劉大鵬

（潞安化工集團(tuán)余吾煤業(yè)公司，山西 長(zhǎng)治 046100）

目前，對(duì)于礦井下綜采工作面的運(yùn)輸來說，采用的都是小絞車和無極繩絞車。但在采用小絞車進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)，運(yùn)行的距離較短，需要用到的絞車也很多，同時(shí)還需要大量的操作人員，在運(yùn)輸過程中也會(huì)產(chǎn)生很多不明因素。而無極繩絞車就可以很好地實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸，但運(yùn)輸能力也存在局限性，這也降低了煤礦運(yùn)輸?shù)墓ぷ餍?。在無極繩絞車的運(yùn)行過程中，無極繩絞車鋼絲繩張緊力較大時(shí)，特別是在地質(zhì)條件變化較大時(shí)，車輛容易掉道，對(duì)巷道坡度要求較平緩；當(dāng)軌道坡度變化較大時(shí)，鋼絲繩容易彈出壓繩輪，引發(fā)安全事故；無極繩絞車牽引力相對(duì)較小，一次性運(yùn)輸物料少。因此，煤礦行業(yè)的開采深度越深，采掘機(jī)械化程度也會(huì)越來越高，但在實(shí)際運(yùn)輸過程中，礦井生產(chǎn)條件很差，操作人員嚴(yán)重缺乏安全意識(shí)，煤炭企業(yè)還需要不斷加強(qiáng)操作人員的技能培訓(xùn)，并引進(jìn)一些安全性能較好的運(yùn)輸設(shè)備，從而有效促進(jìn)運(yùn)輸效率。

1 單軌吊輔助運(yùn)輸系統(tǒng)概況

單軌吊機(jī)車是由吊梁、牽引設(shè)備以及安全保障機(jī)車三部分組成。其中，發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備是整個(gè)單柜機(jī)吊車的中心主體部分，可以為機(jī)車的發(fā)展提供源源不斷的能量，起到一定的驅(qū)動(dòng)作用。對(duì)于這三部分組成來說，都安裝在機(jī)車的承載裝置中，但是需要油箱和冷卻體系來進(jìn)行工作，這樣才可以保障機(jī)車的正常運(yùn)輸。在機(jī)車運(yùn)輸過程中，還需要對(duì)吊裝機(jī)車進(jìn)行選擇，并且操作人員還需要對(duì)軌道的上坡條件進(jìn)行計(jì)算，最終選取合適的吊車型號(hào)，有效提高運(yùn)輸效率。比如DZ18003+3型單軌吊車，它就很符合荷載在Q=31 000 kg中，并且功率也可以維持在80 kW中。除此之外，還需要對(duì)吊車運(yùn)輸支架的起吊梁進(jìn)行選擇，并且這種起吊梁也符合運(yùn)輸設(shè)備的操作標(biāo)準(zhǔn)。吊梁參數(shù)具體規(guī)格如表1。

表1 吊梁參數(shù)具體規(guī)格表

對(duì)于單軌吊機(jī)車中的安全保障機(jī)動(dòng)車來說，它可以有效降低運(yùn)輸安全事故的發(fā)展，并且這種裝置都會(huì)安裝在操作人員的下方，當(dāng)發(fā)生一定的安全事故時(shí)，便于操作人員及時(shí)進(jìn)行處理，并保持機(jī)車的正常運(yùn)輸。但在實(shí)際運(yùn)輸過程中，安全保障機(jī)動(dòng)車會(huì)隨著物料的變化而變化。具體操作如圖1所示：

