淺析礦井輔助運輸技術現狀及發展
地質礦產
作者：陳振剛
摘要：文章分析了我國目前煤礦井下采用的輔助運輸類型所存在的各種問題，介紹了無軌膠輪車輔助運輸方式的應用情況，並闡述了無軌膠輪車的特點、使用條件及其應用前景。
關鍵詞：煤礦輔助運輸；無軌膠輪車；輔助運輸設計；安全
中圖分類號：TD52 文獻標識碼：A 文章編號：1009—2374（2012）24—0123—02
輔助運輸是指除煤炭運輸以外的材料、設備及人員運輸的統稱。隨著煤炭行業的快速發展，煤礦產能由小到大也在不斷擴大，我國煤礦井下輔助運輸狀況與先進采煤國家相比差距還很大，絕大多數煤礦的輔助運輸仍然采用小絞車接力運輸、無極繩、軌道礦車等多段分散落後的傳統運輸方式，存在著運輸環節多、運行速度慢、效益低、事故多、占用人員和設備及安全、機動性和適應性均較差等問題。特別是在工作麵設備、材料搬運時，裝載、卸載和調車等工作量大且繁雜，采用這種傳統的運輸方式搬遷不僅時間長，而且嚴重影響礦井全員效率的提高和煤礦的安全生產。傳統的輔助運輸方式已成為製約我國煤礦安全生產的一個薄弱環節。國外已多采用高效的無軌輔助運輸替代傳統的有軌運輸。
1 井下輔助運輸係統設計要求及類型
1.1 輔助運輸設計要求
適應井下運輸線路布置、巷道特征；滿足運輸物料品種、特性、運送量及人員運送要求；滿足雙向運輸要求；煤巷及半煤岩巷的煤和夾矸等宜進入回采煤流係統運輸，岩巷掘進的矸石有條件時宜在井下處理。
1.2 煤礦井下可選用的輔助運輸方式及各種適用條件
1.2.1 可選用的輔助運輸方式。軌道機車運輸、繩牽引運輸、卡軌車與齒軌車運輸、單軌吊車運輸、無軌膠輪車運輸、帶式輸送機運輸、架空乘人裝置。
1.2.2 常用輔助運輸適用條件。
軌道機車運輸：井下輔助運輸距離較長、運輸巷道平直或具有彎曲、分岔時可選用軌道電機車或柴油機車運輸。運行坡度不得大於5‰。
繩牽引運輸：副斜井及井下采區回采巷道，掘進工作麵，采區上、下山或暗斜井的輔助運輸可采用繩牽引運輸設備，在水平或低坡度起伏不平的巷道中可采用無極繩絞車或無極繩連續牽引車。
采用纏繞式絞車時應用在斜巷直道運行（包括設計規定的變坡運行），由於目前牽引繩的轉向機構不能確保在分岔巷道中的運行安全，故纏繞式絞車不宜用於分岔巷道中，運距應由絞車的允許容繩量確定。
采用無極繩絞車時運行傾角宜小於12°，運輸距離宜小於2000m或根據運行要求及選用設備的技術性能確定。水平曲率半徑不小於9m，但彎道處不得有變坡和道岔。豎曲率半徑不小於15m。
無軌膠輪車運輸：礦井井下地質條件簡單，采用小傾角斜井開拓或平硐開拓的近水平煤層礦井，全壓通風進風的主要運輸巷道，運行傾角不宜大於6°。
2 各種輔助運輸的特點
（1）軌道機車運輸適用於近水平長距離運輸，巷道具有彎曲分岔時也可選用，但是由於需要鋪設軌道、安設道岔、運輸物料時需要倒運、換裝，不能一次性運達作業地點，所以存在運輸環節多，運輸周期長等問題，在采區上、下山，回采巷道，掘進工作麵等地段還需要安設調度提升絞車進行配合作業。
（2）無極繩牽引運輸由於可以連續雙向運輸作業、適用坡度傾角大等特點，所以效率比較高，但是也存在提前鋪設軌道、需要調度絞車配合作業、運輸環節多等不足。
（3）采用無軌防爆膠輪車輔助運輸有以下特點：防爆膠輪車可實現一次裝載後從地麵直到采區工作麵或從井口至采區工作麵不經轉載的直達運輸，運速快，運輸能力大，從而可大量節省輔助運輸人員和提高運輸效率。防爆膠輪車車型多，應用範圍廣，防爆膠輪車可實現一機多用，並可集鏟裝、運輸和卸載功能於一體。綜采工作麵設備搬遷時，可自裝自卸，做到拆除、鏟裝、運輸、卸載和調整就位一機完成，既減輕了工人的勞動強度，又大幅度提高了生產效率和安全性。利用防爆膠輪車的快速更換裝置，一位司機不離座位進行操作，在1～2min內即可完成工作機構的更換，實現材料、設備和人員等的多種運輸功能，可供更換選擇的工作機構有鏟鬥、鏟板、叉架、客廂和貨廂等40餘種，一台防爆膠輪車可配多種工作機構，完成不同的作業，滿足礦井生產的多種需要。防爆膠輪車爬坡能力強，最大重載下可爬坡14，完全可以滿足在水平煤層與近水平煤層中使用。防爆膠輪車載重能力大，重型車可整體運輸液壓支架等大型設備，運輸能力可達35t。輕型車可運輸材料及人員，一台防爆膠輪車最多可運25～40人；也可載運14～20t矸石，在20s內完成自卸作業。防爆膠輪車運輸成本低，從而降低了噸煤成本。傳統的輔助運輸係統運營費用約占噸煤成本的15%～20%，為10～20元，而無軌防爆膠輪車在大柳塔礦使用噸煤運輸費用僅1元，大大低於傳統的輔助運輸型式。