柴油機(jī)單軌吊在煤礦井下的應(yīng)用

平原

摘要：傳統(tǒng)的運(yùn)輸方式復(fù)雜，投入設(shè)備多，勞動力占用量大，為了解決這些弊端，單軌吊輔助運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。單軌吊輔助運(yùn)輸系統(tǒng)開發(fā)是為了降低采掘工人的勞動強(qiáng)度、降低運(yùn)輸物料難度和綜合安全因素的情況設(shè)計的，采用單軌吊輔助運(yùn)輸技術(shù)簡化了運(yùn)輸環(huán)節(jié)，提高了運(yùn)輸效率和運(yùn)輸安全，對于我國采礦工作有著重大的意義。

關(guān)鍵詞：煤礦;輔助運(yùn)輸;單軌吊;應(yīng)用

1單軌吊輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的組成

1.1調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)

調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)作用是能夠?qū)C(jī)車運(yùn)行情況進(jìn)行準(zhǔn)確定位，包括機(jī)車位置、運(yùn)行方向等。該系統(tǒng)包括無線通信、信號智能閉鎖、道岔視頻監(jiān)控、機(jī)車視頻監(jiān)控、道岔遠(yuǎn)控司控等功能。將單一的單軌吊輔助運(yùn)輸系統(tǒng)形成網(wǎng)絡(luò)化、可視化、智能化三化合一的運(yùn)輸體系。

1.2運(yùn)行軌道

目前，我國使用的單軌吊運(yùn)輸軌道采用德標(biāo)的I140E型軌道。鋼制較好，能夠承受的拉力達(dá)90kN，保證了機(jī)車的運(yùn)行安全。

1.3制動系統(tǒng)

目前，機(jī)車使用的制動系統(tǒng)為失效制動，在機(jī)車出現(xiàn)故障或無法控制操作的情況下，油壓迅速釋放，制動系統(tǒng)自動動作，保證了機(jī)車司機(jī)及機(jī)車的安全。

1.4提升裝置

物件提升裝置由起吊梁、吊鉤、集裝箱組成，通過起吊控制手把先將物件提到所需的高度，通過機(jī)車牽引將物件運(yùn)輸?shù)街付c后將物件從起吊鉤或集裝箱內(nèi)卸下。

1.5單軌吊

單軌吊機(jī)車目前有蓄電池機(jī)車和柴油機(jī)車兩種。通過電能或柴油為機(jī)車提供動力，使機(jī)車在巷道內(nèi)運(yùn)行或起吊。

2 單軌吊機(jī)車的優(yōu)勢

2.1 高安全性

單軌吊機(jī)車的鉗形導(dǎo)向裝置，可以保證單軌吊機(jī)車不會從軌道上掉下;每個驅(qū)動步旁都有失效控制的彈簧抱閘系統(tǒng)，當(dāng)速度超過規(guī)定值時，彈簧抱閘系統(tǒng)自動抱閘，保護(hù)巷道的人員和機(jī)車安全。

2.2靈活性高

可以在傳輸過程中隨地?？啃遁d物品，裝卸速度快，緩解 因物料運(yùn)輸緩慢造成的成本增加，同時工人的勞動強(qiáng)度降低，建設(shè) 單軌吊的鋼材用量比普通軌少。根據(jù)研究表明：使用單吊軌可以使 勞動量降低 50%以上，運(yùn)輸費用降低一半。

2.3 投入少，效率高

采用了單軌吊運(yùn)輸減少了機(jī)電設(shè)備的投入和維護(hù)，緩解了 巷道內(nèi)設(shè)備擁擠的局面，對于設(shè)備的操作人員大大地減少，例如以 前要安排 6 人運(yùn)輸物料，現(xiàn)在只需要 3 人就可以了。對于降低礦井開采成本有巨大的促進(jìn)作用。

2.4 適應(yīng)性好

從巷道掘進(jìn)開始，安裝單軌吊機(jī)車軌道，用于運(yùn)輸掘進(jìn)過程中所需要的物料和設(shè)備，隨著掘進(jìn)的進(jìn)尺，逐漸把軌道鋪設(shè)至工作面，進(jìn)行工作面支架的安裝運(yùn)輸工作，及后續(xù)工作面所需的物料。

2.5爬坡能力強(qiáng)，運(yùn)輸能力大。

單軌吊車爬坡能力較強(qiáng)，機(jī)車牽引可達(dá)18°，繩牽引可達(dá)45°。但是，隨著坡度增大，允許機(jī)車牽引的有效載荷明顯減小，所以，設(shè)備適用的爬坡角度：柴油機(jī)單軌吊應(yīng)在12°以內(nèi)（短距離運(yùn)輸也不應(yīng)大于16°），繩牽引單軌吊應(yīng)在25°以內(nèi)。單軌吊車本身的運(yùn)載能力可以很大，但是由于受巷道支護(hù)強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及巷道頂板狀況的限制，一般最大單件重量：3m長軌為12t;2m長軌為16t。單軌吊機(jī)車的運(yùn)行速度最大達(dá)2m/s，運(yùn)輸效率高。