圖1 安全保障制動(dòng)車

2 我國(guó)煤礦輔助運(yùn)輸現(xiàn)狀

目前，煤礦輔助運(yùn)輸主要指綜采設(shè)備、工作人員和材料的運(yùn)輸。我國(guó)主要的物料運(yùn)輸方式有無軌和有軌兩種。我國(guó)相比于一些發(fā)達(dá)國(guó)家而言，在煤礦運(yùn)輸行業(yè)中發(fā)展是比較落后的，而且在用小絞車和小蓄電池機(jī)車運(yùn)輸中，也需要浪費(fèi)大量的人力資源，很多中小煤礦企業(yè)中都存在這些問題。在煤礦輔助運(yùn)輸過程中，事故發(fā)生的概率占整個(gè)運(yùn)輸?shù)娜种?，這也是煤礦行業(yè)中第二大重型事故，同時(shí)也給煤礦生產(chǎn)效率帶來了很大影響。近幾年，在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速的情況下，煤礦行業(yè)也得到很大發(fā)展，并且還引進(jìn)了現(xiàn)代化技術(shù)，很多煤礦企業(yè)也都引進(jìn)了機(jī)械化運(yùn)輸設(shè)備，這與年原煤生產(chǎn)量比，數(shù)據(jù)上升了很多，綜采綜掘和主煤流皮帶運(yùn)輸自動(dòng)化也在隨著大功率設(shè)備不斷進(jìn)行發(fā)展，但在采掘運(yùn)輸過程中也存在很多問題，所以采用與煤炭高效生產(chǎn)相匹配的輔助運(yùn)輸系統(tǒng)，是促進(jìn)我國(guó)煤炭行業(yè)發(fā)展的必要手段，也是有效解決問題的關(guān)鍵，從而推動(dòng)煤炭行業(yè)的發(fā)展。

3 煤礦井下單軌吊機(jī)車輔助運(yùn)輸系統(tǒng)特性

當(dāng)下，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，單軌吊機(jī)車輔助運(yùn)輸系統(tǒng)也在煤礦行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，并且在地質(zhì)條件較差的巷道中也應(yīng)用效果良好。在單軌吊運(yùn)輸系統(tǒng)中，煤礦行業(yè)大多采用的都是柴油機(jī)，并且選擇的都是過液壓傳動(dòng)裝置。在實(shí)際運(yùn)輸過程中，大多都是在工字形鋼軌上進(jìn)行工作，并且在工作過程中用的都是錨桿和錨索。所以，這就說明單軌吊機(jī)車輔助運(yùn)輸系統(tǒng)在作業(yè)時(shí)，受巷道地質(zhì)條件的影響較小，并且還可以在坡度較大的巷道中取得良好的應(yīng)用效果。從目前單軌吊機(jī)車運(yùn)輸系統(tǒng)的整體情況看，坡度最大可達(dá)30°。與此同時(shí)，單軌吊機(jī)車輔助運(yùn)輸系統(tǒng)多數(shù)使用的都是獨(dú)立驅(qū)動(dòng)輪，避免在作業(yè)時(shí)發(fā)生打滑等問題，就可以有效解決這種問題，從而有效提高運(yùn)行效率。當(dāng)機(jī)車進(jìn)行緊急制動(dòng)時(shí)，對(duì)于主動(dòng)緊急制動(dòng)，是針對(duì)機(jī)車發(fā)生緊急情況時(shí)，有效保障機(jī)車的正常工作。單軌吊機(jī)車輔助運(yùn)輸系統(tǒng)在使用時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)方向上的運(yùn)輸工作，同時(shí)還可以對(duì)換裝環(huán)節(jié)進(jìn)行有效壓縮，從而有效提高機(jī)車運(yùn)輸效率。在對(duì)工作面進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，整體的工作效果也有所提升，并且還可以壓縮工作轉(zhuǎn)換時(shí)間，相比傳統(tǒng)運(yùn)輸方式，在時(shí)間上節(jié)約了50%。

4 單軌吊機(jī)車輔助運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

對(duì)于綜采區(qū)大軌道來說，它是煤炭開采系統(tǒng)內(nèi)部軌道網(wǎng)絡(luò)體系的中心，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)還有單軌吊道岔和很多綜采綜掘區(qū)等，該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的機(jī)車，都可以實(shí)現(xiàn)自由性，并且在實(shí)際運(yùn)輸過程中，只要不超過規(guī)定范圍，都可以自由對(duì)角度和軌道進(jìn)行轉(zhuǎn)換。但對(duì)于軌道內(nèi)部的吊掛設(shè)備來說，主要由錨桿和多種螺栓等構(gòu)件組成，其中還有具體規(guī)格的圓環(huán)鏈對(duì)其產(chǎn)生作用。在使用單軌吊錨桿過程中，相關(guān)的固力必須保持在規(guī)定范圍內(nèi)，這樣才可以有效確保機(jī)車的正常運(yùn)行。

5 煤礦井下單軌吊機(jī)車輔助運(yùn)輸系統(tǒng)組成及應(yīng)用要點(diǎn)

5.1 機(jī)車部分應(yīng)用要點(diǎn)

