[摘 要]介紹了煤礦井下輔助運輸的現(xiàn)狀以及無軌輔助運輸的發(fā)展過程,對無軌膠輪車的發(fā)展趨勢進行了分析,并對充分發(fā)揮無軌輔助運輸的效能提出了建議。
[關鍵詞]無軌輔助運輸;膠輪車;發(fā)展趨勢
中圖分類號:TD525 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2018)09-0374-01
我國煤礦的開采技術的發(fā)展突飛猛進,但井下輔助運輸除了少數幾個現(xiàn)代化超大型礦井采用了一些新型高效的輔助運輸設備,大多數煤礦仍然采用無極繩、調度絞車等多段分散的傳統(tǒng)有軌輔助運輸方式,這與綜采、綜掘等現(xiàn)代化生產系統(tǒng)很不相稱,已經成為制約我國煤炭生產發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié),而且嚴重影響礦井全員效率和煤礦生產安全。近年來,我國一些新建大、中型礦井和改擴建礦井在這些方面進行了積極的實踐和探索,并初步取得較好的效果。
1 無軌輔助運輸的發(fā)展
用于煤礦井下工作,在巷道底板上運行的膠輪運輸車,其主要目的是由牽引車和承載車組成,前一部分為牽引車,后一部分為承載車,前后車相鉸接,用以柴油機或蓄電池形成一定的動力。柴油機無軌膠輪車由英國于1959年運用于煤礦井下。我國在20世紀80年代末開始自行研制礦用無軌膠輪車,從而改變了完全依賴進口的局面。無軌膠輪車按用途叮分運輸類車輛與鏟運類車輛:運輸類的車輛包括運人車、運貨車、客貨兩用車,這些主要用于長距離人員、材料和中小型設運輸。
2 無軌膠輪車的特點
從國內、外的一些使用情況看,用無軌膠輪車來輔助運輸,進一步提高了礦井生產及創(chuàng)造能力,也在一定程度上解決了煤礦長期以來輔助運輸制約生產能力的問題。取得了很好的成效,主要表現(xiàn)在以下方面:①機動靈活:無軌膠輪車水平轉彎半徑小。最小時僅為4~6m左右;爬坡能力強,最大重載下可達14°;運行靈活、裝卸方便、操作簡單,大大減輕r工人的勞動強度,完全可以滿足在水平煤層與近水平煤層中使用;②運輸效率的提高:實現(xiàn)了一次裝載從地面直接到達采區(qū)工作面或從井口到采區(qū)工作面而不經轉載直達運輸地,使運輸速度大幅提高.重載支架搬運車可達l~3rn/s,運料車和運人車可達2~8rn/s,從而可大量節(jié)省輔助運輸人員和提高運輸效率;③載重能力大:重型車整體運輸液壓支架等一些大型設備,運輸能力可以達到35t;輕型車運輸材料及人員,一臺膠輪車最多能運25~40人,也能載運14~20t矸石或物料,在20s內完成自卸作業(yè);④多用途:膠輪車車型多,應用范圍廣,按其用途不同有運輸類車、鏟運類車和特種車。而各種車型在井下都能擔當起不同任務。使他的使用范圍能相對較廣??蓪崿F(xiàn)集鏟裝、運輸和卸載功能一體化,實現(xiàn)了一機多用;但是無軌膠輪車噸煤運輸費最少時為1元,低于傳統(tǒng)輔助運輸型式。
無軌膠輪車的局限性體現(xiàn)在:①對巷道的底板要求較高:無軌膠輪車自重、載重量大,車輪對底板的比壓較高;②對巷道的寬度、高度要求較高:巷道內最小寬度要滿足多功能車和支架搬運車寬度和高度,每個側面至少要留有不小于300mm的安全間隙,距離頂板要不小于250mm;③對于新建的礦井也最好是采用多條巷道掘進方式,每隔50—80m設聯(lián)絡巷,方便于無軌膠輪車的掉頭轉向、雙向運輸;用單巷道掘進,輔助運輸巷道應每隔500~1000m設車輛交會硐室。膠輪車現(xiàn)已成為煤礦輔助運輸的主要發(fā)展方向。
3 無軌膠輪車的發(fā)展趨勢
軌輔助運輸從根本上克服了傳統(tǒng)輔助運輸方式所存在的設備占用多、用人多、效率低、費用高、安全保證差等弊端,為高產、高效礦井提供了強有力的運輸保證。結合我國輔助運輸發(fā)展的現(xiàn)狀,針對無軌輔助運輸膠輪車的發(fā)展提出一些思路
(1)技術先進性。在膠輪車研制上,要科學選型、合理匹配,在技術不斷創(chuàng)新上完善.而且在關鍵部件選用上。要保證其選型有效性,一些重要元部件如在國內達不到滿足時,就要在世界范圍內合理選用,從而確保技術的先進性和功用優(yōu)越性,進一步保證整車現(xiàn)有技術先進性和性能可靠性。
