淺談礦井輔助運輸系統(tǒng)的高效節(jié)能運行

韓俊國

(山西陽煤集團(tuán)新景公司，山西 陽泉 045000)

0 引言

煤礦輔助運輸設(shè)備，主要承擔(dān)井下工人和輔助材料、設(shè)備的運輸任務(wù)，由于其沒有直接參與生產(chǎn)[1]，企業(yè)普遍對它的重視程度不夠，礦井輔助運輸設(shè)備比較老舊，有的甚至有幾十年的使用歷史，造成工作效率低，故障率較高，運輸系統(tǒng)的能耗大，直接降低了煤礦企業(yè)經(jīng)營效益。因此對礦井的輔助運輸系統(tǒng)的優(yōu)化工作已經(jīng)變得刻不容緩。

1 輔助運輸系統(tǒng)優(yōu)化改造的必要性

礦井輔助運輸系統(tǒng)是煤炭生產(chǎn)中的重要生產(chǎn)單元。礦井輔助運輸路線會隨著礦井開拓延伸變得非常復(fù)雜，這給管理和運行帶來了很大的難度。當(dāng)前我國礦井中用到的輔助運輸系統(tǒng)技術(shù)具有參與運輸?shù)脑O(shè)備多、運行管理人員多、運輸路線稠密、安全隱患較多、運輸效率低的特點，且在本采區(qū)開采結(jié)束需要撤除時非常耗時、耗力，直接影響著煤炭產(chǎn)量的提升[2]，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化礦井生產(chǎn)的需要。

傳統(tǒng)礦井輔助運輸系統(tǒng)需要龐大的生產(chǎn)管理隊伍，增加了企業(yè)成本。因為傳統(tǒng)輔助運輸系統(tǒng)操作比較復(fù)雜、對人的依賴性高，減員比較困難，造成企業(yè)在輔助運輸系統(tǒng)上投入的人力成本不斷增加[3]。

礦井輔助運輸系統(tǒng)在大型礦井中，總長可達(dá)到幾十公里，且運輸線路相互交錯，非常復(fù)雜。據(jù)統(tǒng)計，礦井發(fā)生的安全事故18%以上在運輸系統(tǒng)中。我國礦井輔助運輸系統(tǒng)很多還用著上世紀(jì)的技術(shù)，主要是利用調(diào)度絞車來進(jìn)行輔助運輸工作。雖然調(diào)度絞車經(jīng)過多年的發(fā)展，安全性已有了非常大的提升，但其事故率依然較高，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，目前調(diào)度絞車事故死亡率已成為礦井各種安全事故死亡率中最高的，系統(tǒng)設(shè)備優(yōu)化升級顯得十分重要。

礦井的開采具有十分明顯的周期性，當(dāng)一采面開采完畢后，需要對各種開采設(shè)備進(jìn)行拆除，然后開始下一采面的開采配套設(shè)備安裝工作。一般來說，礦井一個綜采工作面需要安裝的輔助運輸系統(tǒng)設(shè)備20多部，施工工期需要30天，總計用工超過3 500個，且其拆除工期也在30天左右。這嚴(yán)重增加了煤礦開采的時間周期，影響生產(chǎn)進(jìn)度，且在安裝和拆除過程中消耗了大量的人力、物力、財力。為了加快“搬家倒面”速度，也需要優(yōu)化輔助運輸系統(tǒng)。

礦井輔助運輸系統(tǒng)中，通過大型交流電動機來驅(qū)動，這些電機多屬于定頻交流電機，在機車啟停瞬間將消耗大量的電能。礦井輔助運輸多采用軌道的方式來進(jìn)行運輸，軌道上經(jīng)常有附著物，增加了機車前進(jìn)的阻力和能源消耗。這些都增加了企業(yè)的電費負(fù)擔(dān)，在提倡節(jié)能減排的今天，也顯得很不適宜。

