摘 要：當(dāng)前我國煤礦開采的機(jī)械化水平越來越高，因此對井下輔助運(yùn)輸設(shè)備的機(jī)械化和自動化的要求也越來越高。無軌膠輪車是一種現(xiàn)代化的輔助運(yùn)輸設(shè)備，運(yùn)輸特點(diǎn)表現(xiàn)為高效、安全、靈活，適應(yīng)性較強(qiáng)。論文作者立足無軌膠輪車運(yùn)行和管理的一線，對無軌膠輪車在煤礦輔助運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用提出了相應(yīng)的建議。

關(guān)鍵詞：無軌膠輪車;煤礦輔助運(yùn)輸;設(shè)計(jì)

無軌膠輪車作為當(dāng)前比較重要的一種煤礦輔助運(yùn)輸工具，對比傳統(tǒng)的無極繩絞車輔助運(yùn)輸方式優(yōu)勢明顯，可以有效的提高輔助運(yùn)輸過程的安全性和可靠性，降低輔助運(yùn)輸安全事故的發(fā)展。本文主要是針對煤礦井層的特點(diǎn)來分析無軌膠輪車在輔助運(yùn)輸中的應(yīng)用。

1 無軌膠輪車在輔助運(yùn)輸中的重要作用

無軌膠輪車的爬坡能力強(qiáng)，能在起伏坡度較大和彎道道岔較多情況下運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)長距離的連續(xù)不間斷運(yùn)輸。該無軌膠輪車可以承擔(dān)起矸石運(yùn)輸、設(shè)備運(yùn)輸、材料道和人員的運(yùn)輸，設(shè)備在運(yùn)輸過程中不會有轉(zhuǎn)載情況發(fā)生，從起點(diǎn)直達(dá)使用點(diǎn)，運(yùn)輸速度和效率大幅度提高，運(yùn)輸?shù)臋C(jī)動性也大大提高。對比以往的無極繩絞車運(yùn)輸效率高，安全性得到了保障，可以提高煤礦運(yùn)輸?shù)恼w效益。

2 煤礦礦井開拓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

根據(jù)應(yīng)用無軌膠輪車煤礦礦井的實(shí)際開采現(xiàn)場，主要的開拓方式有立井開拓、斜井開拓、平硐開拓三種方式。立井開拓礦井應(yīng)考慮各種無軌輔助運(yùn)輸車輛的上下井問題，充分考慮車輛拆解后的尺寸和提升容器的提升能力，一般采用較少。斜井開拓對井筒施工技術(shù)的要求不高，采用的施工設(shè)備簡單，速度快，施工人員進(jìn)出安全性高，一般都是采用該開拓方案。

對斜井傾角為5.5℃時(shí)，井下巷道采用立井開拓、斜井開拓、平硐開拓三種方案的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)踐應(yīng)用情況進(jìn)行對比分析可知，斜井開拓的工程最大、工期最長，投資金額高出其它二種近6000萬元，但是其換裝工序明顯減少，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)從地面到井下的連續(xù)運(yùn)輸作業(yè)，有效的提高了輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的效率。基于開采產(chǎn)量的角度來講，選擇采用傾角5.5℃斜井進(jìn)行。

3 無軌膠輪車輔助運(yùn)輸方式

當(dāng)采用斜井開拓過程中，工作面順槽、煤層大巷、緩坡副斜井的傾斜角≤5.5℃時(shí)，一般選擇采用連續(xù)不轉(zhuǎn)載運(yùn)輸方式，從地面依次經(jīng)過副井、大巷直達(dá)工作面，繼而也可以采用無軌膠輪車來進(jìn)行運(yùn)輸。特別是在巷道設(shè)計(jì)了多分支的巷道，可以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效安全運(yùn)輸。該無軌膠輪車可以運(yùn)輸大型及噸位較重的設(shè)備，運(yùn)輸搬遷速度較快，安裝時(shí)無須安裝任何輔助設(shè)備，節(jié)省大量設(shè)備及費(fèi)用。為保障無軌膠輪車的運(yùn)行，對巷道的端面尺寸要進(jìn)行嚴(yán)格的限定，同時(shí)巷道支護(hù)方式選用錨網(wǎng)或錨噴支護(hù)，可減小支護(hù)材料運(yùn)輸量，提高車輛通行能力。同時(shí)礦山壓力和地應(yīng)力對巷道的維護(hù)條件和狀況有較大影響，礦壓大，巷道易變形，致使運(yùn)輸環(huán)境惡化，必須要做好巷道的維護(hù)。巷道照明狀況影響行車安全，燈具的安裝應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。在巷道轉(zhuǎn)彎、交岔點(diǎn)及風(fēng)門等處，都應(yīng)設(shè)置專門指示標(biāo)志。在設(shè)計(jì)時(shí)，必須要留出車輛繞行道，安裝好行車安全信號裝置、監(jiān)控裝置，提高智能化和自動化水平。要保障巷道底板不出現(xiàn)鼓洼現(xiàn)象，提高運(yùn)行路線路面的硬度和平整度。

4 無軌膠輪車在礦井開采達(dá)產(chǎn)時(shí)的配置

針對具體煤礦的生產(chǎn)任務(wù)，要確定輔助運(yùn)輸任務(wù)，進(jìn)而確定無軌膠輪車的配置，確定各種型號的無軌膠輪車的數(shù)量、職責(zé)、運(yùn)輸量?？梢杂行У耐瓿删旅旱V開采設(shè)備、材料、煤炭、矸石等運(yùn)輸，同時(shí)完成液壓支架等大型設(shè)備的搬遷運(yùn)輸。

