淺談煤礦井下無軌輔助運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展趨勢(shì)

王 臻

（山西省霍州煤電集團(tuán)白龍礦，山西 霍州 031400）

1 引言

煤礦井下輔助運(yùn)輸，就是指煤礦生產(chǎn)的過程中除煤炭運(yùn)輸以外各種運(yùn)輸，其包括材料、設(shè)備、人員和矸石等運(yùn)輸。它是煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)中最重要的組成部分。經(jīng)過多年的努力，我國煤礦的開采技術(shù)有了較高的發(fā)展，采掘機(jī)械化程度也有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展?，F(xiàn)在無論是礦井的總產(chǎn)量還是工作面單產(chǎn)量等方面都接近或達(dá)到世界發(fā)達(dá)國家先進(jìn)水平。回采效率與英、美、德、澳等國家高產(chǎn)、綜采工作面相比，也基本相當(dāng)。但井下輔助運(yùn)輸除了極少數(shù)幾個(gè)現(xiàn)代化超大型礦井采用的一些新型高效的輔助運(yùn)輸設(shè)備以外，大多數(shù)煤礦仍然采用無極繩、調(diào)度絞車等多段分散的傳統(tǒng)有軌輔助運(yùn)輸方式，與綜采、綜掘等現(xiàn)代化生產(chǎn)系統(tǒng)很不相稱。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來我國煤礦輔助運(yùn)輸人員約占井下職工總?cè)藬?shù)的1/3以上，有的礦甚至達(dá)50%，較國外先進(jìn)采煤國家相比差距還很大。有軌輔助運(yùn)輸?shù)陌踩珷顩r也不好，其事故率約占井下工傷事故總數(shù)的30%，嚴(yán)重影響了礦井內(nèi)全員效率的提高和煤礦安全生產(chǎn)，并成為制約我國煤炭生產(chǎn)發(fā)展的一項(xiàng)薄弱環(huán)節(jié)。在國外采煤技術(shù)比較先進(jìn)的國家，無軌輔助運(yùn)輸已被進(jìn)一步廣泛采用。而近年來我國新建成的一些大、中型礦井和改擴(kuò)建礦井在這些方面也進(jìn)行了積極的實(shí)踐和探索，也取得了一些效果，從而體現(xiàn)出無軌輔助運(yùn)輸技術(shù)先進(jìn)性、高效能性、高效率性等優(yōu)點(diǎn)，為我國煤礦井下輔助運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展起到了有力的推動(dòng)作用。

2 無軌輔助運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展

用于煤礦井下工作，在巷道底板上運(yùn)行的膠輪運(yùn)輸車，其主要目的是由牽引車和承載車組成，前一部分為牽引車，后一部分為承載車，前后車相鉸接，用以柴油機(jī)或蓄電池形成一定的動(dòng)力。柴油機(jī)無軌膠輪車由英國于1959年運(yùn)用于煤礦井下。我國在20世紀(jì)80年代末開始自行研制礦用無軌膠輪車，從而改變了完全依賴進(jìn)口的局面。無軌膠輪車按用途可分運(yùn)輸類車輛與鏟運(yùn)類車輛：運(yùn)輸類的車輛包括運(yùn)人車、運(yùn)貨車、客貨兩用車，這些主要用于長距離人員、材料和中小型設(shè)備運(yùn)輸。

3 無軌膠輪車的特點(diǎn)

從國內(nèi)、外的一些使用情況看，用無軌膠輪車來輔助運(yùn)輸，進(jìn)一步提高了礦井生產(chǎn)及創(chuàng)造能力，也在一定程度上解決了煤礦長期以來輔助運(yùn)輸制約生產(chǎn)能力的問題，取得了很好的成效，主要表現(xiàn)在以下方面：①機(jī)動(dòng)靈活：無軌膠輪車水平轉(zhuǎn)彎半徑小，最小時(shí)僅為4～6 m左右；爬坡能力強(qiáng)，最大重載下可達(dá)14°；運(yùn)行靈活、裝卸方便、操作簡單，大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，完全可以滿足在水平煤層與近水平煤層中使用；②運(yùn)輸效率的提高：實(shí)現(xiàn)了一次裝載從地面直接到達(dá)采區(qū)工作面或從井口到采區(qū)工作面而不經(jīng)轉(zhuǎn)載直達(dá)運(yùn)輸?shù)?，使運(yùn)輸速度大幅提高，重載支架搬運(yùn)車可達(dá)1～3 m/s，運(yùn)料車和運(yùn)人車可達(dá)2～8 m/s，從而可大量節(jié)省輔助運(yùn)輸人員和提高運(yùn)輸效率；③載重能力大：重型車整體運(yùn)輸液壓支架等一些大型設(shè)備，運(yùn)輸能力可以達(dá)到35 t；輕型車運(yùn)輸材料及人員，一臺(tái)膠輪車最多能運(yùn)25～40人，也能載運(yùn)14～20 t矸石或物料，在20 s內(nèi)完成自卸作業(yè)；④多用途：膠輪車車型多，應(yīng)用范圍廣，按其用途不同有運(yùn)輸類車、鏟運(yùn)類車和特種車。而各種車型在井下都能擔(dān)當(dāng)起不同任務(wù)，使他的使用范圍能相對(duì)較廣，可實(shí)現(xiàn)集鏟裝、運(yùn)輸和卸載功能一體化，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用；但是無軌膠輪車噸煤運(yùn)輸費(fèi)最少時(shí)為1元，低于傳統(tǒng)輔助運(yùn)輸型式。

