卡軌車在礦井運輸中的應(yīng)用探析

虞燕鋒

(山西西山煤電股份有限公司西曲礦，山西 太原 030200)

近年來，隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提高，推動了煤礦企業(yè)的發(fā)展，在煤礦生產(chǎn)效益不斷提高的同時，井下采煤的工作量也隨之增大?？ㄜ壾囎鳛橐环N井下輔助運輸工具，在提升能力及安全性能等方面具有著其他運輸設(shè)備無法比擬的優(yōu)勢，能夠有效地提高礦井運輸效率。借此本文就卡軌車在礦井運輸中的應(yīng)用進行探析。

一、幾種常見的礦用卡軌車及其特點簡介

（一）繩牽引卡軌車

這種類型的卡軌車是目前煤礦井下運輸中應(yīng)用較為廣泛的一種卡軌車，其按照牽引方式的不同，大致可分為兩種：一種是變頻控制電機驅(qū)動絞車牽引，另一種是液壓馬達驅(qū)動絞車牽引。繩牽引卡軌車的系統(tǒng)主要包括安全制動車、載重車、運輸車以及特種運輸車，能夠按照運輸對象進行編組，適合在普通軌道、槽鋼軌道及異形軌道上使用。

1.變頻控制電機驅(qū)動絞車牽引。

這種類型的卡軌車其工作原理為變頻控制、機械傳動、電動機驅(qū)動、鋼絲繩牽引。該系列卡軌車的具體特點如下：其一，軟停車、軟啟動，安全性及可靠性較高；其二，牽引力較大、傳動效率相對較高、具有較強的爬坡能力；其三，各方面性能良好，很少發(fā)生故障，并且對環(huán)境污染較?。黄渌?，運營成本低；其五，不但可以進行手動操作，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)半自動或自動操作，運行過程中可以顯示與卡軌車運行狀態(tài)相關(guān)的各項技術(shù)參數(shù)，同時能夠進行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸，系統(tǒng)整體性能基本能夠達到國際先進水平。

2.液壓馬達驅(qū)動絞車牽引

該類型的卡軌車工作原理是液壓絞車驅(qū)動、鋼絲繩牽引，其中液壓系統(tǒng)采用的是定量馬達、變量泵的調(diào)速方式，而鋼絲繩緊繩器則采用的是重錘或液壓的張緊方式。該卡軌車的特點是結(jié)構(gòu)簡單、實用性強、車輛起動及停車時都比較平穩(wěn)、故障率低、安全性和可靠性較高。

（二）KWGP系列無極繩普通軌道卡軌車

該類型的卡軌車主要適合應(yīng)用在煤礦采區(qū)工作面的上下山以及綜合掘進巷道內(nèi)的輔助連續(xù)運輸當(dāng)中，不僅能夠運輸材料、設(shè)備，而且還可以進行人員運輸。該類型卡軌車具有如下特點：其一，適合在有水平拐彎及起伏變坡的礦井巷道內(nèi)使用，能夠?qū)崿F(xiàn)人員及物資的直達運輸，安全性及可靠性較高，極大程度地提高了輔助運輸?shù)膶嶋H工作效率；其二，靈活方便、安全快速、無需轉(zhuǎn)載。在礦井巷道內(nèi)的水平拐彎處及起伏變坡位置上加裝護軌后，車輛能夠十分方面地在系統(tǒng)中進出。該卡軌車主要由信號通訊系統(tǒng)、張緊裝置、回繩裝置、牽引制動車、鋼絲繩、輪系、載重車、以及無極繩絞車等部分構(gòu)成。其中無極繩絞車作為該類型卡軌車的驅(qū)動裝置，主要以雙滾筒驅(qū)動的結(jié)構(gòu)形式為主。主滾筒上的樹脂輪襯設(shè)計有效地解決了啃咬鋼絲繩的問題，從而延長了其使用壽命。傳動形式主要以機械傳動為主，電機為防爆電機，適合井下使用。

（三）防爆柴油機卡軌車

這一類型的卡軌車是目前較為先進的一種煤礦用卡軌車，屬于自驅(qū)動機車，主要是以污染較低的柴油機作為動力機械傳動裝置，適合在坡度為12度以下的礦井巷道使用，能夠進行人員及物資的運輸，并且可實現(xiàn)由礦井底部車場至采掘工作面的直達運輸。該類型卡軌車具有以下功能：其一，安全性能高，具有六項保護功能和三相制動功能；其二，車內(nèi)配有兩種啟動方式，一種是電啟動，另一種是氣啟動，便于用戶按照實際需要進行選擇；其三，安保系統(tǒng)采用的是氣動控制，并且兼具語音提示報警功能；其四，車身整體為剛性結(jié)構(gòu)，堅固難用，利用價值較高；其五，機車上的主要零部件基本能夠與汽車件通用，如變速箱、離合器等，從而降低了維修成本；其六，運輸效率高、適應(yīng)能力強、機械傳動性能良好、故障率低。

