(唐山開灤趙各莊礦業(yè)公司安全管理部,河北 唐山 063101)
淺談煤礦輔助運(yùn)輸設(shè)備的合理選用
張海濱
(唐山開灤趙各莊礦業(yè)公司安全管理部,河北 唐山 063101)
本文介紹了煤礦輔助運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn),對煤礦輔助運(yùn)輸設(shè)備的相關(guān)技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行了分析與介紹,探討了煤礦輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的方式選擇。
煤礦;輔助運(yùn)輸;機(jī)械化開采
煤礦企業(yè)中,運(yùn)輸作業(yè)在煤炭生產(chǎn)中占據(jù)著重要作用。按照煤礦運(yùn)輸作業(yè)的任務(wù),可將運(yùn)輸任務(wù)分為主運(yùn)輸與輔助運(yùn)輸兩類。近幾年,我國煤炭采掘技術(shù)有了明顯的提高,可是礦井內(nèi)輔助運(yùn)輸設(shè)備的發(fā)展較緩慢,其運(yùn)輸效率的高低成為決定煤礦生產(chǎn)效率的決定性因素,提高輔助運(yùn)輸設(shè)備的機(jī)械化發(fā)展程度成為煤礦企業(yè)未來發(fā)展的方向。
煤礦井下輔助運(yùn)輸主要具有以下幾特點(diǎn):隨井下采掘工作面的掘進(jìn)而變化輔助運(yùn)輸通道的位置;礦井下采掘工作點(diǎn)相對較分散,增加了運(yùn)輸環(huán)節(jié);不同采區(qū)路面變化叫懸殊,造成輔助運(yùn)輸線路縱橫交錯(cuò);輔助運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)輸?shù)奈锪戏N類繁雜,形狀各不相同;因礦井下空氣中可能含有較多的灰塵與瓦斯氣體,運(yùn)輸設(shè)備須有一定的防爆特性。
由于煤礦輔助運(yùn)輸設(shè)備具有以上這些特點(diǎn),這就要求其具有多種多樣的類型滿足不同的需求。研究發(fā)現(xiàn),輔助運(yùn)輸設(shè)備中,除了一般常用的電機(jī)車、礦用絞車外,最近幾年有生產(chǎn)出較先進(jìn)的輔助運(yùn)輸設(shè)備,例如卡軌車、電軌吊車、無軌車等輔助運(yùn)輸設(shè)備。
2.1 電機(jī)車
電機(jī)車是一種用繩索做牽引的軌道輔助運(yùn)輸設(shè)備,它在牽引電機(jī)的帶動(dòng)下,利用軌道與車輛車輪之間的光滑摩擦力,驅(qū)動(dòng)車身在固定車道上向前行駛。根據(jù)車身的結(jié)構(gòu)類型可以分為以下兩類:蓄電池、架線式電機(jī)車;若根據(jù)電車采用驅(qū)動(dòng)電源的不同可以分為:交流電、直流電機(jī)車,在這兩類電車中,因直流電機(jī)車的運(yùn)行穩(wěn)定性較好,因此其得到了廣泛的應(yīng)用。
(1)架線式電機(jī)車。優(yōu)點(diǎn):它的構(gòu)造結(jié)構(gòu)較蓄電池電機(jī)車簡單,生產(chǎn)成本較低、運(yùn)營保養(yǎng)費(fèi)用較低,且機(jī)車的容量較大、運(yùn)行速度較快,節(jié)省用電,降低運(yùn)輸成本;缺點(diǎn):機(jī)車機(jī)身較大、在有拐彎處不夠靈活,且因需要在礦井巷道內(nèi)需要架設(shè)電線,增加了巷道內(nèi)的復(fù)雜性,對工作人員的人身安全有一定的影響,電線在井下潮濕的環(huán)境中,容易出現(xiàn)電火花,對礦井的安全生產(chǎn)埋下較大的安全隱患。
(2)蓄電池式電機(jī)車。優(yōu)點(diǎn):因機(jī)車電源采用蓄電池,不需要架設(shè)電線,不會(huì)在運(yùn)營中產(chǎn)生電火花,它行駛較靈活、適宜在巷道有彎道、起伏等不規(guī)則的礦井內(nèi)使用。缺點(diǎn):因機(jī)車是蓄電池作為機(jī)車的電源,因此需要經(jīng)常充電,且電源的使用壽命較短,需要定期進(jìn)行更換,增加了后期費(fèi)用,且運(yùn)輸費(fèi)用較高。
2.2 礦用絞車
礦用絞車主要可以分為以下幾類:無極繩絞車、運(yùn)輸絞車、雙速調(diào)度回柱絞車等。
無極繩絞車,它主要在鋼絲繩的牽引下在礦井內(nèi)運(yùn)營的輔助運(yùn)輸設(shè)備,其運(yùn)輸容量較大、適應(yīng)各角度,且行駛距離較長,它主要運(yùn)送采掘工作的支護(hù)物料、采掘設(shè)備等不需中途停止的設(shè)備;雙速調(diào)度回柱絞車,它主要負(fù)責(zé)運(yùn)送綜采工作面即系設(shè)備以及搬運(yùn)機(jī)電設(shè)備等,同時(shí)也常作為礦用調(diào)度、運(yùn)送物料等。
2.3 單軌吊車、卡軌車