5 煤礦輔助運(yùn)輸中無軌膠輪車的運(yùn)輸安全問題

5.1 無軌膠輪車的制動器要求

在煤礦井下開采中，一般煤層賦存狀態(tài)限定在緩傾斜范圍內(nèi)，其工作的環(huán)境比較復(fù)雜，運(yùn)輸空間小，運(yùn)輸速度快，因此必須保障無軌膠輪車的制動器性能要好，可以有效的提高運(yùn)輸?shù)陌踩院涂煽啃?。一般無軌膠輪車應(yīng)設(shè)置工作制動、緊急制動和停車制動。其中對于緊急制動是要求運(yùn)行設(shè)備在遇到緊急情況時(shí)，車輛在任何時(shí)間都可以進(jìn)行制動，從而停止車輛運(yùn)行。制動器一般的構(gòu)成有液壓松閘、彈簧制動，提高緊急制動時(shí)速度和可靠。另外采用斜井開拓系統(tǒng)的巷道，無軌膠輪車在運(yùn)行時(shí)，長坡路上常出現(xiàn)制動失靈問題，因此必須有專業(yè)的預(yù)防和應(yīng)對措施，有效的避免因制動失效而導(dǎo)致的無軌膠輪車安全事故的發(fā)生，有效的提高無軌膠輪車的運(yùn)輸安全性。當(dāng)前工作制動為腳踏操作，雙制動回路，四輪制動;緊急制動為手動操作，彈簧制動液壓解除。

5.2 對無軌膠輪車的巷道設(shè)計(jì)

要提高無軌膠輪車的運(yùn)行安全，必須對其運(yùn)行巷道斷面進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。根據(jù)無軌膠輪車的參數(shù)，對運(yùn)輸巷道的斜長、寬度、高度進(jìn)行設(shè)計(jì)，保障無軌膠輪車的安全行駛。依據(jù)煤礦開采中煤層的布局，輔助運(yùn)輸?shù)膶?shí)際要求，對巷道的岔口進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，避免使用直角的方式，岔口的彎道曲線要盡量大，可以實(shí)現(xiàn)無軌膠輪車的轉(zhuǎn)彎。而且還要設(shè)置車輛的錯(cuò)車硐室以及人員躲避硐室，使無軌膠輪車能夠在巷道中安全行駛。另外，在巷道中要設(shè)計(jì)安全指示燈以及車輛安全防護(hù)，安裝監(jiān)控裝置，斜巷道要合理的設(shè)計(jì)減速帶以及緩沖裝置，防止無軌膠輪車在輔助運(yùn)輸過程中出現(xiàn)速度失控情況。還要設(shè)計(jì)巷道交叉口、硐室、轉(zhuǎn)彎處的安全標(biāo)志，考慮到巷道寬度較窄問題，要設(shè)置反光鏡。煤礦開采中的相關(guān)工作人員要配備好能夠反光的工作服裝，并且工作時(shí)要嚴(yán)格穿戴，這樣能夠增加人員以及車輛工作的安全性。

5.3 運(yùn)輸路面的處理

無軌膠輪車運(yùn)行的路面硬化問題。輔助運(yùn)輸巷道若采用自然路面，煤巷掘進(jìn)應(yīng)嚴(yán)格沿底板，不留底煤，巷道中不應(yīng)有淋水，應(yīng)設(shè)排水溝和集水坑，對泥化較嚴(yán)重的地段應(yīng)進(jìn)行特殊處理。同時(shí)要保障運(yùn)輸路面保證具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性以及平整度，只有這樣才能夠使運(yùn)輸過程更加安全。在實(shí)際的處理過程中，要依據(jù)無軌膠輪車的運(yùn)輸區(qū)域進(jìn)行有針對性的解決。對于運(yùn)輸中有較高荷載的、使用頻率較多的路面區(qū)間要進(jìn)行有效的硬化，一般是可以使用混凝土材料進(jìn)行處理，混凝土的厚度大約保持在300mm。而相對使用較少的區(qū)域，就可以根據(jù)路面的實(shí)際情況對混凝土的厚度進(jìn)行相應(yīng)的降低，但是要注意厚度減小量不能夠超過一半。

6 結(jié)束語

無軌膠輪車因其運(yùn)輸優(yōu)勢，已在各大煤礦的井下輔助運(yùn)輸中得到了應(yīng)用，極大的提高了煤礦井下輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的安全性和運(yùn)輸效率，為實(shí)現(xiàn)煤礦高產(chǎn)高效安全開采奠定了基礎(chǔ)。但是無軌膠輪車也有一定的缺點(diǎn)：廢氣污染、散熱量大、噪聲高，蓍電池機(jī)車無排氣污染，但放電時(shí)間短，運(yùn)行速度慢。神東煤炭公司與煤炭科學(xué)研究總院太原分院合作，自行制開發(fā)了防爆低污染無軌膠輪車，并全部通過了井下工業(yè)性試驗(yàn)，為礦井輔助運(yùn)輸無軌膠輪化在煤礦全面推廣創(chuàng)造了條件。

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作者簡介

張君瑞（1985-），山西省運(yùn)城人，2010年1月畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)（北京）采礦工程專業(yè)，現(xiàn)就職于中煤平朔集團(tuán)公司山西小回溝煤業(yè)有限公司，擔(dān)任運(yùn)轉(zhuǎn)隊(duì)隊(duì)長，工程師。