礦井無(wú)軌輔助運(yùn)輸及膠輪車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)研究

[摘 要]介紹了煤礦井下輔助運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀以及無(wú)軌輔助運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展過(guò)程，對(duì)無(wú)軌膠輪車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析，并對(duì)充分發(fā)揮無(wú)軌輔助運(yùn)輸?shù)男芴岢隽私ㄗh。

[關(guān)鍵詞]無(wú)軌輔助運(yùn)輸；膠輪車(chē)；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TD525 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）09-0374-01

我國(guó)煤礦的開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，但井下輔助運(yùn)輸除了少數(shù)幾個(gè)現(xiàn)代化超大型礦井采用了一些新型高效的輔助運(yùn)輸設(shè)備，大多數(shù)煤礦仍然采用無(wú)極繩、調(diào)度絞車(chē)等多段分散的傳統(tǒng)有軌輔助運(yùn)輸方式，這與綜采、綜掘等現(xiàn)代化生產(chǎn)系統(tǒng)很不相稱(chēng)，已經(jīng)成為制約我國(guó)煤炭生產(chǎn)發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)，而且嚴(yán)重影響礦井全員效率和煤礦生產(chǎn)安全。近年來(lái)，我國(guó)一些新建大、中型礦井和改擴(kuò)建礦井在這些方面進(jìn)行了積極的實(shí)踐和探索，并初步取得較好的效果。

1 無(wú)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(chē)，其主要目的是由牽引車(chē)和承載車(chē)組成，前一部分為牽引車(chē)，后一部分為承載車(chē)，前后車(chē)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(wú)軌膠輪車(chē)由英國(guó)于1959年運(yùn)用于煤礦井下。我國(guó)在20世紀(jì)80年代末開(kāi)始自行研制礦用無(wú)軌膠輪車(chē)，從而改變了完全依賴(lài)進(jìn)口的局面。無(wú)軌膠輪車(chē)按用途叮分運(yùn)輸類(lèi)車(chē)輛與鏟運(yùn)類(lèi)車(chē)輛：運(yùn)輸類(lèi)的車(chē)輛包括運(yùn)人車(chē)、運(yùn)貨車(chē)、客貨兩用車(chē)，這些主要用于長(zhǎng)距離人員、材料和中小型設(shè)運(yùn)輸。

2 無(wú)軌膠輪車(chē)的特點(diǎn)

從國(guó)內(nèi)、外的一些使用情況看，用無(wú)軌膠輪車(chē)來(lái)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(zhǎng)期以來(lái)輔助運(yùn)輸制約生產(chǎn)能力的問(wèn)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(wú)軌膠輪車(chē)水平轉(zhuǎn)彎半徑小。最小時(shí)僅為4～6m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(jiǎn)單，大大減輕r工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，完全可以滿(mǎn)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)兀惯\(yùn)輸速度大幅提高.重載支架搬運(yùn)車(chē)可達(dá)l～3rn/s，運(yùn)料車(chē)和運(yùn)人車(chē)可達(dá)2～8rn/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(chē)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35t；輕型車(chē)運(yùn)輸材料及人員，一臺(tái)膠輪車(chē)最多能運(yùn)25～40人，也能載運(yùn)14～20t矸石或物料，在20s內(nèi)完成自卸作業(yè)；④多用途：膠輪車(chē)車(chē)型多，應(yīng)用范圍廣，按其用途不同有運(yùn)輸類(lèi)車(chē)、鏟運(yùn)類(lèi)車(chē)和特種車(chē)。而各種車(chē)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?？蓪?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(wú)軌膠輪車(chē)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(wú)軌膠輪車(chē)的局限性體現(xiàn)在：①對(duì)巷道的底板要求較高：無(wú)軌膠輪車(chē)自重、載重量大，車(chē)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(mǎn)足多功能車(chē)和支架搬運(yùn)車(chē)寬度和高度，每個(gè)側(cè)面至少要留有不小于300mm的安全間隙，距離頂板要不小于250mm；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—80m設(shè)聯(lián)絡(luò)巷，方便于無(wú)軌膠輪車(chē)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500～1000m設(shè)車(chē)輛交會(huì)硐室。膠輪車(chē)現(xiàn)已成為煤礦輔助運(yùn)輸?shù)闹饕l(fā)展方向。

3 無(wú)軌膠輪車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)

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(guó)輔助運(yùn)輸發(fā)展的現(xiàn)狀，針對(duì)無(wú)軌輔助運(yùn)輸膠輪車(chē)的發(fā)展提出一些思路

（1）技術(shù)先進(jìn)性。在膠輪車(chē)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(guó)內(nèi)達(dá)不到滿(mǎn)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(chē)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(wú)軌膠輪車(chē)的不同型式及不同用途，從機(jī)型的發(fā)展上看，有長(zhǎng)壁工作面搬家用的重型支架搬運(yùn)車(chē)和重型鏟運(yùn)車(chē)、連采后配套的運(yùn)煤車(chē)、梭車(chē)和鏟車(chē)；各種車(chē)型要具備不同功能特點(diǎn)，而同一車(chē)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(chē)輛在井下出現(xiàn)故障，會(huì)給生產(chǎn)秩序帶來(lái)極大影響。所以車(chē)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(chē)的設(shè)計(jì)中必須貫穿起來(lái)。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)研究同內(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(chē)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)全部監(jiān)控.提高其自動(dòng)化、信息化程度。

4 無(wú)軌輔助運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展趨勢(shì)

