三套安全制動(dòng)系統(tǒng)，并有防掉道裝置。適于在井下大巷和采區(qū)運(yùn)行。4.2爬坡能力強(qiáng)，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(shí)現(xiàn)重型物料如重型液壓支架的整體搬運(yùn)，對(duì)散料長材能進(jìn)行集裝運(yùn)輸，載重量大。4.4運(yùn)行速度快。因具有防掉道等安全設(shè)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(yùn)行。4.5能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離連續(xù)運(yùn)輸。4.6有比較完整的配套設(shè)備和運(yùn)輸車輛。能夠滿足人員和多種材料設(shè)備的運(yùn)輸需要，可實(shí)現(xiàn)裝卸作業(yè)機(jī)械化。5、需要注意的幾個(gè)問題5.1煤礦輔助運(yùn)輸機(jī)械化是個(gè)很復(fù)雜的問題。它與礦井的具體地質(zhì)條件及井巷開拓方式密切相關(guān)，各礦井煤層地質(zhì)條件不一，井型各異，機(jī)械化程度也各不相同。因此輔助運(yùn)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(yīng)根據(jù)礦井實(shí)際情況發(fā)展。各種設(shè)備都有自己的性能特點(diǎn)和使用范圍。要從本礦的實(shí)際條件出發(fā)，充分了解各種設(shè)備的性能和特點(diǎn)，因地制宜地選用自已需要的設(shè)備。由于煤礦井下實(shí)際工況復(fù)雜，對(duì)設(shè)備的能力和使用范圍，注意留有余地，為了節(jié)省投資，應(yīng)盡量利用現(xiàn)有的系統(tǒng)和設(shè)備，如軌道系統(tǒng)和車輛等。在經(jīng)過認(rèn)真細(xì)致的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較以后，力求用最少的初期投資和運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到高效、安全、經(jīng)濟(jì)、合理的目標(biāo)。采用最適合于自己的輔助運(yùn)輸系統(tǒng)和設(shè)備。5.2礦井煤礦輔助運(yùn)輸機(jī)械化問題，必須通盤考慮，全面規(guī)劃，然后逐步實(shí)施。重點(diǎn)應(yīng)放在采區(qū)的輔助運(yùn)輸上，注意設(shè)備的配套性。大中型生產(chǎn)礦井，既有綜采綜掘，也有日常的人員、材料和矸石等的運(yùn)輸，還有采面綜采設(shè)備的搬家，因此要有多臺(tái)大、中、小機(jī)型配套的設(shè)備，以及整個(gè)系統(tǒng)的配套設(shè)備。從轉(zhuǎn)載到軌道、道岔、信號(hào)以及其他配套設(shè)備，形成一個(gè)完整的運(yùn)輸系統(tǒng)。由于地質(zhì)條件的不同，以及井型和開拓方式的各異，個(gè)大中型礦井的輔助運(yùn)輸系統(tǒng)，可能是單一的單軌吊、卡軌車或無軌膠輪車系統(tǒng)，也可能是電機(jī)車卡軌車、單軌吊卡軌車等幾種設(shè)備的混合系統(tǒng)。這更需要各種設(shè)備間很好地統(tǒng)籌考慮配套。否則，難以發(fā)揮新型設(shè)備的作用。5.3礦井的設(shè)計(jì)和開拓部署，要充分考慮選用的輔助運(yùn)輸設(shè)備的性能特點(diǎn)和適用條件，為輔運(yùn)設(shè)備安全高效地運(yùn)行創(chuàng)造條件。這樣才能使整個(gè)系統(tǒng)充分發(fā)揮作用，以取得盡可能大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。確定輔助運(yùn)輸系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)從供料到用料地點(diǎn)盡量采用直達(dá)運(yùn)輸，力求減少中途轉(zhuǎn)載和停頓，提高運(yùn)輸效率。為降低基建投資，應(yīng)盡量減少巖巷工程。6、結(jié)語綜合煤礦井下無軌輔助運(yùn)輸設(shè)備的技術(shù)現(xiàn)狀、研制水平和使用情況，我們認(rèn)為：6.1發(fā)展我國煤礦輔助運(yùn)輸機(jī)械化現(xiàn)代化勢在必行。為了加快我國煤礦輔助運(yùn)輸機(jī)械化現(xiàn)代化的步伐，一方面要大膽采用高新技術(shù)，努力推廣適合煤礦需要的高效輔助運(yùn)輸設(shè)備，一方面要根據(jù)我國礦井類型和生產(chǎn)技術(shù)條件，尤其應(yīng)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(yùn)料和運(yùn)人的新型高效輔助運(yùn)輸設(shè)備，使不同情況的礦井或采區(qū)有相應(yīng)的設(shè)備可選用。同時(shí)，在礦井和采區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)該嚴(yán)格按照運(yùn)輸設(shè)備的技術(shù)要求進(jìn)行巷道布置，確保選用的設(shè)備能夠在相適應(yīng)的使用條件下充分發(fā)揮其出巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。6.2大力發(fā)展適合我國煤礦需要的無軌輔助運(yùn)輸車輛。無軌輔助運(yùn)輸設(shè)備一般采用膠輪或履帶為行走機(jī)構(gòu)，采用防爆柴油機(jī)、蓄電池等為牽引動(dòng)力。井下無軌輔助運(yùn)輸車輛具有高效能、多用途、靈活方便、高效安全和適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，所以無軌輔助運(yùn)輸設(shè)備在我國煤礦井下運(yùn)輸中占有的比例將勢必逐年擴(kuò)大，且前景看