2.6無需轉(zhuǎn)載直達(dá)工作面

單軌吊機(jī)車可從井底車場吊起貨物，不經(jīng)轉(zhuǎn)載，通過道岔選擇路徑，直接送到各個回采工作面。通過井下單軌吊路網(wǎng)，直接將物資送到各個采掘工作面。大大節(jié)省了運(yùn)輸時間和人力資源。

3 應(yīng)用實例分析

淮河能源控股集團(tuán)煤業(yè)公司某煤礦綜采工作面準(zhǔn)備使用 ZZ13000/27/60D 型液壓支架，重量達(dá) 47.5 噸，運(yùn)行線路全長近 1860 米，提料斜巷設(shè)計最大坡度 15度，長度 300 米。如果采用傳統(tǒng)輔助運(yùn)輸方式，物料及支架需 解體后采用單繩纏繞式絞車、無極繩絞車以及多部慢速絞車等多種運(yùn) 輸設(shè)備相互配合才能完成整個支架安裝或撤除任務(wù)，運(yùn)輸系統(tǒng)復(fù)雜， 效率低下。

4應(yīng)用效益分析

單軌吊做為煤礦業(yè)的一種輔助運(yùn)輸工業(yè)設(shè)備，具備安全系數(shù)強(qiáng)、推動力大、適應(yīng)能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)收益豐富多彩的優(yōu)勢，是融入在我國絕大部分煤礦業(yè)的輔助運(yùn)輸工業(yè)設(shè)備。

（1）從采煤工作面的生產(chǎn)加工持續(xù)來看，運(yùn)用煤礦井下單軌吊運(yùn)輸安裝一個固定支架的需要15天左右的時間，而運(yùn)用軌道運(yùn)輸盡可能30天左右的時間，可提前15天，每一次可節(jié)約一個面15天的機(jī)械設(shè)備租賃費。處在以上分析，理應(yīng)說單軌吊是一種適合在中國絕大多數(shù)煤礦業(yè)規(guī)范的輔助運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備，推廣領(lǐng)域發(fā)展前途寬敞。

（2）從運(yùn)用煤礦井下單軌吊工作方面員來看，運(yùn)用傳統(tǒng)的小提升絞車運(yùn)輸方式每條煤巷合理布局多部提升絞車，每一集提升絞車需一名司機(jī)和一名信號把鉤工，占據(jù)許多工作方面員。而單軌吊運(yùn)輸，許多條煤巷只盡量分派一名單軌吊司機(jī)和一名把鉤工便能夠解決所有難點。能夠看得出，單軌吊運(yùn)輸可節(jié)約許多的人力資源資源優(yōu)化配置資源提高配置提高配置，減少工資支出，也有利于安全工作。

（3）從軌道來看，軌道一般選用22kg/m軌道，盡可能多股道合理布局，再再再加上道釘、水泥軌枕等，要用許多原料。而單軌吊軌道系統(tǒng)，盡可能一股道，總重不超25kg/m，除吊掛鏈和吊掛式預(yù)應(yīng)力錨索外，無需別的原料，相對軌道原料比較省。

5單軌吊輔助運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展前景

單軌吊運(yùn)輸系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的地軌運(yùn)輸系統(tǒng)，具有適應(yīng)性強(qiáng)，適用范圍廣，靈活性強(qiáng)，安裝簡單，是采掘工作面運(yùn)送綜采支架、物料設(shè)備的比較理想的輔助運(yùn)輸工具。單軌吊運(yùn)輸與普通軌道運(yùn)輸相比較，維修費用和前期投入費用均明顯減少，經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。單軌吊安全性高，與普通運(yùn)輸相比，無掉道、斷繩、跑車的危險，并且有人駕駛可全程掌握運(yùn)行狀況，及時采取措施應(yīng)對異常情況。

6 結(jié)語

單軌吊系統(tǒng)在大量實踐應(yīng)用中已經(jīng)證明了其所具備的的高效 性、可靠性、安全性以及可維護(hù)性，給煤礦企業(yè)帶來了顯著地效益 提升，解決了諸多以往留存的運(yùn)輸問題和隱患，實現(xiàn)了采區(qū)人員的 機(jī)械化運(yùn)輸。相信隨著我國煤炭產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，單軌吊系統(tǒng)也將 迎來新一輪的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]尹成排.振興煤礦井下單軌吊運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計[J].工程科技.2015（4）.

[2]常亮.立井煤礦單軌吊輔助運(yùn)輸設(shè)[J]，科技博覽，2014（6）.

[3]閆星星礦山壓力較大下綜采工作面快速回撤 技術(shù)的研究應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2016，（8）.