周瑞

（汾西礦業(yè) 兩渡煤業(yè)，山西 靈石 031302）

1 運(yùn)輸方式的確定

某礦井輔助運(yùn)輸能力按礦井生產(chǎn)能力0.76 Mt/a、矸石量占5%～10%、材料量占5%左右、最大班下井人數(shù)56人左右考慮。根據(jù)此情況，有三種可選方式可供選擇：?jiǎn)诬壍鯔C(jī)車(chē)運(yùn)輸系統(tǒng)、鋼絲繩牽引卡軌車(chē)、無(wú)極繩連續(xù)牽引車(chē)。下面分別論述這三種方式的優(yōu)缺點(diǎn)。

1）單軌吊機(jī)車(chē)運(yùn)輸系統(tǒng)

單軌吊機(jī)車(chē)運(yùn)輸系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：機(jī)車(chē)體積小、轉(zhuǎn)彎半徑小、較其他車(chē)靈活、便于在狹窄的巷道中運(yùn)行；一臺(tái)單軌吊機(jī)車(chē)可以在許多個(gè)工作面中同時(shí)運(yùn)行，且該車(chē)的軌道延伸比較容易，易于進(jìn)一步的擴(kuò)展；該車(chē)可以實(shí)現(xiàn)從井底車(chē)場(chǎng)或者地面直達(dá)井下采區(qū)工作面的運(yùn)輸；單軌吊機(jī)車(chē)運(yùn)輸系統(tǒng)與巷道的底板情況無(wú)關(guān)，極大的利用了井下巷道，運(yùn)行阻力小，運(yùn)輸?shù)男试黾?；這種運(yùn)輸方式爬坡能力強(qiáng)，機(jī)車(chē)牽引和繩牽引分別可達(dá)18°和45°，不僅可以滿(mǎn)足日常的運(yùn)人、運(yùn)料，還可以完成大件的運(yùn)輸。

單軌吊機(jī)車(chē)運(yùn)輸系統(tǒng)的缺點(diǎn)：機(jī)車(chē)的運(yùn)輸能力比較有限，因?yàn)槭艿较锏理敯宓南拗?，最大可運(yùn)輸?shù)膯渭芰κ?5 t，特別大的設(shè)備需要拆開(kāi)才能運(yùn)輸；單軌吊機(jī)車(chē)在運(yùn)輸貨物時(shí)，會(huì)有一定的擺動(dòng)幅度，所以它對(duì)巷道有一些安全間隙的要求；柴油機(jī)單軌吊車(chē)的排氣會(huì)對(duì)巷道空氣有相應(yīng)的污染。

2）鋼絲繩牽引卡軌車(chē)

鋼絲繩牽引卡軌車(chē)的優(yōu)點(diǎn)：鋼絲繩牽引卡軌車(chē)的運(yùn)輸能力與運(yùn)輸距離無(wú)關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)雙向運(yùn)輸，在坡度大、運(yùn)輸距離長(zhǎng)的巷道內(nèi)，這些優(yōu)勢(shì)更會(huì)體現(xiàn)出來(lái)；這種方式相對(duì)于無(wú)極繩牽引方式的優(yōu)點(diǎn)是它避免了摘掛鉤難的缺點(diǎn)，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了操作中的危險(xiǎn)性；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牽引力大，有卡軌保護(hù)系統(tǒng)，將安全性和實(shí)用性極大的結(jié)合在了一起。

鋼絲繩牽引卡軌車(chē)的缺點(diǎn)：鋼絲繩牽引卡軌車(chē)因體積較大，不能夠把一個(gè)機(jī)車(chē)系統(tǒng)放在不同的分支巷道中，在彎道中需裝設(shè)很多導(dǎo)繩輪；在運(yùn)輸距離不同時(shí)，需移裝導(dǎo)繩輪；在順槽中，需要一直回縮尾輪，操作麻煩，不方便；鋼絲繩牽引卡軌車(chē)的設(shè)備費(fèi)用比單軌吊機(jī)車(chē)、無(wú)極繩牽引絞車(chē)的高。

3）無(wú)極繩牽引絞車(chē)