機(jī)車在實(shí)際運(yùn)輸中主要采用的是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，但目前很多煤礦行業(yè)采用的都是利波海爾四缸四沖程直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，這種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)非常牢固，并且耗能也很低，操作起來也比較方便。所以，在機(jī)車輔助運(yùn)輸過程中，就可以有效提高輔助運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行效率。機(jī)車液壓系統(tǒng)還包含傳統(tǒng)和啟動(dòng)兩大系統(tǒng)：第一，啟動(dòng)系統(tǒng)，它的主要?jiǎng)恿υ慈莵碜孕钅芷?，從而有效?shí)現(xiàn)機(jī)車的運(yùn)輸，該系統(tǒng)還可以通過液壓表，有效控制機(jī)車的蓄能壓力，并同時(shí)顯示屏中的數(shù)據(jù)，通過氣動(dòng)閥門對(duì)機(jī)車進(jìn)行控制；第二，在使用傳統(tǒng)系統(tǒng)中，主要采用的是變量軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，并且是通過電磁比例閥門進(jìn)行控制，這樣就可以有效實(shí)現(xiàn)機(jī)車正常運(yùn)行，并對(duì)系統(tǒng)中的油量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而完成輔助運(yùn)輸。對(duì)于機(jī)車電控系統(tǒng)而言，它不僅內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在使用中系統(tǒng)內(nèi)部的參數(shù)也會(huì)直接呈現(xiàn)出來，這樣一來操作人員就可以對(duì)數(shù)據(jù)中存在的故障進(jìn)行維修，從而提高工作效率。在此，液壓?jiǎn)?dòng)系統(tǒng)還有雙蓄能器和啟動(dòng)馬達(dá)等，對(duì)于機(jī)車內(nèi)的蓄能器來說，它是通過液壓表來對(duì)壓力進(jìn)行控制；機(jī)車內(nèi)部的控制是通過啟動(dòng)控制閥門來完成的，同時(shí)也可以通過顯示屏把數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出來；啟動(dòng)馬達(dá)的作用是對(duì)柴油機(jī)飛輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。在此基礎(chǔ)上，機(jī)車電控系統(tǒng)還有發(fā)電機(jī)和電磁閥等。而發(fā)電機(jī)的主要作用是為機(jī)車提供電源，控制箱是對(duì)運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行合理控制。液壓系統(tǒng)則是通過電磁閥門對(duì)機(jī)車進(jìn)行控制，便于后期工作的維修和檢查。在煤礦開采過程中，還需要把瓦斯探測(cè)器安裝在機(jī)車內(nèi)部，當(dāng)瓦斯?jié)舛冗^高時(shí)，機(jī)車就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)緊急裝置，當(dāng)瓦斯?jié)舛戎饾u達(dá)標(biāo)后，機(jī)車才會(huì)自動(dòng)開始正常運(yùn)行，并且在機(jī)車制動(dòng)過程中，機(jī)車驅(qū)動(dòng)器也會(huì)被安裝上制動(dòng)裝置，并且內(nèi)部也會(huì)安裝制動(dòng)閘以及彈簧等。在運(yùn)輸過程中，機(jī)車會(huì)受到彈簧的作用力，液壓油就會(huì)直接進(jìn)入到油缸中，這時(shí)制動(dòng)閘就會(huì)自動(dòng)開啟。所以，在機(jī)車實(shí)際運(yùn)行中，不僅可以前后控制機(jī)車，還可以在機(jī)車內(nèi)的液壓油發(fā)生泄漏時(shí)，自動(dòng)復(fù)原彈簧彈力，實(shí)現(xiàn)機(jī)車制動(dòng)效果。通常情況下，機(jī)車內(nèi)部都有兩個(gè)駕駛室，安裝在輔助運(yùn)輸系統(tǒng)兩端，并且每個(gè)駕駛室內(nèi)都有照明系統(tǒng)，這樣操作人員在駕駛室中就可以有效控制機(jī)車前進(jìn)或者后退，從而保障機(jī)車一直處在正常運(yùn)行中。

5.2 提升梁部分應(yīng)用要點(diǎn)

提升梁的主要作用是對(duì)煤礦井下的情況進(jìn)行合理控制。提升梁主要有兩種：重型梁和輕型梁。在輔助運(yùn)輸系統(tǒng)作業(yè)時(shí)，主要是通過機(jī)車系統(tǒng)對(duì)液壓動(dòng)力進(jìn)行控制。而提升梁是由梁體、提升鏈條等部件組成。在對(duì)閥門進(jìn)行控制時(shí)，機(jī)車內(nèi)的齒輪箱就會(huì)進(jìn)行雙向轉(zhuǎn)動(dòng)，而提升鏈條就可以對(duì)物料進(jìn)行運(yùn)輸。當(dāng)運(yùn)輸?shù)奈锪现亓窟^大時(shí)，就需要選擇重型梁來進(jìn)行運(yùn)輸，這時(shí)的重量大多都超過20 t，當(dāng)運(yùn)輸?shù)奈锪现亓吭? t內(nèi)，就需要選擇輕型梁來進(jìn)行運(yùn)輸。在機(jī)車使用過程中，無論選擇的是輕型梁還是重型梁來進(jìn)行物料運(yùn)輸，都可以為操作人員帶來方便，并且運(yùn)行速度也非常快。

