侯建英

（山西焦煤集團(tuán)有限責(zé)任公司東曲煤礦， 山西 太原 030200）

1 工程背景

東曲煤礦+860水平主要生產(chǎn)采區(qū)為二、八采區(qū)，準(zhǔn)備采區(qū)為九采區(qū)。其中二采區(qū)8號(hào)煤設(shè)計(jì)工作面8個(gè)、9號(hào)煤設(shè)計(jì)工作面8個(gè)，八采區(qū)8號(hào)煤工作面設(shè)計(jì)7個(gè)、9號(hào)煤設(shè)計(jì)工作面7個(gè)，九采區(qū)2號(hào)煤設(shè)計(jì)工作面7個(gè)，+860水平東翼軌道巷沿標(biāo)高862-3‰上山開(kāi)掘，+860水平東翼膠帶巷位于8、9號(hào)煤附近施工。+860水平西翼軌道巷沿標(biāo)高866-3‰上山開(kāi)掘，由于煤層受斷層影響，開(kāi)始段在4號(hào)底板掘進(jìn)至中部穿2號(hào)、4號(hào)煤，至后部在2號(hào)煤頂板開(kāi)掘。+860水平西翼膠帶巷沿4號(hào)煤底板開(kāi)掘，至+860水平西翼膠帶聯(lián)絡(luò)巷處（標(biāo)高850），剩余部分沿標(biāo)高850-3‰下山施工（局部穿2號(hào)、4號(hào)煤）。+860水平西翼總回風(fēng)巷沿2號(hào)頂板施工。

輔助運(yùn)輸系統(tǒng)復(fù)雜、運(yùn)輸環(huán)節(jié)多、運(yùn)輸效率低，且尚未擁有相對(duì)完善的輔助運(yùn)輸系統(tǒng)，現(xiàn)有輔助運(yùn)輸系統(tǒng)已不能滿足生產(chǎn)任務(wù)的需要。

2 輔助運(yùn)輸系統(tǒng)方案的對(duì)比分析

2.1 無(wú)軌膠輪車

無(wú)軌膠輪車是一種現(xiàn)代化的煤礦輔助運(yùn)輸工具，具有操作靈活、運(yùn)輸物料效率高等特點(diǎn)。無(wú)軌膠輪車不僅能夠承擔(dān)運(yùn)輸井下工作人員的任務(wù)，還可以運(yùn)輸?shù)V井下的物料，如煤矸石、機(jī)電設(shè)備及工程所需材料等[1-2]。

無(wú)軌膠輪車相對(duì)于其他輔助運(yùn)輸方案具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1）安裝簡(jiǎn)便。無(wú)軌膠輪車采用整體安裝的方式，運(yùn)輸?shù)骄潞蟛恍璨鸾?、組裝，可直達(dá)采掘工作面，相較于其他輔助運(yùn)輸方式，如單軌、卡軌，減少了安裝環(huán)節(jié)，不需要鋪設(shè)軌道，節(jié)約了大量的人力成本與經(jīng)濟(jì)成本。

2）運(yùn)輸效率較高，運(yùn)輸方式靈活。無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸過(guò)程中不需要使用軌道，在裝貨點(diǎn)裝貨后，可以直達(dá)卸料，節(jié)省了轉(zhuǎn)載所需的時(shí)間[3-4]。

3）運(yùn)輸物料的成本低。無(wú)軌膠輪車在運(yùn)輸物料時(shí)，每噸物料運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用在5元左右，相對(duì)于輔助運(yùn)輸方式的運(yùn)輸費(fèi)用，節(jié)省了大約為1/2，為煤礦帶來(lái)了較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

4）適用范圍廣，操作靈活。無(wú)軌膠輪車操作簡(jiǎn)單，具有較低的機(jī)身，在低窄的巷道中也可以完成轉(zhuǎn)彎等動(dòng)作。根據(jù)井下工作面的實(shí)際需要，無(wú)軌膠輪車可配置鏟斗與叉架等工作機(jī)構(gòu)，達(dá)到“一機(jī)多用”的效果。并且輪胎耐用，制動(dòng)系統(tǒng)良好[5-6]。

2.2 單軌吊機(jī)車

單軌吊機(jī)車是一種煤礦井下的輔助運(yùn)輸工具，采用特質(zhì)的工字鋼作為懸軌，通過(guò)鋼絲繩、柴油機(jī)、蓄電池或風(fēng)動(dòng)裝置為機(jī)車提供牽引動(dòng)力，運(yùn)行過(guò)程中受到的阻力較小，電能損耗較為理想。單軌吊機(jī)車的機(jī)身截面較小，可充分利用巷道的斷面面積，運(yùn)輸過(guò)程中不受巷道的地板條件限制，可在平巷與斜巷或者各種復(fù)雜的曲線環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)連續(xù)不轉(zhuǎn)載的運(yùn)輸。機(jī)車設(shè)有前后兩個(gè)駕駛室，雙人作業(yè)，操作簡(jiǎn)單，掉頭方便。單軌吊機(jī)車可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)起吊，物料的裝卸方便快捷，裝載的效率高，節(jié)約了物料的運(yùn)輸時(shí)間與人力成本。單軌吊機(jī)車安全性較高，制動(dòng)性能可靠，后期維護(hù)方便，可極大地方便生產(chǎn)和維修[7-8]。

