楊富均 周忠國(guó) 周斌 易冬雪 陳開(kāi)平

（四川省華鎣山煤業(yè)股份有限公司綠水洞煤礦，四川華鎣 638600）

0.引言

隨著煤礦現(xiàn)代化建設(shè)高速發(fā)展，礦井生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越大，相應(yīng)的服務(wù)系統(tǒng)和設(shè)備自動(dòng)化、機(jī)械化程度也越來(lái)越高，采掘設(shè)備不斷向重型化方向發(fā)展，然而礦井設(shè)備材料和工作人員等使用的輔助運(yùn)輸系統(tǒng)較之相對(duì)落后。煤礦輔助運(yùn)輸是整個(gè)煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)的重要組成部分，隨著輔助運(yùn)輸所占比重和工作量的增大，未來(lái)將嚴(yán)重制約采掘設(shè)備作用的高效發(fā)揮。輔助運(yùn)輸系統(tǒng)如何發(fā)展才能更好地適應(yīng)煤礦現(xiàn)代化建設(shè)，已經(jīng)成為煤炭生產(chǎn)環(huán)節(jié)中一個(gè)亟待解決的重要問(wèn)題[1-4]。綠水洞煤礦綜采工作面回采巷道（機(jī)巷、風(fēng)巷）在掘進(jìn)與回采過(guò)程使用傳統(tǒng)的調(diào)度絞車輔助運(yùn)輸方式，存在絞車占用多、需要鋪設(shè)軌道、安全設(shè)施和電氣設(shè)備投入大、電能消耗大等缺點(diǎn)，并且工序操作難度大，所需人員較多，遇地質(zhì)構(gòu)造段巷道起伏，受影響較大，車輛容易下道或?qū)g車司機(jī)操作不當(dāng)易造成運(yùn)輸事故。

1.技術(shù)方案選擇

1.1 氣動(dòng)單軌吊

針對(duì)大傾角煤層回采巷道特點(diǎn)，選用DQD20氣動(dòng)單軌吊，主要由單軌吊機(jī)車（氣動(dòng)馬達(dá)、氣動(dòng)葫蘆和減速器組成）、輕型彎軌道岔、輕型直軌（剖面為I140E）、過(guò)渡軌、懸掛板、固定鏈條、U型環(huán)及固定螺栓組成，適用于巷道傾斜角20°內(nèi)的牽引懸吊單軌上，其使用承載剖面為I140E或相容剖面，DQD20氣動(dòng)單軌吊車適用于煤礦井下的物料運(yùn)輸，該機(jī)車是通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪壓緊在I140E型軌道的腹板上靠摩擦力牽引機(jī)車運(yùn)行的。

1.2 單軌吊軌道選型

軌道采用（I140E）輕軌軌道。平線段采用2.4m/根直軌、曲線段采用2m/根彎軌。變坡段、轉(zhuǎn)彎段等特殊地段的軌道選型按高一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

1.3 單軌吊軌道安裝

（1）機(jī)巷及進(jìn)風(fēng)石門錨棚支架段在矮幫頂板懸吊單軌吊軌道采用專用吊掛板及樹(shù)脂錨桿（φ=20mm，L=2000mm），樹(shù)脂錨桿施工離矮幫1600mm處，垂直于巷道頂板，按間距2.4m，每組2根，外露長(zhǎng)度25mm～50mm。錨桿的錨固力不小于20MPa，每根錨桿眼孔內(nèi)裝一支CK2370型樹(shù)脂錨固劑。懸掛板盡可能貼緊巖面，若不能緊貼應(yīng)在懸掛板上方用留有50mm空間，并在吊掛板下方錨桿螺紋上加平墊螺帽，背緊懸掛板。錨桿施工見(jiàn)圖1。（2）機(jī)巷及進(jìn)風(fēng)石門防倒金屬支架支護(hù)段采用U型卡將11#礦用工字鋼沿巷道走向連接在棚梁上，在用U型卡將特殊吊掛板固定于加固的11#礦用工字鋼上，再將I140E軌道用M20×100螺栓鏈接于吊掛板上。（3）單軌吊軌道吊掛必須使用高強(qiáng)度螺栓（10.9級(jí)以上），吊鏈采用18×64以上的高強(qiáng)圓環(huán)鏈，和與之相配套的U型環(huán)（T6.5級(jí)）。（4）所有軌道連接件必須配套使用，嚴(yán)禁用異物代替。（5）進(jìn)風(fēng)石門與機(jī)巷交叉轉(zhuǎn)角處，用彎軌鏈接。（6）單軌吊吊掛鏈生根方式：巷道由兩根錨桿固定一個(gè)專用吊板，用兩根吊鏈將吊板和軌道連接起來(lái)。

