摘 要：我國(guó)井工煤礦已逐漸大量使用單軌吊等先進(jìn)輔助運(yùn)輸設(shè)備，在全國(guó)各地礦井均有成功使用案例。但立井煤礦大多在采區(qū)車場(chǎng)附近布置換裝站進(jìn)行換裝，將軌道大巷的地軌車輛與單軌吊換裝轉(zhuǎn)運(yùn)。文章主要針對(duì)采用立井開拓，大巷、采區(qū)均采用單軌吊設(shè)備運(yùn)輸方式，且采用井底集中換裝的煤礦進(jìn)行分析，討論其換裝站的布置方式。

關(guān)鍵詞：輔助運(yùn)輸；單軌吊；換裝站；直達(dá)運(yùn)輸；立井

引言

國(guó)內(nèi)立井開拓的礦井大部分只是在采區(qū)范圍內(nèi)使用單軌吊設(shè)備，大巷運(yùn)輸仍采用傳統(tǒng)的地軌列車運(yùn)輸，需在采區(qū)附近進(jìn)行一次換裝后，由單軌吊運(yùn)至工作地點(diǎn)。在井下每個(gè)采區(qū)都設(shè)置換裝站，無法發(fā)揮單軌吊運(yùn)輸系統(tǒng)連續(xù)化運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢(shì)。文章推薦立井底進(jìn)行集中換裝，對(duì)礦井集中換站的布置、形式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

1 概況

某礦采用立井開拓，井筒落底后自井底車場(chǎng)分別向兩翼布置水平大巷，即主運(yùn)輸膠帶輸送機(jī)大巷、輔助運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷和矸石膠帶輸送機(jī)大巷。井底車場(chǎng)采用臥式環(huán)形車場(chǎng)，選用柴油機(jī)機(jī)車頂推調(diào)車，實(shí)現(xiàn)地軌車輛在車場(chǎng)及換裝站之間的進(jìn)出。于井底車場(chǎng)出車側(cè)布置單軌吊換裝站。換裝站巷道采用雙線布置，分別布置雙地軌和雙吊軌，在換裝線位置地軌中線與天軌中線重合。

2 換裝站布置方式

單軌吊機(jī)車在井下轉(zhuǎn)運(yùn)需在換裝站進(jìn)行換裝，礦井可根據(jù)井下開拓布置等因素選擇分區(qū)換裝或集中換裝（文章推薦）。根據(jù)選定的調(diào)車換裝形式來確定換裝站巷道的布置（斷面及長(zhǎng)度）。換裝站可采用單換裝線和雙換裝線的布置方式，即分為單、雙列單軌吊機(jī)車是否同時(shí)換裝的不同形式。當(dāng)采用雙線布置時(shí)，分別布置雙地軌和雙吊軌，在換裝線位置地軌中線與天軌中線重合。換裝站由兩個(gè)相連的換裝點(diǎn)組成，在兩個(gè)換裝點(diǎn)之間設(shè)置地軌和吊軌的渡線道岔。換裝布置見圖1、圖2。

圖1

圖2

3 換裝站能力

3.1 基本參數(shù)

副立井最大班提升時(shí)間最快為4min一次，一次4輛集裝箱。井底車場(chǎng)柴油機(jī)一個(gè)調(diào)車循環(huán)距離約1300m，柴油機(jī)列車（長(zhǎng)5m）運(yùn)行速度取1.5m/s。調(diào)車輔助時(shí)間取5min。

則一個(gè)調(diào)車循環(huán)所用時(shí)間：1300/1.5？鄢60+5=20min。

在一個(gè)循環(huán)時(shí)間內(nèi)立井下放車輛為20輛，一列車按20輛考慮。

3.2 換裝站長(zhǎng)度的確定

換裝站根據(jù)換裝能力需要可以考慮兩列單軌吊列車同時(shí)換裝，也可以單列車換裝。

（1）如單組換裝，換裝線長(zhǎng)度至少按2列車長(zhǎng)度選取，則每次換裝時(shí)間不超過2個(gè)調(diào)車循環(huán)時(shí)間即可。換裝存車線長(zhǎng)度：20？鄢2.1？鄢2+5+5=94m。

其中大斷面長(zhǎng)度：48m（注：換裝操作位置需大斷面布置）。

柴油機(jī)調(diào)車線長(zhǎng)度：20？鄢2.1+5+5=52m。

（2）如雙線換裝，每個(gè)換裝存車線長(zhǎng)度：20？鄢2.1+5+5=52m。

換裝線總長(zhǎng)度：52？鄢2+10.6（道岔）=114.6m（大斷面長(zhǎng)度）。

3.3 換裝時(shí)間

副立井下放支架時(shí)最大班提升最快約8min一次下放1架。單軌吊一次換裝時(shí)間約10min，略大于井筒下放支架時(shí)間。

礦井初期運(yùn)送集裝箱數(shù)量為28箱/天，1列單軌吊運(yùn)送4個(gè)集裝箱，7次/天，換裝時(shí)間7？鄢10=70min。

4 換裝站巷道斷面布置

4.1 斷面形式

綜合考慮井下圍巖條件及服務(wù)年限等條件，采用半圓拱型斷面。

4.2 斷面尺寸

根據(jù)《煤礦井下輔助運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范》、《煤礦巷道斷面和交岔點(diǎn)設(shè)計(jì)規(guī)范》及單軌吊運(yùn)輸設(shè)備尺寸，確定巷道斷面尺寸。

（1）巷道斷面寬度

B≥b1+2b2+b3+b4+0.3+0.4=0.7+1.75+1+1.48+0.8+0.3+0.6=6.63m，取6.8m。

式中參數(shù)詳見《煤礦井下輔助運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范》13.3.1；0.3為附加的單軌吊車側(cè)向的擺動(dòng)幅度；0.6為管線及敷設(shè)裝置寬度。

（2）巷道斷面高度

運(yùn)送液壓支架時(shí)，H=h1+h2+h3+0.2=0.655+3.2+0.3+0.2=4.355m。

換裝站斷面如圖3。

圖3

5 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于立井礦井而言，井筒形式限制了單軌吊的直達(dá)式運(yùn)輸。換裝站的位置、布置形式對(duì)于井下輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的連續(xù)化運(yùn)轉(zhuǎn)起到十分重要的作用。文章通過礦井實(shí)例，闡述了單軌吊集中換裝站的布置。

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作者簡(jiǎn)介：常亮（1980，3-），男，遼寧省喀左縣，現(xiàn)職就于：山西約翰芬雷華能設(shè)計(jì)工程有限公司，助理工程師，采礦工程及設(shè)計(jì)。