煤礦高效輔助運輸成套系統(tǒng)研究與應(yīng)用

王彥翔

摘 要：煤炭是世界各國工業(yè)生產(chǎn)的主要能源，在煤礦開采技術(shù)以及煤炭運輸?shù)确矫?，各個國家都進行了技術(shù)研究。我從西方工業(yè)國家學習了先進經(jīng)驗，在地下開采以及開采方式向到環(huán)境分析和煤炭輔助運輸設(shè)施等方面進行了大量的研究，取得了豐碩的成果。本文圍繞煤炭行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，針對煤炭輔助運輸發(fā)展歷史和現(xiàn)狀以及輔助運輸方式具有的優(yōu)缺點進行論證，提出了運用防爆無軌膠輪車等機械化程度較高的新型輔助運輸系統(tǒng)在工作原理和技術(shù)應(yīng)用上需要注意的事項，對于當前差異性較大的煤礦地質(zhì)條件進行了分析，并對輔助運輸方式進行了充分的論證。

關(guān)鍵詞：煤礦開采;輔助運輸;成套系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.16.078

煤炭是工業(yè)國家主要的能源，煤層多處于地表較遠的地方，因此地下開采是全球較為普遍的運用的開采方式。但是地下開采，一般空間狹窄、巷道起伏、環(huán)境較為惡劣，進行煤礦井下開采的時候，對于輔助運輸采用何種方式能夠達到更加合理、更加科學和更加安全，是當前煤礦運輸領(lǐng)域需要進行研究的重點課題。

1 輔助運輸發(fā)展現(xiàn)狀

以美國德國為代表的西方采煤大國，在物料運輸系統(tǒng)的研發(fā)上擁有了大量的經(jīng)驗。例如煤炭輔助運輸系統(tǒng)，在傳統(tǒng)的煤礦生產(chǎn)中屬于耗費勞動量較大的一項施工環(huán)節(jié)。

隨著技術(shù)不斷的研發(fā)，機械化程度已經(jīng)過渡到自動化，因此輔助運輸系統(tǒng)的現(xiàn)代化程度也有了很大的提高。我國進行煤礦輔助運輸系統(tǒng)的開發(fā)和利用，始自于上世紀七八十年代，當時現(xiàn)代化礦井還沒有完全形成，受到技術(shù)限制，在煤礦生產(chǎn)中，作為薄弱環(huán)節(jié)，輔助運輸系統(tǒng)展現(xiàn)出了較為落后的現(xiàn)象。因此在經(jīng)過了大量的研制和實踐之后，現(xiàn)代化輔助運輸系統(tǒng)應(yīng)運而生。

目前在千萬噸級煤礦開采過程中，輔助運輸為煤礦開采和掘運提供便利，煤礦對輔助運輸?shù)闹匾纫踩找嬷匾?，例如使用防爆無軌膠輪車等機械化程度較高的新型輔助運輸系統(tǒng)，替代了傳統(tǒng)的方式，改變了以往很多小煤礦采用的較為落后的輔助運輸方式，降低安全隱患大，節(jié)約勞動力。

2 防爆無軌膠輪車工作原理論述

目前，煤礦使用的新型煤礦輔助運輸設(shè)備，包括了防爆工程運輸車系列、防爆運人及指揮車系列、防爆鏟運裝載車系列、防爆支架搬運車系列、防爆特種裝備車系列、防爆新能源車系列、無極繩連續(xù)牽引車、單軌吊架空乘人裝置，以及相關(guān)產(chǎn)品配件等。其中， 防爆無軌膠輪車提高了工人井下勞動效率，減少因環(huán)境不良導致的人為失誤，工傷事故率低，有利于井下工作人員安全高效工作;無軌膠輪車運輸改變了原來的軌道運輸人員多，工人勞動強度大，效率低，易造成斷繩、掉道、跑車等不安全隱患。

2.1 防爆無軌膠輪車技術(shù)性能及指標

防爆無軌膠輪車的基本性能與指標如下：采用四輪驅(qū)動、中央鉸接、機架擺動技術(shù)，采用差速鎖，確保道路通過性能，有雙向駕駛車輛傳動系統(tǒng)發(fā)明技術(shù)。該系統(tǒng)運行適應(yīng)于14°坡道以下煤礦井下8噸防爆無軌工程運輸裝備，在功能上形成平板材料車、平推自卸車、后翻自卸車、升降運管車、檢修車、灑水車等車型。

