無軌膠輪車在煤礦輔助運輸中的應(yīng)用研究

付建華

（山西西山煤電股份有限公司西銘礦， 山西 太原 030053）

引言

通過選擇使用無軌膠輪車來應(yīng)用到煤礦輔助運輸中，對于提升輔助運輸質(zhì)效較為關(guān)鍵。但是當(dāng)前很多煤礦使用無軌膠輪車還存在著較多問題，影響到無軌膠輪車整體運輸質(zhì)效的發(fā)揮。因此，對無軌膠輪車在煤礦輔助運輸中的應(yīng)用進(jìn)行分析具有重要意義。

1 無軌膠輪車在煤礦輔助運輸中的應(yīng)用優(yōu)勢

首先，無軌膠輪車運輸效率相對較高，在地面裝載一次之后可直接運輸?shù)讲蓞^(qū)甚至可以直接運輸?shù)讲蓞^(qū)工作面，運輸速度快，運輸能力大，極大提升了煤礦輔助運輸效率。其次，無軌膠輪車在井下運輸用途相對較多按用途分類可分為普通的運輸車輛和特種車輛，根據(jù)不同的任務(wù)類型，可選擇使用不同的車型。此外，無軌膠輪車運輸能力較強(qiáng)，特別是爬坡能力相對于其他輔助運輸方式較強(qiáng)。巷道布置也較為簡單，運輸成本較低。

2 無軌膠輪車在煤礦輔助運輸中的應(yīng)用適用條件

從當(dāng)前無軌膠輪車在煤礦中的使用來看，主要在一些傾角相對較小的煤礦使用廣泛，特別是在傾角在12°以下的煤礦使用相對較多[1]。選擇使用無軌膠輪車可以將矸石、設(shè)備、材料及人員等直接運輸?shù)介_采工作面。具體的應(yīng)用條件如下：

2.1 巷道坡度要求

從當(dāng)前無軌膠輪車在煤礦中的應(yīng)用情況來看，一般情況下，在6°范圍內(nèi)的坡上運行時，無軌膠輪車運行的距離在1.2 km 范圍內(nèi)，同時對于局部的縱向最大坡度應(yīng)當(dāng)控制在14°范圍內(nèi)。若巷道底板較為光滑，整體較為堅硬，同時有淋水的問題時，對于無軌膠輪車運行的坡度還應(yīng)當(dāng)適當(dāng)降低。在底板較為松軟的情況下，對于橫向坡度應(yīng)當(dāng)控制在5°范圍內(nèi)，巷道傾角應(yīng)當(dāng)控制在12°范圍內(nèi)，相關(guān)的行車標(biāo)志也應(yīng)當(dāng)完善。

2.2 底板抗壓強(qiáng)度要求

從無軌膠輪車使用情況來看，其對于巷道底板一般會產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)，大約在0.3～0.7 MPa，所以無軌膠輪車在井下使用的過程中對巷道整體的不平整性與硬度均有著相對較高的要求，巷道底板質(zhì)量要求相對較高。因此，若巷道涌水量較大，底板巖性較差，則無軌膠輪車不適用。一般情況下，巷道底板需要具備砂質(zhì)頁巖、砂巖等底板巖性相對較高的條件才能滿足使用需求。無軌膠輪車在輔助運輸巷道搬家倒面使用時，需要對巷道底板進(jìn)行硬化。必要情況下，應(yīng)當(dāng)沿著巷道底板開掘排水溝或者在巷道的邊角位置設(shè)置集水坑[2]。若巷道整體較為松軟破碎，則技術(shù)人員首先需要對巷道進(jìn)行鏟平處理，然后再鋪上砂卵石或者加上墊板。

2.3 無軌膠輪車需要有較好的制動系統(tǒng)

從當(dāng)前無軌膠輪車使用來看，制動系統(tǒng)運行效果會直接影響到無軌膠輪車作用發(fā)揮，很多無軌膠輪車在井下運輸?shù)倪^程中出現(xiàn)了制動不到位的問題，導(dǎo)致了事故的發(fā)生。圖1 為無軌膠輪車制動系統(tǒng)示意圖。在選擇無軌膠輪車時，應(yīng)當(dāng)結(jié)合無軌膠輪車所適用的地質(zhì)條件進(jìn)行科學(xué)設(shè)定。