2 礦井輔助運輸系統(tǒng)的優(yōu)化

礦井輔助系統(tǒng)的優(yōu)化工作，是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須從大局出發(fā)，進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，并針對其中存在的關(guān)鍵問題，進(jìn)行認(rèn)真分析并思考對策[4]。在實際優(yōu)化過程中，應(yīng)該首先對其布局進(jìn)行優(yōu)化，努力提升系統(tǒng)的使用效率，最大程度降低拆裝的次數(shù)，力爭將輔助運輸路線設(shè)計到最短、最優(yōu)。應(yīng)著重對巷道的支護(hù)形式進(jìn)行改進(jìn)，努力減少支護(hù)物品的使用量和使用規(guī)格。利用計算機管理技術(shù)，實現(xiàn)礦井輔助系統(tǒng)的無人化、自動化管理，還應(yīng)該采用更科學(xué)、更高效、更節(jié)能的礦井運輸設(shè)備。

目前無極繩連續(xù)牽引車的技術(shù)發(fā)展較快，且在礦井的運輸過程中，已經(jīng)逐步開始采用，這為礦井輔助系統(tǒng)的無極繩連續(xù)牽引技術(shù)改造積累了寶貴的經(jīng)驗，但總體來說，該技術(shù)還處于發(fā)展階段。應(yīng)該采取先試后推、由點到面、逐步推行的技術(shù)實施方案。

在一些礦井較深的區(qū)域，如果使用常規(guī)的有繩牽引車，不僅要建設(shè)龐大的牽引網(wǎng)絡(luò)，且牽引繩在實際牽引過程中阻力非常大，增加了能源消耗。因此可在這些區(qū)域建議使用柴油機車，該機車操作靈活，可以根據(jù)需要增減速度，且具有較強的爬坡能力，這大大增加了運輸?shù)男?。就避免了軌道運輸?shù)牟鹦逗桶惭b過程，這極大縮短了礦井的生產(chǎn)周期。由于采用的是柴油機，因此其輸出功率很高，對人和物的運輸速度較快，且一次運輸?shù)牧恳部纱蟠笤黾印?/p>

在薄煤層開采中，用無極連續(xù)牽引車代替小絞車。無極繩牽引車具有操作簡便、安全性高、適應(yīng)能力強、線路布置施工簡單和靈活、可實現(xiàn)常規(guī)牽引車不能實現(xiàn)的水平轉(zhuǎn)彎。無極車在對各種物資的運輸中，非常便捷和高效，是一種相對理想的運輸設(shè)備。

在主要巷道內(nèi)采取架空乘人器運輸人員。如果乘坐人員的數(shù)量較多，可以進(jìn)行雙道運輸，一個向下運輸，一個向上運輸，這極大提高了人員的運輸效率。還可以根據(jù)巷道的實際情況，設(shè)計出較為合理的上下人平臺，乘坐人員可以在不停車的狀態(tài)下，實現(xiàn)下車或者上車，這又大大提高了輔助運輸系統(tǒng)的運輸效率，是未來井下人員運輸系統(tǒng)發(fā)展的方向[5]。

淺埋深煤層開采的礦井，可以采用無軌膠輪車實現(xiàn)地面直達(dá)工作面的輔助運輸，這種運輸方式系統(tǒng)簡單、運輸效率高，是高效現(xiàn)代化礦井的主流輔助運輸系統(tǒng)。為了改善井下環(huán)境，柴油無軌膠輪車也在向重型電動車、無人駕駛化方向發(fā)展。

為了提高輔助運輸系統(tǒng)效率，可以采用電腦智能管理系統(tǒng)，可以在無負(fù)荷的情況下，使設(shè)備處于停機狀態(tài)，直接避免了電能的浪費。

3 結(jié)語

礦井輔助運輸系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)中重要的組成部分，它承擔(dān)了除煤炭以外的其它人和物的運輸任務(wù)，應(yīng)該根據(jù)具體使用情況，選擇合適的優(yōu)化方案，提高輔助運輸系統(tǒng)效率，實現(xiàn)節(jié)能運行。