二、卡軌車在礦井運輸中的具體應(yīng)用

（一）卡軌車安裝

由于卡軌車的主要作用是負(fù)責(zé)在礦井巷道內(nèi)進行人員及物資的運輸，其主要運行環(huán)境基本位于井下巷道當(dāng)中，為此，卡軌車安裝必須建立在良好的巷道條件這一基礎(chǔ)之上。也就是說礦井巷道系統(tǒng)應(yīng)為卡軌車的正常使用創(chuàng)造一個較為良好的運行環(huán)境，這樣有利于卡軌車的運輸。巷道應(yīng)盡可能避免出現(xiàn)急坡和變坡，垂直曲率報警應(yīng)控制在15m以上，卡軌車專用軌道應(yīng)采用型號相同的鋼軌，并且軌型應(yīng)大于22kg/m，軌道鋪設(shè)施工應(yīng)按相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行，工程質(zhì)量應(yīng)符合煤礦安全規(guī)程中有關(guān)規(guī)定的要求。

（二）卡軌車使用

在使用卡軌車時應(yīng)對以下事項予以注意：其一，每個班次在進行使用前，均應(yīng)對卡軌車上的張緊裝置及輪系等進行必要的檢查，并經(jīng)常對動滑輪繩卡上的螺母進行緊固，尤其是在剛開始使用的階段中更需特別注意，這樣能夠有效地防止動滑輪及重錘與鋼絲繩脫節(jié)，從而對設(shè)備造成損壞。一旦設(shè)備發(fā)生故障，勢必會導(dǎo)致停產(chǎn)，最終會影響企業(yè)經(jīng)濟效益；其二，應(yīng)經(jīng)常性地對牽引鋼絲繩進行檢查，看其是否有明顯的斷絲現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)斷絲情況嚴(yán)重時，必須停止使用，并更換牽引鋼絲繩，嚴(yán)禁帶病運行；其三，使用過程中，如發(fā)現(xiàn)鋼絲繩在輪襯內(nèi)打滑，應(yīng)立即停車進行檢查，并根據(jù)造成打滑的具體原因采取相應(yīng)的措施予以解決處理，以此來確保行車安全；其四，卡軌車處于上坡運行的過程中，跟車操作人員應(yīng)在沒有鋼絲繩一側(cè)的前方行走，車輛處于下坡運行時，則應(yīng)在無鋼絲繩一側(cè)的后方行走，這樣有利于確保人身安全；其五，在車輛實際運行中，跟車操作人員應(yīng)對車輛行駛前方的路況進行認(rèn)真觀察，并重點關(guān)注鋼絲繩在壓繩輪內(nèi)的運行情況，一旦發(fā)現(xiàn)鋼絲繩脫離壓繩輪并在輪外運行時，必須立即停車，然后將鋼絲繩重新放入輪內(nèi)后方可開車。若是由于某些特殊原因而未能及時發(fā)現(xiàn)鋼絲繩脫離壓繩輪造成卡繩情況發(fā)生，則應(yīng)立即停車并進行處理，可以先將車輛向后倒一定的距離，較小兩端的張力差，然后再將卡住的鋼絲繩重新壓入到輪內(nèi)，便可發(fā)出信號繼續(xù)行車。

（三）卡軌車應(yīng)用效果分析

通常情況下，礦井專用卡軌車的實際運輸距離大約均在1000m以上，并且基本能夠?qū)崿F(xiàn)直達運輸，礦工無需在井下巷道內(nèi)徒步往返，從而降低了工作勞動強度，同時也提高了采掘工作面的安裝效率，縮短了支架安裝工期。如果仍舊以傳統(tǒng)的支架安裝方式進行安裝，以1400m長的想到為例，則需要小絞車25輛，從開勾到回繩的具體時間大約需要60分鐘左右，若是架設(shè)156個支架的話，按照每天能夠完成12個速度，再加上各類相關(guān)物資的運輸，需要45天左右方可完工。而應(yīng)用卡軌車，則僅需在車房內(nèi)設(shè)置一部絞車，開勾至回繩的時間約為40分鐘，每天能夠安全18個支架的安裝，算上其他物資的運輸，大約20天左右便可完工?？ㄜ壾囅到y(tǒng)能夠替代多部小絞車的接力對拉，從而使得運輸環(huán)節(jié)及運輸系統(tǒng)較之以往有了極大程度地簡化，并且系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)簡單、各方面性能較強，便于安裝、易于維護，無需更改原有軌道，總體投資成本相對較低，能夠有效地實現(xiàn)井下巷道長距離無轉(zhuǎn)載直達運輸?？ㄜ壾嚑恳亓看?、具有超強的爬坡能力，運輸效率比普通絞車高出數(shù)倍以上，同時還能夠節(jié)省人員，進而降低礦工的勞動強度，工作安全系數(shù)也相應(yīng)有所提高。

[1]劉志明.卡軌車在顧橋礦的應(yīng)用與改進[J].科技創(chuàng)業(yè)家.2011(10).

[2]王盛平.張萬宇.張作.異坡度長距離KWGP型普軌卡軌車的應(yīng)用[A].2008年煤礦高效、安全、潔凈開采機電一體化新技術(shù)研討會論文集[C].2008(11).