無(wú)極繩牽引絞車(chē)的優(yōu)點(diǎn)：適用于距離長(zhǎng)、傾角大、噸位大條件的工礦條件；能夠進(jìn)行不需轉(zhuǎn)載的長(zhǎng)距離運(yùn)輸，而且可以實(shí)現(xiàn)彎道運(yùn)輸；運(yùn)輸能力強(qiáng)，在較大坡度巷道運(yùn)輸綜采面放頂煤支架時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)雙速運(yùn)行、無(wú)極變速運(yùn)行，而且能夠在坡度小于15°時(shí)進(jìn)行支架的整體運(yùn)輸；無(wú)極繩牽引絞車(chē)設(shè)備的操作簡(jiǎn)單，工人易學(xué)，設(shè)備費(fèi)用比較低，運(yùn)營(yíng)人員少，是現(xiàn)在輔助運(yùn)輸系統(tǒng)中比較常用、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)輸方式。

無(wú)極繩牽引絞車(chē)的缺點(diǎn)：靈活性較其他運(yùn)輸方式低、運(yùn)輸速度慢、運(yùn)輸距離有限，不能無(wú)限延長(zhǎng)、其運(yùn)輸?shù)男瘦^鋼絲繩牽引卡軌車(chē)、單軌吊機(jī)車(chē)低。

設(shè)計(jì)根據(jù)礦井煤層賦存狀況、開(kāi)采技術(shù)條件以及煤礦原有成熟的輔助運(yùn)輸方式，確定本礦井輔助運(yùn)輸方式采用無(wú)極繩連續(xù)牽引車(chē)。

2 設(shè)備選型驗(yàn)算

2.1 設(shè)備選型依據(jù)

（1）設(shè)計(jì)依據(jù)

礦井年產(chǎn)量：0.76 Mt/a。

工作制度：276 d/a，18 h；每天3班生產(chǎn)。

（2）巷道基本參數(shù)

運(yùn)輸距離：447.6 m。

最大坡度：3°。

運(yùn)輸重量：15 t。

軌型：24/30 kg/m。

軌距：600mm。

2.2 無(wú)極繩牽引絞車(chē)選型驗(yàn)算

（1）初步選型為：主機(jī)SQ-60/55B，鋼絲繩選型為：Φ20 6×19S+FC1670型鋼絲繩。

（2）驗(yàn)算

絞車(chē)牽引力：在實(shí)際運(yùn)輸過(guò)程中，取一次最大運(yùn)載量為9.98 t。

按實(shí)際工況計(jì)算：

式中：F最大載荷為絞車(chē)所需要的牽引力，N；Gmax為最大牽引重量，kg；G為梭車(chē)及配重重量，G。=4000 kg；αmax為運(yùn)行線路最大坡度，°；μ1為梭車(chē)滾輪摩擦阻力系數(shù)，可取μ=0.02；μ2為鋼絲繩摩擦阻力系數(shù)，可取μ=0.2；q為纖維芯鋼絲繩Ф20單位長(zhǎng)度重量q=1.47 kg/m；L為實(shí)際運(yùn)輸距離，m。

根據(jù)以上計(jì)算，滿(mǎn)足實(shí)際需用要求。

最后選用型號(hào)為：SQ-60/55B無(wú)極繩牽引車(chē)。

2.3 校核驗(yàn)算

（1）絞車(chē)使用功率驗(yàn)算

式中：V為慢速牽引速度0.67 m/s；η為傳動(dòng)效率0.85。

（2）鋼絲繩強(qiáng)度驗(yàn)算

式中：A為鋼絲繩安全系數(shù)；F最大載荷為絞車(chē)所需要的牽引力，N；Fz為纖維芯鋼絲繩破斷拉力總和，鋼絲繩公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度為1670 MPa，纖維芯鋼絲繩Ф20拉力總和，F(xiàn)z=220×1.214=267.08 kN=26708 N。

所選鋼絲繩6×19S+FC—Ф20通過(guò)以上驗(yàn)算符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。

注：數(shù)值1.214為固定系數(shù)不變，F(xiàn)j=294 N為定值。