5.3 軌道部分應(yīng)用要點(diǎn)

在煤礦運(yùn)輸中，車輛軌道主要分為兩種：重型軌道、輕型軌道。在輕型軌道運(yùn)輸中，主要運(yùn)輸?shù)氖瞧胀ㄎ锪?，而重型軌道運(yùn)輸?shù)氖谴笮臀锪稀６趯?shí)際煤礦運(yùn)輸中，不僅要考慮運(yùn)輸物料的重量，還需要考慮運(yùn)輸?shù)闹苓叚h(huán)境好壞，這樣才可以有效確保物料運(yùn)輸?shù)陌踩浴Ｔ谶\(yùn)輸過程中，當(dāng)巷道頂板是巖石結(jié)構(gòu)，就需要用錨桿懸吊法來進(jìn)行懸吊，當(dāng)巷道頂板的地質(zhì)很差，并且煤層松軟，這時(shí)就需要選擇錨索進(jìn)行懸吊。對(duì)于輕型梁來說，在運(yùn)輸過程中采用的都是單鏈，而重型梁采用的是雙鏈。在連接過程中，還分為塔扣式和法蘭式連接，直軌道采用的是塔扣式連接，而一些彎軌道選擇的就是法蘭式連接方式。對(duì)于岔道的控制，可以分為機(jī)械道岔或者氣動(dòng)道岔兩種。煤礦軌道運(yùn)輸中的道岔口還分為：右擺道岔和左擺道岔兩種，而這兩種道岔主要分布在井下運(yùn)輸車場(chǎng)、岔路等位置。在控制啟動(dòng)道岔時(shí)，不僅要使用到氣缸的推動(dòng)作用，還需要借助軌道和道岔嚙合的方式對(duì)機(jī)車進(jìn)行控制。但在實(shí)際運(yùn)輸過程中，機(jī)械道岔還需要借助人工作業(yè)的方法來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)效果。在操作方法的實(shí)際選擇時(shí)，需要根據(jù)煤礦井下實(shí)際情況開展工作，有效保證使用效果和運(yùn)輸安全。見圖2。

圖2 軌道懸掛方式示意圖

6 單軌吊安裝措施

第一，人字梯是吊軌安裝中主要的裝置設(shè)備，在安裝的過程中，還需要技術(shù)人員有過硬的技能；第二，保險(xiǎn)帶也是高空安裝作業(yè)中必不可少的一部分；第三，多人配合抬運(yùn)單軌吊跑道時(shí)，需要操作人員多注意抬舉的動(dòng)作，避免因操作不當(dāng)而引起不必要的損害；第四，安裝單軌吊梁時(shí)，還需要嚴(yán)格按照要求進(jìn)行安裝，同時(shí)還需要對(duì)兩頭分開進(jìn)行安裝；第五，在安裝作業(yè)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督人員還需要把監(jiān)督工作落實(shí)到位，特別是設(shè)備的下方避免出現(xiàn)一些人員，從而造成一些不可挽回的事故；第六，還需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工管理工作進(jìn)行檢查，一定要及時(shí)排除一些可能存在的安全隱患，從而有效確保安裝進(jìn)度。

7 結(jié)語

總的來說，在這個(gè)發(fā)展迅速的新時(shí)代下，煤炭行業(yè)也不斷得到發(fā)展，而在運(yùn)輸過程中應(yīng)用最多的就是單軌吊輔助運(yùn)輸系統(tǒng)，它具有較強(qiáng)的自由性特征，并且在運(yùn)輸過程中還可以有效提高運(yùn)輸效率。目前，單軌吊輔助運(yùn)輸體系中還存在很多問題尚未解決，要想有效提高運(yùn)輸效率，還需要管理人員從多個(gè)方面把工作落實(shí)到位，同時(shí)還需要不斷提升自身的管理水平，并不斷加強(qiáng)運(yùn)輸周圍環(huán)境的檢查，避免因煤炭開采等問題，給操作人員帶來傷害。