無軌膠輪車在煤礦輔助運輸系統(tǒng)中的應用

摘 要：當前我國煤礦開采的機械化水平越來越高，因此對井下輔助運輸設備的機械化和自動化的要求也越來越高。無軌膠輪車是一種現(xiàn)代化的輔助運輸設備，運輸特點表現(xiàn)為高效、安全、靈活，適應性較強。論文作者立足無軌膠輪車運行和管理的一線，對無軌膠輪車在煤礦輔助運輸系統(tǒng)中的應用提出了相應的建議。

關鍵詞：無軌膠輪車;煤礦輔助運輸;設計

無軌膠輪車作為當前比較重要的一種煤礦輔助運輸工具，對比傳統(tǒng)的無極繩絞車輔助運輸方式優(yōu)勢明顯，可以有效的提高輔助運輸過程的安全性和可靠性，降低輔助運輸安全事故的發(fā)展。本文主要是針對煤礦井層的特點來分析無軌膠輪車在輔助運輸中的應用。

1 無軌膠輪車在輔助運輸中的重要作用

無軌膠輪車的爬坡能力強，能在起伏坡度較大和彎道道岔較多情況下運行，可以實現(xiàn)長距離的連續(xù)不間斷運輸。該無軌膠輪車可以承擔起矸石運輸、設備運輸、材料道和人員的運輸，設備在運輸過程中不會有轉(zhuǎn)載情況發(fā)生，從起點直達使用點，運輸速度和效率大幅度提高，運輸?shù)臋C動性也大大提高。對比以往的無極繩絞車運輸效率高，安全性得到了保障，可以提高煤礦運輸?shù)恼w效益。

2 煤礦礦井開拓系統(tǒng)的設計

根據(jù)應用無軌膠輪車煤礦礦井的實際開采現(xiàn)場，主要的開拓方式有立井開拓、斜井開拓、平硐開拓三種方式。立井開拓礦井應考慮各種無軌輔助運輸車輛的上下井問題，充分考慮車輛拆解后的尺寸和提升容器的提升能力，一般采用較少。斜井開拓對井筒施工技術的要求不高，采用的施工設備簡單，速度快，施工人員進出安全性高，一般都是采用該開拓方案。

對斜井傾角為5.5℃時，井下巷道采用立井開拓、斜井開拓、平硐開拓三種方案的經(jīng)濟性和實踐應用情況進行對比分析可知，斜井開拓的工程最大、工期最長，投資金額高出其它二種近6000萬元，但是其換裝工序明顯減少，同時可以實現(xiàn)從地面到井下的連續(xù)運輸作業(yè)，有效的提高了輔助運輸系統(tǒng)的效率?；陂_采產(chǎn)量的角度來講，選擇采用傾角5.5℃斜井進行。

3 無軌膠輪車輔助運輸方式

當采用斜井開拓過程中，工作面順槽、煤層大巷、緩坡副斜井的傾斜角≤5.5℃時，一般選擇采用連續(xù)不轉(zhuǎn)載運輸方式，從地面依次經(jīng)過副井、大巷直達工作面，繼而也可以采用無軌膠輪車來進行運輸。特別是在巷道設計了多分支的巷道，可以實現(xiàn)高產(chǎn)高效安全運輸。該無軌膠輪車可以運輸大型及噸位較重的設備，運輸搬遷速度較快，安裝時無須安裝任何輔助設備，節(jié)省大量設備及費用。為保障無軌膠輪車的運行，對巷道的端面尺寸要進行嚴格的限定，同時巷道支護方式選用錨網(wǎng)或錨噴支護，可減小支護材料運輸量，提高車輛通行能力。同時礦山壓力和地應力對巷道的維護條件和狀況有較大影響，礦壓大，巷道易變形，致使運輸環(huán)境惡化，必須要做好巷道的維護。巷道照明狀況影響行車安全，燈具的安裝應符合標準。在巷道轉(zhuǎn)彎、交岔點及風門等處，都應設置專門指示標志。在設計時，必須要留出車輛繞行道，安裝好行車安全信號裝置、監(jiān)控裝置，提高智能化和自動化水平。要保障巷道底板不出現(xiàn)鼓洼現(xiàn)象，提高運行路線路面的硬度和平整度。

4 無軌膠輪車在礦井開采達產(chǎn)時的配置

針對具體煤礦的生產(chǎn)任務，要確定輔助運輸任務，進而確定無軌膠輪車的配置，確定各種型號的無軌膠輪車的數(shù)量、職責、運輸量。可以有效的完成井下煤礦開采設備、材料、煤炭、矸石等運輸，同時完成液壓支架等大型設備的搬遷運輸。

