趙 峰 王德祥 董 雨 郄寶厚

礦用蓄電池電機車運輸大型綜采設備的實踐

趙 峰 王德祥 董 雨 郄寶厚

介紹了在井下軌道運輸系統(tǒng)采用CAY25/9P型蓄電池電機車運輸大型綜采設備的方法。如此，解決了架線式電機車牽引力不足的問題。

井下運輸；軌道運輸；蓄電池電機車

大同煤礦集團白洞煤業(yè)公司現在開采的8106工作面是白洞有史以來的第一個大采高工作面，最大單件設備全重達30 t，原礦井井巷軌道運輸無法適應新設備的運輸，現有的軌道運輸方式——架線電機車已無法適應大噸位設備的運輸。為此，采用牽引能力大的CAY25/9P型礦用蓄電池電機車進行運輸。筆者就在井下軌道運輸系統(tǒng)上采用蓄電池電機車運輸大型綜采設備進行探討。

1 大采高主要大噸位設備簡介

采煤機，MG750/1815－GWD型，重128 t（入井時設備解體平均單件重14 t）；

液壓支架，ZZ990/29.5/50型，重32 t（入井時拆除4根立柱后重28 t，加上平板車自重2 t，共重30 t）。

2 大采高設備運輸分析

鑒于大采高設備的單件最大重量（30 t）以及巷道最大坡度（≤5°），原來架線電機車（粘重為10 t）的運輸能力已無法滿足，故決定采用牽引能力大的蓄電池電機車運輸。

3 蓄電池電機車的主要技術指標和運行性能分析

車啟動力矩大，運行速度平緩，爬坡能力強，適應性能好。

3.1 主要技術參數

粘重25 t（實際30 t），功率110 kW×2，啟動牽引力 67.5 kN，持續(xù)牽引力 53.9 kN，持續(xù)速度9.5 km/h，軌距900 mm，制動方式為空氣+電氣+機械，牽引高度210 mm/320 mm/430 mm，蓄電池電壓550 V。

3.2 牽引力分析

3.2.1 最大單件牽引力

列車在牽引狀態(tài)的動力方程式：

式中：F——機車啟動（運行）時的牽引力；

P——電機車重量，t，取25 t；

Q——載重，t，取30 t；

ω——列車啟動（運行）時的阻力系數，啟動時取10.5 kg/t，運行時取7 kg/t；

i——軌道坡度，盤曲坡度≤87‰，取最大坡度87‰；

a——列車加速度，對于井下電機車取0.04 m/s2。

計算得：機車啟動時的牽引力F＝54.9 kN，運行時的牽引力F＝53 kN。

3.2.2 機車牽引特性曲線

機車牽引特性曲線見圖1。

采用國內最大型蓄電池電機車進行試驗，電機車型號為CAY25/9P。蓄電池電機車由蓄電池組供應直流電，直流電通過帶有計算機控制的牽引逆變器轉換成電壓和頻率可調的三相交流電驅動2臺交流異步牽引電動機，2臺交流異步牽引電動機單獨通過連接的齒輪減速箱驅動輪對從而牽引電機車。因此，該電機

通過最大單件牽引力的計算，再與機車牽引力特性曲線比較可得控制機車安全運行的參數，其運行速度應保持在7.5 km/h以下。

3.3 運行措施

①運輸線路鋪設不低于30 kg/m的鋼軌，保證機車和設備的安全運行；

②對原軌道運輸系統(tǒng)進行全面的檢查、整修，重點對軌道損壞地段、轉彎處、薄弱處進行了更換和修整，對污染嚴重的區(qū)域進行了清掃和清潔，保證軌道的粘著力；

③在軌道轉彎處安裝軌距拉桿保證彎道的軌距尺寸；

④常規(guī)電機車為電制動，為保證有坡度的路段和轉彎處駐停的安全可靠，利用電機車的空氣制動和機械制動進行綜合制動，同時軌道輔以撒沙。

4 應用情況及評價分析

經過對大采高設備安全、順利的運送以及其他設備的運輸，證明此項技術途徑可獲得如下效果。

①采用蓄電池電機車運輸，不僅可以解決原機車運力不足的問題，還可以延伸到無架空線的軌道運輸區(qū)域，減少布置架空線等機電設備；同時也能減少井下雜散電流存在的危害性，對整個礦井而言，安全系數大大提高了，具有很高的社會和經濟效益。

②盤區(qū)運料采用蓄電池電機車運輸，可以減少大量絞車等機電設備的布置，節(jié)約材料費、配件費等20余萬元。

③運輸設備的高度不受架空線的限制。

④機電設備的維修量少，減少了專職維修人員。不用配置專職架線工維護人員，按每班2人，每天3班，每天可減少6人以上。

⑤減少運輸設備的時間，比預計設備運輸時間提前了12 d，提高了效率。

⑥有利于改善井下環(huán)境。巷道沒有架空線，行人不用擔心觸電。消除了雜散電流給礦井帶來的安全隱患。消除了軌道回流，取消了軌道絕緣。改善了入井人員的行走環(huán)境。

5 建議

在有條件的礦井，按照井巷的坡度、設備的重量、運輸路線的要求，進行運輸系統(tǒng)的修整，可不斷優(yōu)化井下軌道運輸方式。在此基礎上選擇蓄電池電機車運輸設備，既降低運輸成本，延長軌道運輸范圍，又可提高運輸設備的效率。

Practice of Transporting Large Fully Mechanized Coal Mining Equipment by Battery Locomotive

Zhao Feng Wang Dexiang Dong Yu Qie Baohou

This paper gives an introduction of the method that CAY25/9P is used to transport large fully mechanized coal mining equipment in coal mine rail transportation system and thus resolves the inadequate traction problem.

underground transportation;rail transportation;battery locomotive

TD254

B

1000-4866(2011)01-0039-02

趙峰，男，1976年3月出生，1996年畢業(yè)于大同礦務局職工大學（煤礦機電專業(yè)），現在大同煤礦集團白洞煤業(yè)公司工作。

2011－01－05

2011－01－19