圖1 無軌膠輪車制動系統(tǒng)示意圖

3 無軌膠輪車在煤礦輔助運輸中的應(yīng)用要點

3.1 在煤礦井下使用材料運輸中的應(yīng)用

當(dāng)前煤礦井下生產(chǎn)過程中使用到的各類材料非常多，使用無軌膠輪車可以取得較好的運輸效果。通常情況下，在進(jìn)行材料運輸時，需要根據(jù)材料的形狀，采取集裝化的方式進(jìn)行運輸。若運輸散裝材料或者規(guī)模相對較小的材料，例如，對煤礦井下采掘工作面使用較多的管材、水泥、錨桿、錨索、金屬網(wǎng)及木材等，可選擇使用WqC3J 型膠輪車進(jìn)行運輸。該車在運輸時，每次運輸重量可以超過3 t，可有效達(dá)到煤礦井下各個工作地點對于各類材料使用的需求。同時，對于一些體積較大、使用量也較大的材料，煤礦可選擇使用W8 或者WC5 型無軌膠輪車進(jìn)行運輸，WC5 無軌膠輪車每次運輸?shù)呢浳镔|(zhì)量可以達(dá)到5 t，W8 每次運輸?shù)呢浳镔|(zhì)量可以達(dá)到8 t。

3.2 在煤礦井下設(shè)備運輸中的應(yīng)用

隨著煤礦現(xiàn)代化的發(fā)展，井下在生產(chǎn)的過程中使用到各種類型的設(shè)備，因此，全面使用無軌膠輪車實現(xiàn)設(shè)備高效運輸非常關(guān)鍵。對于重量在3 t 之下綜采面使用到的順槽及一些規(guī)模相對較小的設(shè)備可選擇使用WC2 型順槽車或輕型車進(jìn)行運輸[3]。從當(dāng)前無軌膠輪車在井下運輸中的應(yīng)用來看，選擇使用無軌膠輪車較好解決了順槽物料和小型設(shè)備的運輸問題，同時降低工人的勞動強(qiáng)度。對于井下使用的特重型裝備，例如對采煤機(jī)的運輸，技術(shù)人員可選擇使用無軌膠輪車直接從地面運輸?shù)讲擅汗ぷ髅?。此外，支架運輸也是制約煤礦輔助運輸效果的重要類型，在具體運輸時可以選擇使用無軌膠輪車。若支架在40 t之下，可選擇使用WC40Y 框架式支架搬運車或WC25 型鏟板式支架搬運車進(jìn)行運輸，不僅可以取得較好的運輸效果，礦井搬家倒面的時間也可以實現(xiàn)明顯節(jié)約。

3.3 在煤礦井下人員運輸中的應(yīng)用

人員運輸是煤礦輔助運輸?shù)闹匾愋?。從傳統(tǒng)的煤礦井下人員運輸來看，由于運輸不到位的問題，很多工人需要在上下班的途中消耗大量的時間和體力，特別是隨著煤礦井下生產(chǎn)范圍的不斷拓展，從入井口到工作面，距離越來越長，這些傳統(tǒng)問題更顯突出。因此在井下人員運輸?shù)倪^程中，可選擇使用無軌膠輪車。例如，可選擇使用WC20 型防爆膠輪運輸車對人員進(jìn)行運輸，該車上配備有20 人的座位，平均的運行速度可以達(dá)到20 km/h，將乘車站設(shè)置在等候室中，可以提升人員乘坐的安全性和舒適性，將工人更多的有效時間投入到工作面生產(chǎn)中，同時降低了井下生產(chǎn)的勞動強(qiáng)度，交接班的時間明顯縮短。