總體來(lái)說(shuō)，無(wú)軌膠輪車與單軌吊機(jī)車兩種輔助運(yùn)輸方式各有優(yōu)點(diǎn)，無(wú)法直接得出結(jié)論，本文將在下一節(jié)結(jié)合+860輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的實(shí)際情況對(duì)兩種方案進(jìn)行對(duì)比分析。

3 運(yùn)輸方案的指標(biāo)分析

3.1 人員運(yùn)輸效率

依據(jù)+860水平現(xiàn)有生產(chǎn)、輔助隊(duì)組施工組織情況（每班出勤約200人次），無(wú)軌膠輪車、單軌吊機(jī)車運(yùn)輸距離取平均距離6 km計(jì)算（物料、設(shè)備運(yùn)輸均按此計(jì)算）。

3.1.1 膠輪車運(yùn)輸時(shí)間

為保證各作業(yè)隊(duì)組的日常生產(chǎn)組織，每班需安排10輛無(wú)軌膠輪車人車，人車選用WC20R型（20人/車）無(wú)軌膠輪車運(yùn)人車。運(yùn)輸時(shí)間=6 km÷20 km/h（人車滿載速度）=0.3 h（18 min）。

3.1.2 單軌吊機(jī)車運(yùn)輸時(shí)間

運(yùn)送人員采用蓄電池單軌吊機(jī)車，機(jī)車平均運(yùn)行速度約 1.8 m/s（6.5 km/h）。

單軌吊運(yùn)輸時(shí)間=6 km÷6.5 km/h≈0.92 h（55min）。

3.2 物料運(yùn)輸效率

3.2.1 膠輪車運(yùn)輸時(shí)間

膠輪車運(yùn)輸時(shí)間=6 km÷20 km/h（料車滿載速度）=0.3 h（18 min）。

3.2.2 單軌吊機(jī)車運(yùn)輸時(shí)間

單軌吊物料與人員運(yùn)送均采用蓄電池機(jī)車，運(yùn)行速度一致1.8 m/s。

運(yùn)輸時(shí)間 =6 km÷6.5 km/h≈0.92 h（55 min）。

3.3 大、重型設(shè)備運(yùn)輸效率分析

3.3.1 膠輪車運(yùn)輸時(shí)間

膠輪車運(yùn)輸距離約6 km，重型無(wú)軌膠輪車滿載運(yùn)行速度：10 km/h，空載 15 km/h。

到達(dá)工作面時(shí)間=6 km÷10 km/h=0.6 h（36min）。

返程時(shí)間 =6 km÷15 km/h=0.4 h（24 min）。

支架裝卸時(shí)間=0.25 h（15 min）。

運(yùn)輸一次耗費(fèi)65 min。

3.3.2 單軌吊機(jī)車運(yùn)輸時(shí)間

運(yùn)送液壓支架采用柴油機(jī)單軌吊，滿載平均運(yùn)行速度約0.8 m/s，空載平均運(yùn)行速度約2.5 m/s，運(yùn)輸距離6 km。

到達(dá)工作面時(shí)間 =6 km÷0.8 m/s≈2 h（120min）。

返程時(shí)間 =6 km÷2.5 m/s≈0.67 h（40 min）。

支架裝卸時(shí)間共計(jì)30 min。

運(yùn)輸一次耗費(fèi)190 min（3 h）。

3.4 施工費(fèi)用計(jì)算

3.4.1 膠輪車運(yùn)輸費(fèi)用

新建膠輪車運(yùn)輸巷參照+860水平膠輪車運(yùn)輸大巷施工費(fèi)用14 000元/延米，施工250 m巷道需350萬(wàn)元。

巷道擴(kuò)幫工程共計(jì)4 530 m，所需費(fèi)用約263萬(wàn)元。主材消耗費(fèi)用約214萬(wàn)元（錨桿10根/m，藥卷2根）。巷道底板硬化工程4 530 m，硬化厚度300 mm，需混凝土7 474.5方，所需費(fèi)用約262萬(wàn)元。+860水平無(wú)軌膠輪車投入預(yù)算見(jiàn)表1。

表1 +860水平無(wú)軌膠輪車投入預(yù)算

3.4.2 單軌吊機(jī)車運(yùn)輸費(fèi)用

單軌吊井下專用檢修充電硐室參照無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸大巷施工費(fèi)用14 000元/延米，施工150 m巷道約210萬(wàn)元。

地面專用承認(rèn)車場(chǎng)、單軌吊充電、檢修維護(hù)車間、物料設(shè)備裝載車等相關(guān)改造工程預(yù)計(jì)200萬(wàn)元。+860水平單軌吊機(jī)車投入預(yù)算見(jiàn)下頁(yè)表2。

表2 單軌吊機(jī)車投入預(yù)算

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)無(wú)軌膠輪車與單軌吊有關(guān)人員運(yùn)輸效率、物料運(yùn)輸效率、大重型設(shè)備運(yùn)輸效率、施工費(fèi)用指標(biāo)進(jìn)行理論分析與工程類比，得出了+860輔助運(yùn)輸系統(tǒng)采用無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于單軌吊機(jī)車運(yùn)輸。