（1）實(shí)現(xiàn)輔助運(yùn)輸形式多樣化統(tǒng)籌考慮配套設(shè)備

從機(jī)型上，工作面搬家用的支架搬運(yùn)車(chē)、鏟運(yùn)車(chē)、中部槽搬運(yùn)車(chē)，連續(xù)采煤機(jī)后配套的運(yùn)煤車(chē)、梭車(chē)、鏟車(chē)，以及運(yùn)矸石和其他松散物料的中型自卸車(chē)和各種多功能車(chē)和用于人員、小型配件的高機(jī)動(dòng)性能輕型運(yùn)輸車(chē)、工作指揮車(chē)、人車(chē)都要有；也要有專(zhuān)用于順槽巷道的順槽車(chē)；還要有使用于小煤礦的防爆三輪車(chē)和礦用四輪車(chē)等車(chē)型，以適應(yīng)不同礦井的不同要求。

（2）提高輔助運(yùn)輸設(shè)備的技術(shù)先進(jìn)性和安全可靠性

元部件要科學(xué)選型、合理匹配，重要元部件要選用國(guó)內(nèi)外成熟的產(chǎn)品，以保證整車(chē)的技術(shù)先進(jìn)性、性能優(yōu)越性和使用的可靠性。除了對(duì)柴油機(jī)及其進(jìn)、排氣系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)了防爆技術(shù)改進(jìn)外，還要在安全保護(hù)、制動(dòng)技術(shù)、溫度控制和人員保護(hù)等方面學(xué)習(xí)、研究國(guó)內(nèi)的最新研究技術(shù)、設(shè)計(jì)理念，進(jìn)一步提高設(shè)備與人員的安全性。無(wú)軌輔助運(yùn)輸車(chē)輛受井下道路、場(chǎng)地、照明、粉塵等的不利影響，以及維修條件的限制，井下無(wú)軌輔助運(yùn)輸車(chē)輛必須具備比地面車(chē)輛更高的可靠性和機(jī)動(dòng)靈活性。

（3）加強(qiáng)對(duì)防爆柴油機(jī)新技術(shù)的研究

防爆柴油機(jī)作為輔助運(yùn)輸設(shè)備的主要?jiǎng)恿ρb置，應(yīng)適應(yīng)我國(guó)煤礦輔助運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展趨勢(shì)，緊跟國(guó)外防爆柴油機(jī)先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展步伐。加大對(duì)防爆柴油機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究，積極采用渦輪增壓技術(shù)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率，降低尾氣排放。積極開(kāi)展對(duì)防爆電控柴油機(jī)的研究，采用電控技術(shù)，可使柴油機(jī)燃油充分燃燒，使整機(jī)動(dòng)力性能好，排放低，油耗少，壽命長(zhǎng)，提高功率、降低油耗、減少煤礦井下的噪聲和空氣污染，擴(kuò)大其使用范圍。

（4）重視防爆膠輪車(chē)基礎(chǔ)性技術(shù)的理論研究

應(yīng)加大防爆膠輪車(chē)基礎(chǔ)性技術(shù)的理論研究。加強(qiáng)整車(chē)動(dòng)力傳動(dòng)匹配性、安全可靠的制動(dòng)技術(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)安全監(jiān)控等方面的研究。

（5）防爆膠輪車(chē)產(chǎn)品的多樣化

我國(guó)煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜多變，井型和開(kāi)拓方式的各異，應(yīng)開(kāi)發(fā)各種形式和用途的防爆膠輪車(chē)。防爆膠輪車(chē)要向大噸位車(chē)輛發(fā)展，也應(yīng)開(kāi)發(fā)滿(mǎn)足煤礦薄煤層運(yùn)輸需求的低矮型車(chē)輛，以及滿(mǎn)足采用立井運(yùn)輸煤礦的外型小、能夠直接進(jìn)出罐籠的防爆膠輪車(chē)。開(kāi)展防爆蓄電池膠輪車(chē)的研制：新型蓄電池為動(dòng)力的無(wú)軌輔助運(yùn)輸技術(shù)和裝備，相對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)更加安全，而且無(wú)污染，是今后礦井無(wú)軌膠輪車(chē)發(fā)展的方向。

（6）以人為本，高度重視人性化操作環(huán)境

煤礦運(yùn)輸條件和作業(yè)條件惡劣，防爆膠輪車(chē)總體設(shè)計(jì)時(shí)要特別注重采用人機(jī)工程學(xué)原理和技術(shù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真研究和設(shè)計(jì)，駕駛室采用隔熱、隔音全封閉結(jié)構(gòu)，座椅采用可調(diào)節(jié)的油氣懸架系統(tǒng)，安全、舒適，操縱簡(jiǎn)單省力，快捷高效。引入電子監(jiān)控儀表盤(pán)，聲光信號(hào)警等人性化的設(shè)計(jì)理念，為操縱人員創(chuàng)造安全舒適。

適的作業(yè)環(huán)境。

5 結(jié)束語(yǔ)

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(lái)講，采用無(wú)軌膠輪運(yùn)輸車(chē)或搬運(yùn)車(chē)，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(guò)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。

作者簡(jiǎn)介

李煜（1984-），男，陜西神木人，黨員，本科，工程師，現(xiàn)任哈拉溝煤礦車(chē)隊(duì)副隊(duì)長(zhǎng)。先后在大柳塔礦從事過(guò)井下運(yùn)轉(zhuǎn)電器設(shè)備維護(hù)與檢修和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作；在信息中心經(jīng)營(yíng)辦從事生產(chǎn)計(jì)劃提報(bào)、固定資產(chǎn)管理和專(zhuān)業(yè)化材料調(diào)配管理工作。