圖1 錨桿施工圖

1.4 穩(wěn)固裝置

在采煤工作面進(jìn)行槽波地震探測(cè)實(shí)驗(yàn)，結(jié)合地質(zhì)和采掘工程驗(yàn)證，利用探采對(duì)比結(jié)果對(duì)處理與解釋方法進(jìn)行優(yōu)化，最終形成一套適合綠水洞煤礦地質(zhì)特點(diǎn)的槽波地震探測(cè)方法。

平巷道每10根安裝一根帶橫拉板直軌，斜巷道每5根安裝一根帶橫拉板直軌。斜巷段吊鏈鉛垂位置與軌道接頭前后偏差：10°以下巷道不得超過(guò)70mm，10°以上巷道不得超過(guò)200mm，但吊掛點(diǎn)必須設(shè)在垂直軌道吊掛點(diǎn)的偏上位置。

1.5 單軌吊軌道鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

（1）軌道鋪設(shè)要求目視直順，軌道無(wú)明顯變形，軌道接頭水平、垂直偏差均不得大于2mm，接頭間隙3mm～5mm，直線段目視直順，無(wú)明顯折點(diǎn)，用10m的弦量不超過(guò)20mm。彎道接頭擺角水平方向不超過(guò)3°，垂直方向不超過(guò)7°。曲線過(guò)渡要圓順，同一線路必須使用同型號(hào)單軌，道岔單軌要與線路單軌型號(hào)一致。（2）軌道垂直方向偏移角小于3°，水平方向偏移角小于1°。軌道鏈接部的錐形口角度為4°～6°。軌道與吊鏈夾角：80°≤γ≤100°，軌道與吊板夾角：-3°≤α≤3°，兩連接軌道上平面夾角-1°≤β≤1。（3）道岔軌道無(wú)變形，活動(dòng)軌道動(dòng)作靈敏，準(zhǔn)確到位，閉鎖可靠，道岔懸掛點(diǎn)均勻分布在道岔的吊掛點(diǎn)上。（4）單軌吊彎道平曲率半徑不得小于4m，垂曲率半徑不得小于8m，運(yùn)行上山坡度不得超過(guò)20°。彎道處軌道內(nèi)外側(cè)應(yīng)安裝拉緊繩索，以保持軌道水平。（5）巷道高度按滿足單軌吊吊運(yùn)最高設(shè)備時(shí)距巷道底板的間隙不小于0.2m確定，設(shè)備最突出部位距巷幫的間隙不小于0.8m，另一側(cè)間隙不小于0.5m。

2.實(shí)施效果

（1）綠水洞煤礦摒棄了傳統(tǒng)輔助運(yùn)輸方式，采用氣動(dòng)單軌吊進(jìn)行輔助運(yùn)輸，改變了傳統(tǒng)起吊→封車→運(yùn)輸→卸車的復(fù)雜工序，由3～5人減少到2人快速作業(yè)，使工序變得簡(jiǎn)單易操作，大大提高了作業(yè)安全系數(shù)，大幅度降低職工勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境。（2）針對(duì)梯形架料支護(hù)段巷道設(shè)計(jì)采用U型卡配11#礦用工字鋼沿巷道走向連接在金屬支架上，再用U型卡將特殊吊掛板固定于加固的11#礦用工字鋼上，再將1140E軌道用M20×100螺栓鏈接于吊掛板，效果明顯。（3）在起伏巷道段根據(jù)實(shí)際情況加工設(shè)計(jì)了1140E軌道的固定搭接方式，并在后期使用中加工了起伏角適用±8°的曲軌，使用范圍更廣。（4）綠水洞煤礦氣動(dòng)單軌吊先后安裝于3216機(jī)巷、3121南機(jī)巷并成功應(yīng)用，解決了井巷施工過(guò)程中超長(zhǎng)距離無(wú)軌運(yùn)輸物料困難的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)回采巷道特點(diǎn)、運(yùn)輸物料類別和運(yùn)輸方式的對(duì)比分析，選擇了氣動(dòng)單軌吊運(yùn)輸物料，該運(yùn)輸方式作業(yè)過(guò)程安全、高效，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，適應(yīng)井下防爆要求及巷道起伏彎曲的變化，有效解決了工作面支護(hù)材料、施工機(jī)具和設(shè)備部件等物料運(yùn)輸困難的難題。

3.結(jié)語(yǔ)

（1）氣動(dòng)單軌吊使用時(shí)間隔50m需要更換一次管路接頭，操作不方便且軟管易打絞，嚴(yán)重影響連續(xù)操作的順暢性，建議使用礦用蓄電動(dòng)力的單軌吊機(jī)車。（2）由于巷道起伏、支護(hù)方式造成安裝高度不一致，大多數(shù)導(dǎo)軌底面到底板高度2.0m，通過(guò)的物件高度受限，單軌吊機(jī)車操作機(jī)構(gòu)寬度與巷道內(nèi)安裝的“一通三防”設(shè)施存在干涉。（3）隨著坡度增加，提升力越小，達(dá)到10°時(shí)，提升力只有3t，只能作為輔助運(yùn)輸。