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煤矿井下高效辅助运输装备的合理选配

来源:  作者:  时间:2015-11-30

【作者】王艳英;

【机构】冀中能源石家庄煤矿机械有限责任公司河北石家庄050031;
【摘要】分析了我国煤矿辅助运输的落后面貌,介绍了先进高效的辅助运输装备,对合理选配高效的辅助运输装备进行了论述。更多还原
【关键词】煤矿井下高效辅助运输装备合理选配;
我国早在上世纪七八十年代高效辅助运输设备就已经实现国产化,辅助运输设备并不被大多数煤矿企业所重视,能用廉价的绞车完成作业运输,就不会采用价格较高的齿轨车、卡轨车、单轨吊等安全高效的设备。随着快速发展的采煤机械化和缓慢发展的辅助运输之间矛盾的加大,一些矿井为解决运输瓶颈,减少辅助运输事故率,逐步对高效的辅助运输装备认可,但这些高效辅助运输设备还有待进一步推广应用。
1我国煤矿井下辅助运输现状煤矿辅助运输指除煤炭以外的运输,其运输对象包括人员、设备、辅助材料和矸石。我国煤矿辅助运输的总体面貌落后,已严重影响了现代化采掘设备效率的发挥,煤矿日产万吨煤辅助运输用工多,有的达到1000人左右,综采工作面搬家耗用时间长;掘进工作面辅助运输工作占用工时多;井下工作人员人井到达工作地点时间约需1-1.5h。少数矿井采用了先进的辅助运输设备如卡轨车、齿轨车、单轨吊等。
2发达国家煤矿采用的高效辅助运输设备德国的井下辅助运输系统解决的较好,研制和使用了统一标准的辅助运输设备和机具。其井下80%-90%的材料由单轨吊和卡轨车运输,且单轨吊使用较多。英国井下辅助运输系统在大巷采用高速柴油机车,上山采用无极绳绞车、齿轨车或卡轨车,顺槽采用无极绳绞车或胶套轮机车捷克的大部分矿井为中斜煤层,煤层倾角一般不大于25°,矿井走向长度短,巷道系统复杂,交叉多、转弯多、底板底鼓严重,因此,捷克井下辅助运输多采用柴油机单轨吊,目前该国约有2000台单轨吊在井下运行。
3我国的高效辅助运输设备我国煤矿辅助运输中轨道运输采用高效的煤矿辅助运输设备以绳牵引卡轨车、无极绳连续牵引车、防爆柴油机车、齿轨卡轨车、单轨吊等产品为主。
3.1绳牵引卡轨车
卡轨车是一种由钢丝绳牵引或机车牵引,装有卡轨轮,在专用轨道上运行的运输车辆。系统主要包括轨道系统,车辆系统,牵引绞车、钢丝绳,回绳站。卡轨车的特点是载重大、运速高、运距长、爬坡能力强、运输安全可靠,能适应起伏、弯曲和倾斜的巷道。主要用于煤矿井下材料、设备、人员和矸石的辅助运输,尤其适用于重型设备,如综采设备的搬运。
3.2齿轨车和胶套轮机车
齿轨车运输系统,是在两根普通轨道中间加装一根平行的齿条作为齿轨,机车上除了车轮作为粘着牵引力外,另增加1~2套驱动齿轮与齿轮啮合以增大牵引图1绳牵引卡轨车力和制动力。现有矿井大量采用的普通轨道机车——矿车运输系统的最大弱点是不能适应于起伏不平、带坡度的巷道。为了解决这个问题而发展了两种新型机车运输系统,即齿轨车和胶套轮机车。齿轨车系统的最大优点是可以在近水平煤层以盘区开拓方式的矿井中,实现大巷——上、下山——采区顺槽轨道机车牵引煤、矸石和材料设备人员列车直达一条龙运输。
3.3单轨吊机车
单轨吊机车是指在巷道顶部悬吊的单轨上运行,且具有操纵、控制、制动等功能的牵引辅助运输设备。按其动力类别和使用特征分,包括钢丝绳牵引单轨吊车、防爆柴油机单轨吊车和防爆特殊型蓄电池单轨吊车等三个类型。单轨吊车适用于煤矿井下人员、材料设备和矸石等的辅助运输,可实现轻型液压支架的整体搬运,主要用于大巷采区上、下山及采掘工作面的巷道运输。作为一种新型安全、高效的煤矿辅助运输设备,单轨吊车尤其是柴油机单轨吊车发展很快。
3.4无极绳连续牵引车
无极绳连续牵引车是指一种由无极绳连续牵引绞车、张紧装置、梭车、轮组、尾轮等部件以钢丝绳串联形成的运行于普通轨道上的辅助运输装备。无极绳连续牵引车运行原理和绳牵引卡轨车运行原理一样,实际上是行驶在普通轨上的简配版卡轨车,结构简单,成本低。
44煤矿井下辅助运输装备推荐选配
我国矿井多、分布广、条件千差万别,因此,不能采用单一的辅助运输形式和同一类型的辅助运输设备。辅助运输设备要多样化、系统化和标准化。传统的运输方式为分段运输,占用人员多。齿轨车单轨吊等设备可实现从井口直达采区的运输,但需要多台设备才能可满足运输的需要,节省人员。采区何种方式运输由煤矿单位根据自己的情况选择。多种运输形式组合:
(1)绳牵引卡轨车——单轨吊车的机械化配套形式特点:在采区石门和集中上、下山布置绳牵引卡轨车,在区段石门及采掘平巷布置单轨吊车,在两种设备交接处设中间转载站。这种形式对于开采煤层群联合布置的生产区域,能满足采区内多工作面、多区段同时生产的要求,实现“一入多出”系统的辅助运输机械化,且巷道改造工程量小。
(2)绞车——单轨吊车的机械化配套形式特点:在采区上下山使用绞车,在区段石门和采掘平巷使用单轨吊车。工作面所需设备、材料在采区车场由人力调车,转至上下山经绞车运至中部车场,然后由单轨吊车运至采掘工作面。这种形式适用于区段数少、工作面少、运输线路短的采区,适用范围广,用于缓倾斜或倾斜煤层的采区,投资少(现有巷道系统不需改造)。
(3)绳牵引卡轨车的机械化系统特点:用一部绳牵引卡轨车联通采区车场和工作面,中间没有其他环节,是“一入一出”的运输系统。这种形式适用于大长度(工作面)、大走向、大产量的大型采区和大型综采工作面,具有系统简单、运输能力大、可靠性高,能达到远距离运送人员、物料的要求。(4)机车——柴油机单轨吊车的机械化配套形式3特点:运输大巷采用电机车运输,采区内采用柴油机单轨吊车。这种形式适用于目前我国中小型矿井或某些大型矿井巷道断面小、巷道系统比较复杂的采区。(5)柴油机齿轨卡轨车——单轨吊车的机械化配套形式特点:齿轨车从井底车场经大巷直接进入采区工作面上平巷.工作面下平巷采用单轨吊车运输设备。这种配套形式适用于近水平煤层开采的大型或特大型矿井。
论文摘自《科技经济导刊
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