5 煤礦輔助運輸中無軌膠輪車的運輸安全問題

5.1 無軌膠輪車的制動器要求

在煤礦井下開采中，一般煤層賦存狀態(tài)限定在緩傾斜范圍內(nèi)，其工作的環(huán)境比較復雜，運輸空間小，運輸速度快，因此必須保障無軌膠輪車的制動器性能要好，可以有效的提高運輸?shù)陌踩院涂煽啃?。一般無軌膠輪車應設置工作制動、緊急制動和停車制動。其中對于緊急制動是要求運行設備在遇到緊急情況時，車輛在任何時間都可以進行制動，從而停止車輛運行。制動器一般的構成有液壓松閘、彈簧制動，提高緊急制動時速度和可靠。另外采用斜井開拓系統(tǒng)的巷道，無軌膠輪車在運行時，長坡路上常出現(xiàn)制動失靈問題，因此必須有專業(yè)的預防和應對措施，有效的避免因制動失效而導致的無軌膠輪車安全事故的發(fā)生，有效的提高無軌膠輪車的運輸安全性。當前工作制動為腳踏操作，雙制動回路，四輪制動;緊急制動為手動操作，彈簧制動液壓解除。

5.2 對無軌膠輪車的巷道設計

要提高無軌膠輪車的運行安全，必須對其運行巷道斷面進行合理設計。根據(jù)無軌膠輪車的參數(shù)，對運輸巷道的斜長、寬度、高度進行設計，保障無軌膠輪車的安全行駛。依據(jù)煤礦開采中煤層的布局，輔助運輸?shù)膶嶋H要求，對巷道的岔口進行合理的設計，避免使用直角的方式，岔口的彎道曲線要盡量大，可以實現(xiàn)無軌膠輪車的轉(zhuǎn)彎。而且還要設置車輛的錯車硐室以及人員躲避硐室，使無軌膠輪車能夠在巷道中安全行駛。另外，在巷道中要設計安全指示燈以及車輛安全防護，安裝監(jiān)控裝置，斜巷道要合理的設計減速帶以及緩沖裝置，防止無軌膠輪車在輔助運輸過程中出現(xiàn)速度失控情況。還要設計巷道交叉口、硐室、轉(zhuǎn)彎處的安全標志，考慮到巷道寬度較窄問題，要設置反光鏡。煤礦開采中的相關工作人員要配備好能夠反光的工作服裝，并且工作時要嚴格穿戴，這樣能夠增加人員以及車輛工作的安全性。

5.3 運輸路面的處理

無軌膠輪車運行的路面硬化問題。輔助運輸巷道若采用自然路面，煤巷掘進應嚴格沿底板，不留底煤，巷道中不應有淋水，應設排水溝和集水坑，對泥化較嚴重的地段應進行特殊處理。同時要保障運輸路面保證具有較強的穩(wěn)定性以及平整度，只有這樣才能夠使運輸過程更加安全。在實際的處理過程中，要依據(jù)無軌膠輪車的運輸區(qū)域進行有針對性的解決。對于運輸中有較高荷載的、使用頻率較多的路面區(qū)間要進行有效的硬化，一般是可以使用混凝土材料進行處理，混凝土的厚度大約保持在300mm。而相對使用較少的區(qū)域，就可以根據(jù)路面的實際情況對混凝土的厚度進行相應的降低，但是要注意厚度減小量不能夠超過一半。

6 結束語

無軌膠輪車因其運輸優(yōu)勢，已在各大煤礦的井下輔助運輸中得到了應用，極大的提高了煤礦井下輔助運輸系統(tǒng)的安全性和運輸效率，為實現(xiàn)煤礦高產(chǎn)高效安全開采奠定了基礎。但是無軌膠輪車也有一定的缺點：廢氣污染、散熱量大、噪聲高，蓍電池機車無排氣污染，但放電時間短，運行速度慢。神東煤炭公司與煤炭科學研究總院太原分院合作，自行制開發(fā)了防爆低污染無軌膠輪車，并全部通過了井下工業(yè)性試驗，為礦井輔助運輸無軌膠輪化在煤礦全面推廣創(chuàng)造了條件。

參考文獻

[1]劉海龍.無軌膠輪車在煤礦輔助運輸中的設計研究[J].煤礦機械，2018，39（12）：16-17.

[2]李竹年.無軌膠輪車在煤礦輔助運輸系統(tǒng)中的應用[J].煤礦機電，2019，40（02）：66-69.

[3]靳偉偉.煤礦無軌膠輪車輔助運輸系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].機電工程技術，2019，48（03）：188-190.

[4]謝抗抗.關于無軌膠輪車在煤礦輔助運輸中的設計探討[J].科技創(chuàng)新與應用，2019（25）：107-108.

[5]原磊明，王海斌.無軌膠輪車在煤礦輔助運輸中的應用[J].建井技術，2014，35（05）：55-57.

作者簡介

張君瑞（1985-），山西省運城人，2010年1月畢業(yè)于中國礦業(yè)大學（北京）采礦工程專業(yè)，現(xiàn)就職于中煤平朔集團公司山西小回溝煤業(yè)有限公司，擔任運轉(zhuǎn)隊隊長，工程師。