無軌膠輪車的局限性體現(xiàn)在：①對(duì)巷道的底板要求較高：無軌膠輪車自重、載重量大，車輪對(duì)底板的比壓較高；②對(duì)巷道的寬度、高度要求較高：巷道內(nèi)最小寬度要滿足多功能車和支架搬運(yùn)車寬度和高度，每個(gè)側(cè)面至少要留有不小于300 mm的安全間隙，距離頂板要不小于250 mm；③對(duì)于新建的礦井也最好是采用多條巷道掘進(jìn)方式，每隔50～80 m設(shè)聯(lián)絡(luò)巷，方便于無軌膠輪車的掉頭轉(zhuǎn)向、雙向運(yùn)輸；用單巷道掘進(jìn)，輔助運(yùn)輸巷道應(yīng)每隔500～1000 m設(shè)車輛交會(huì)硐室。膠輪車現(xiàn)已成為煤礦輔助運(yùn)輸?shù)闹饕l(fā)展方向。

4 無軌膠輪車的發(fā)展趨勢(shì)

“十二五”期間，煤礦建設(shè)將堅(jiān)持“整合為主、新建為輔”的原則，在小型煤礦整合、改造為大中型煤礦的建設(shè)中，輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的建設(shè)和改建至關(guān)重要。無軌輔助運(yùn)輸從根本上克服了傳統(tǒng)輔助運(yùn)輸方式所存在的設(shè)備占用多、用人多、效率低、費(fèi)用高、安全保證差等弊端，為高產(chǎn)、高效礦井提供了強(qiáng)有力的運(yùn)輸保證。

結(jié)合我國輔助運(yùn)輸發(fā)展的現(xiàn)狀，針對(duì)無軌輔助運(yùn)輸膠輪車的發(fā)展提出一些思路：

（1）技術(shù)先進(jìn)性。在膠輪車研制上，要科學(xué)選型、合理匹配，在技術(shù)不斷創(chuàng)新上完善，而且在關(guān)鍵部件選用上，要保證其選型有效性，一些重要元部件如在國內(nèi)達(dá)不到滿足時(shí)，就要在世界范圍內(nèi)合理選用，從而確保技術(shù)的先進(jìn)性和功用優(yōu)越性，進(jìn)一步保證整車現(xiàn)有技術(shù)先進(jìn)性和性能可靠性。

（2）產(chǎn)品多樣性。輔助運(yùn)輸系統(tǒng)復(fù)雜性和多樣性決定了無軌膠輪車的不同型式及不同用途，從機(jī)型的發(fā)展上看，有長壁工作面搬家用的重型支架搬運(yùn)車和重型鏟運(yùn)車、連采后配套的運(yùn)煤車、梭車和鏟車；各種車型要具備不同功能特點(diǎn)，而同一車型要有不同系列和不同性能等級(jí)，從而強(qiáng)化對(duì)各種礦井不同要求適應(yīng)性。

（3）高可靠性、動(dòng)力性和機(jī)動(dòng)性。井下受場(chǎng)地的一些限制，維修條件相比要差，且大部分巷道避讓條件不行，從而車輛在井下出現(xiàn)故障，會(huì)給生產(chǎn)秩序帶來極大影響。所以車輛具備良好可靠性是非常重要的。

（4）安全性更是重要環(huán)節(jié)，因而在膠輪車的設(shè)計(jì)中必須貫穿起來。除了對(duì)柴油機(jī)及其進(jìn)、排氣系統(tǒng)防爆技術(shù)的改進(jìn)，還要在安全防護(hù)、制動(dòng)技術(shù)、溫度控制和人員保護(hù)方面，學(xué)習(xí)研究國內(nèi)外的新技術(shù)和好的設(shè)計(jì)理念，進(jìn)一步提高設(shè)備與人員安全。健全車輛的智能監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)型故障診斷、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)裙δ?，?shí)現(xiàn)全面監(jiān)控，提高其自動(dòng)化、信息化程度。

無軌輔助運(yùn)輸效能發(fā)揮應(yīng)注意兩點(diǎn)：一是無軌輔助運(yùn)輸系統(tǒng)配套和選型；二是技術(shù)支持和專業(yè)化服務(wù)。

5 結(jié)束語

煤礦輔助運(yùn)輸機(jī)械化的發(fā)展勢(shì)在必行，已成為提高現(xiàn)有礦井效率和效益的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，從高產(chǎn)、高效礦井的經(jīng)驗(yàn)來講，采用無軌膠輪運(yùn)輸車或搬運(yùn)車，可以更好地提高煤礦生產(chǎn)效率和效益，另外，在改造或者進(jìn)行輔助運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)的同時(shí)，還必須注重構(gòu)建高效設(shè)備運(yùn)行支持的保障系統(tǒng)，通過這樣就可以進(jìn)一步確保運(yùn)輸設(shè)備性能最優(yōu)化，更能發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益的最大化。