目前我國防爆無軌膠輪車的制動系統(tǒng)采用了先進的雙回路控制、濕式多盤制動技術(shù)的輔助運輸設(shè)備，這種制動方式不受井下多煤塵、積水、淤泥等的影響，能夠確保車輛制動性能安全可靠，有雙向駕駛車輛制動液壓系統(tǒng)等特點。

2.2 擁有防爆電子安全監(jiān)控保護系統(tǒng)

防爆電子安全監(jiān)控保護系統(tǒng)能及時監(jiān)控各防爆參數(shù)及車輛運行參數(shù)，超標報警并延時自動停車。系統(tǒng)具備顯示、存儲和射頻傳輸、聲光報警和強制停車功能。經(jīng)過整車型式和結(jié)構(gòu)設(shè)計以及應(yīng)用有限元分析，實現(xiàn)了該運輸設(shè)備結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化設(shè)計。

2.3 雙向駕駛技術(shù)

該輔助運輸系統(tǒng)能夠用于巷道截面較小的皮帶巷和順槽內(nèi)的運輸作業(yè)。車輛前、后各有一個駕駛室，可單獨正向駕駛，無需調(diào)頭運行。擁有“雙向駕駛車車輛傳動系統(tǒng)”、“雙向駕駛車輛轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)” 和“雙向駕駛車輛制動液壓系統(tǒng)”等實用型技術(shù)特點。

2.4 防設(shè)置行車、駐車、緊急三套制動系統(tǒng)

輔助運輸系統(tǒng)駐車制動與緊急制動合二為一，行車制動采用輪邊濕式多盤制動器，能夠適應(yīng)長距離下坡工況。駐車、緊急制動為失效安全性（即在車輛動力系統(tǒng)失效時，能夠自動實施停車制動，進一步提高了安全性能）;前后機架、車廂均用高強度鋼板焊接而成，防撞性能好，特別適合煤礦井下惡劣工況保障人員安全.可以實現(xiàn)從井口到井下工作面的直達運輸，簡化運輸環(huán)節(jié)，拓展了多種功能性防爆車輛，形成平板材料車、平推自卸車、后翻自卸車、運管車、檢修車、灑水車、雙向駕駛等車型，煤礦井下巷道的掘進、設(shè)備搬運、人員運輸提供了適宜的運輸方式，提高了效率，減輕了礦工勞動強度。

2.5 維修費用低、節(jié)能環(huán)保

目前先進的輔助運輸為防爆新能源車系列對于環(huán)境有很好的保護性，而且相應(yīng)的維修費用也逐漸降低，在煤礦的現(xiàn)代化建設(shè)中發(fā)揮了重要作用，是現(xiàn)代化礦井優(yōu)先采用的先進輔助運輸方式。

3 結(jié)語

我國能源結(jié)構(gòu)中煤炭資源占到了50%以上，經(jīng)濟社會的發(fā)展需要煤炭作為源源不斷的能源供給，因此在煤礦安全高效生產(chǎn)上需要進行管理和技術(shù)手段的研究，例如輔助運輸技術(shù)是否合理，對于生產(chǎn)工作是起著很大的作用的。根據(jù)煤礦的巷道高度寬度，底板硬度以及坡度等，結(jié)合自然地質(zhì)條件，選擇適合的輔助運輸設(shè)設(shè)備。對于促進現(xiàn)代化礦井運輸業(yè)的發(fā)展，滿足安全高效的技術(shù)應(yīng)用是具有促進作用的。

參考文獻：

[1]王龍生.煤礦高效輔助運輸成套系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J].煤炭科學技術(shù)，2014（09）：77-82.

[2]郭金剛.特大型高產(chǎn)高效礦井集約化生產(chǎn)技術(shù)[Z].山西潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司王莊煤礦，2001.

[3]黃福昌，倪興華，李偉等.煤巷快速施工成套設(shè)備與工藝技術(shù)研究[Z].兗礦集團有限公司，2007.

[4]軒濤.兗州礦區(qū)復雜條件大采高綜采設(shè)備配套淺析[C].第六屆全國煤炭工業(yè)生產(chǎn)一線青年技術(shù)創(chuàng)新大會論文集.兗礦集團有限公司，2011：425-430.