4 無軌膠輪車在煤礦輔助運輸應(yīng)用中需要注意的問題

4.1 對無軌膠輪車井下運輸系統(tǒng)進(jìn)行全面優(yōu)化

從當(dāng)前無軌膠輪車在井下的運輸情況來看，系統(tǒng)不夠完善是制約無軌膠輪車運輸效果提升的重要因素。因此，煤礦在使用無軌膠輪車進(jìn)行輔助運輸時，全面提升系統(tǒng)整體運行參數(shù)非常關(guān)鍵，尤其是對井下巷道布置情況必須給予充分關(guān)注，結(jié)合輸送設(shè)備的實際需求，對井下煤層的賦存參數(shù)進(jìn)行全面優(yōu)化，對煤礦拓展布局結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體規(guī)劃。在巷道出現(xiàn)交叉的位置不能有直角貫通的問題，從而更好確保曲率增大，保證車輛拐彎的空間。同時，從巷道的實際長度出發(fā)，對無軌膠輪車運輸路線進(jìn)行科學(xué)設(shè)計，將參數(shù)結(jié)構(gòu)全面融入到其中，確保井下硐室的長度，提升車輛運行效率。若為小型車輛，在雙向行駛時應(yīng)當(dāng)確保具有回車空間。根據(jù)硐室的實際長度，對巷道內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效設(shè)計，特別是對斜角角度進(jìn)行綜合管控，一般情況下應(yīng)當(dāng)將角度控制在45°以下。通過最大限度地提升設(shè)計合理性與科學(xué)性，更好保證無軌膠輪車在井下輔助運輸中的使用效果。

4.2 對巷道路面情況進(jìn)行全面優(yōu)化

從無軌膠輪車在煤礦中的應(yīng)用情況來看，巷道路面情況會直接影響到無軌膠輪車的運行效果，也是導(dǎo)致無軌膠輪車出現(xiàn)運行事故的重要因素。因此，為了更好提升無軌膠輪車在煤礦中的運行實效，煤礦應(yīng)當(dāng)根據(jù)井下的生產(chǎn)服務(wù)區(qū)域和服務(wù)時間等，對巷道路面情況進(jìn)行差異化處理。對于較為關(guān)鍵的輔助運輸巷道，緩坡副斜井及井底車場等服務(wù)年限相對較長位置，路面整體需要承受較大負(fù)荷，車流量較大，技術(shù)人員可選擇使用厚度為0.3 m 的C25 或者C30 混凝土對巷道進(jìn)行硬化。而對于井下的采區(qū)順槽、聯(lián)絡(luò)巷道等服務(wù)年限相對較短的巷道可簡單進(jìn)行硬化處理，可滿足巷道服務(wù)時間內(nèi)無軌膠輪車順利通過即可。

4.3 全面做好無軌膠輪車運行輔助設(shè)施的設(shè)置

為了更好提升無軌膠輪車在井下的運行效果，降低無軌膠輪車運行中出現(xiàn)事故的概率。煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)在無軌膠輪車運行的國產(chǎn)車中根據(jù)巷道的長度設(shè)置針對性的躲避硐室，同時還需要設(shè)置加水電的位置，更好確保無軌膠輪車運行實效。根據(jù)當(dāng)前無軌膠輪車在煤礦井下的使用情況，可在錯車硐室的位置設(shè)置加水地點，間隔距離一般情況下控制在1 km內(nèi)，通常情況下將躲避硐室設(shè)置在行車與行人巷道中，保證在300 m 的范圍內(nèi)有合理間隔。此外，在無軌膠輪車運行的巷道，兩幫上應(yīng)設(shè)置反光標(biāo)志，煤礦工人應(yīng)當(dāng)穿戴具有反光標(biāo)志的工作服，以全面提升無軌膠輪車駕駛?cè)藛T的辨識力，更好確保無軌膠輪車行駛的安全性。

5 結(jié)語

在煤礦輔助運輸系統(tǒng)中應(yīng)用無軌膠輪車對于提升輔助運輸體系運輸質(zhì)效具有重要作用。在選擇使用無軌膠輪車時，需要嚴(yán)格遵循應(yīng)用原則，從輔助運輸系統(tǒng)需求出發(fā)，準(zhǔn)確把握無軌膠輪車在煤礦輔助運輸中的適用條件，精準(zhǔn)掌控應(yīng)用要點，推動無軌膠輪車在煤礦輔助運輸中應(yīng)用質(zhì)效的提升。