(1)單軌吊車運(yùn)輸。它是利用裝設(shè)在礦井巷道頂部的單軌的牽引下來進(jìn)行輸送巷道支護(hù)物料、采掘機(jī)械設(shè)備。繩牽引單軌吊車的運(yùn)行性能與機(jī)車牽引有一定的差異,繩牽引主要由摩擦力作為牽引力,而機(jī)車牽引則為黏著力作為牽引力。繩牽引單軌吊車?yán)娩摻z繩與驅(qū)動(dòng)輪之間的摩擦力牽引機(jī)車向前行駛。
單軌吊車的優(yōu)點(diǎn):發(fā)動(dòng)機(jī)采用柴油作為能源,機(jī)車運(yùn)行功率大,運(yùn)行較靈活;它可以在傾角大、拐彎多、起伏大的巷道內(nèi)無阻礙連續(xù)行駛,且機(jī)車的運(yùn)行速率高,需要工作人員少、運(yùn)行穩(wěn)定性高等。
(2)卡軌車運(yùn)輸。它主要有內(nèi)燃機(jī)、鋼絲繩牽引、蓄電池等三類,機(jī)車裝設(shè)有兩對垂直承重行駛輪與水平導(dǎo)向輪。
卡軌車運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn):適應(yīng)性強(qiáng)、車身容量大、行駛功率大,可以在彎道上靈活行駛。
2.4 無軌運(yùn)輸車
無軌運(yùn)輸車主要是指沒有軌膠輪車。由于它不需要鋪設(shè)軌道,提高巷道的利用率,因此得到了廣泛的應(yīng)用。其主要利用柴油機(jī)、蓄電池等作為運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)力,且由于無需軌道,因此可以在巷道內(nèi)隨意行駛。
無軌膠輪車輔助運(yùn)輸方式的優(yōu)點(diǎn):車身運(yùn)行靈活、需要占用的人員較少、運(yùn)行效率高,它可以向井下運(yùn)送巷道支護(hù)物料、采掘機(jī)械設(shè)備、工作人員等,還可以運(yùn)送大型的采掘機(jī)械,減少了整機(jī)的拆卸時(shí)間,提高運(yùn)送效率。
在煤礦井下的輔助運(yùn)輸設(shè)備選型時(shí),應(yīng)符合以下幾點(diǎn)要求:當(dāng)輔助運(yùn)輸設(shè)備向井下輸送工作人員時(shí),要減少輸送過程的時(shí)間消耗,且確保設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性與安全性;機(jī)械化完成設(shè)備的裝卸工作,設(shè)備的安裝系統(tǒng)簡便,運(yùn)輸距離可以根據(jù)巷道的改變而隨時(shí)變動(dòng);在向井下運(yùn)送輔助設(shè)備、采掘機(jī)械、工作人員等過程中盡量減少中途的停運(yùn)次數(shù);在運(yùn)送大型采掘機(jī)械時(shí),盡量保持整機(jī)運(yùn)送,提高整機(jī)的運(yùn)送效率,提高煤炭的開采效率。
在近幾年中,一些先進(jìn)的大型礦井具有以下幾種輔助運(yùn)輸形式:全軌道輔助運(yùn)輸;有軌道與無軌膠輪車輔助運(yùn)輸;單軌吊與無軌膠輪車相結(jié)合輔助運(yùn)輸;全無軌膠輪車輔助運(yùn)輸。上述四種煤礦井下輔助運(yùn)輸方式,若從運(yùn)輸設(shè)備的技術(shù)角度考慮,由于無軌輔助運(yùn)輸方式運(yùn)輸容量較大、運(yùn)行功率大、行駛速度較快,且機(jī)車可適應(yīng)快速的轉(zhuǎn)彎,其技術(shù)優(yōu)勢較明顯;若根據(jù)整個(gè)輔助運(yùn)輸工藝考慮,四種輔助運(yùn)輸方式不分上下,需要根據(jù)礦井內(nèi)地質(zhì)狀態(tài)的不同來選擇合適的輔助運(yùn)輸方式。此外,為了解決小型礦井難運(yùn)用大型輔助運(yùn)輸設(shè)備,仍采用傳統(tǒng)的人力推車的操作難題,提高礦井原煤的運(yùn)輸效率,并減少運(yùn)輸過程發(fā)生安全事故。一種般采用繩牽引單軌吊輔助運(yùn)輸逐漸應(yīng)用在小型礦井中。此種運(yùn)輸設(shè)備可以利用鋼絲繩牽引運(yùn)煤車向上運(yùn)輸,其結(jié)構(gòu)相比其他運(yùn)輸設(shè)備較簡單,且規(guī)模較小,運(yùn)輸較穩(wěn)定,因此它非常適合小型礦井的原煤運(yùn)輸中。
綜上所述,為了提高煤礦井下輔助運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)行效率,需要根據(jù)礦井的地質(zhì)環(huán)境、巷道的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦井的規(guī)模等一系列因素,選擇最合適的輔助運(yùn)輸方式,以提高煤礦生產(chǎn)效率,提高煤礦企業(yè)的總生產(chǎn)量。
[1]沈娟,呂清華.可彎曲連續(xù)牽引車的研究應(yīng)用[J].煤炭科技,2004(04).
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