(2)產品多樣性。輔助運輸系統(tǒng)復雜性和多樣性決定了無軌膠輪車的不同型式及不同用途,從機型的發(fā)展上看,有長壁工作面搬家用的重型支架搬運車和重型鏟運車、連采后配套的運煤車、梭車和鏟車;各種車型要具備不同功能特點,而同一車型要有不同系列和不同性能等級,從而強化對各種礦井不同要求適應性。
(3)高可靠性、動力性和機動性。井下受場地的一些限制,維修條件相比要差,且大部分巷道避讓條件不行,從而車輛在井下出現(xiàn)故障,會給生產秩序帶來極大影響。所以車輛具備良好可靠性是非常重要的。
(4)安全性更是重要環(huán)節(jié),因而在膠輪車的設計中必須貫穿起來。除了對柴油機及其進、排氣系統(tǒng)防爆技術的改進,還要在安全防護、制動技術、溫度控制和人員保護方面。學習研究同內外的新技術和好的設計理念,進一步提高設備與人員安全。健全車輛的智能監(jiān)測、預報型故障診斷、數據遠程傳輸等功能,實現(xiàn)全部監(jiān)控.提高其自動化、信息化程度。
4 無軌輔助運輸的發(fā)展趨勢
(1)實現(xiàn)輔助運輸形式多樣化統(tǒng)籌考慮配套設備
從機型上,工作面搬家用的支架搬運車、鏟運車、中部槽搬運車,連續(xù)采煤機后配套的運煤車、梭車、鏟車,以及運矸石和其他松散物料的中型自卸車和各種多功能車和用于人員、小型配件的高機動性能輕型運輸車、工作指揮車、人車都要有;也要有專用于順槽巷道的順槽車;還要有使用于小煤礦的防爆三輪車和礦用四輪車等車型,以適應不同礦井的不同要求。
(2)提高輔助運輸設備的技術先進性和安全可靠性
元部件要科學選型、合理匹配,重要元部件要選用國內外成熟的產品,以保證整車的技術先進性、性能優(yōu)越性和使用的可靠性。除了對柴油機及其進、排氣系統(tǒng)已實現(xiàn)了防爆技術改進外,還要在安全保護、制動技術、溫度控制和人員保護等方面學習、研究國內的最新研究技術、設計理念,進一步提高設備與人員的安全性。無軌輔助運輸車輛受井下道路、場地、照明、粉塵等的不利影響,以及維修條件的限制,井下無軌輔助運輸車輛必須具備比地面車輛更高的可靠性和機動靈活性。
(3)加強對防爆柴油機新技術的研究
防爆柴油機作為輔助運輸設備的主要動力裝置,應適應我國煤礦輔助運輸的發(fā)展趨勢,緊跟國外防爆柴油機先進技術的發(fā)展步伐。加大對防爆柴油機進排氣系統(tǒng)的基礎研究,積極采用渦輪增壓技術,提高發(fā)動機功率,降低尾氣排放。積極開展對防爆電控柴油機的研究,采用電控技術,可使柴油機燃油充分燃燒,使整機動力性能好,排放低,油耗少,壽命長,提高功率、降低油耗、減少煤礦井下的噪聲和空氣污染,擴大其使用范圍。
(4)重視防爆膠輪車基礎性技術的理論研究
應加大防爆膠輪車基礎性技術的理論研究。加強整車動力傳動匹配性、安全可靠的制動技術、發(fā)動機安全監(jiān)控等方面的研究。
(5)防爆膠輪車產品的多樣化
我國煤礦地質條件復雜多變,井型和開拓方式的各異,應開發(fā)各種形式和用途的防爆膠輪車。防爆膠輪車要向大噸位車輛發(fā)展,也應開發(fā)滿足煤礦薄煤層運輸需求的低矮型車輛,以及滿足采用立井運輸煤礦的外型小、能夠直接進出罐籠的防爆膠輪車。開展防爆蓄電池膠輪車的研制:新型蓄電池為動力的無軌輔助運輸技術和裝備,相對內燃發(fā)動機更加安全,而且無污染,是今后礦井無軌膠輪車發(fā)展的方向。
(6)以人為本,高度重視人性化操作環(huán)境
煤礦運輸條件和作業(yè)條件惡劣,防爆膠輪車總體設計時要特別注重采用人機工程學原理和技術進行計算機仿真研究和設計,駕駛室采用隔熱、隔音全封閉結構,座椅采用可調節(jié)的油氣懸架系統(tǒng),安全、舒適,操縱簡單省力,快捷高效。引入電子監(jiān)控儀表盤,聲光信號警等人性化的設計理念,為操縱人員創(chuàng)造安全舒適。
適的作業(yè)環(huán)境。
5 結束語
煤礦輔助運輸機械化的發(fā)展勢在必行,已成為提高現(xiàn)有礦井效率和效益的關鍵環(huán)節(jié),從高產、高效礦井的經驗來講,采用無軌膠輪運輸車或搬運車,可以更好地提高煤礦生產效率和效益,另外,在改造或者進行輔助運輸系統(tǒng)設計的同時.還必須注重構建高效設備運行支持的保障系統(tǒng),通過這樣就可以進一步確保運輸設備性能最優(yōu)化,更能發(fā)揮經濟效益的最大化。
作者簡介
李煜(1984-),男,陜西神木人,黨員,本科,工程師,現(xiàn)任哈拉溝煤礦車隊副隊長。先后在大柳塔礦從事過井下運轉電器設備維護與檢修和質量標準化工作;在信息中心經營辦從事生產計劃提報、固定資產管理和專業(yè)化材料調配管理工作。