浅析矿井辅助运输技术现状及发展

摘要：文章分析了我国目前煤矿井下采用的辅助运输类型所存在的各种问题，介绍了无轨胶轮车辅助运输方式的应用情况，并阐述了无轨胶轮车的特点、使用条件及其应用前景。

关键词：煤矿辅助运输；无轨胶轮车；辅助运输设计；安全

中图分类号：TD52　　　　　文献标识码：A　　　　　文章编号：1009-2374（2012）24-0123-02

辅助运输是指除煤炭运输以外的材料、设备及人员运输的统称。随着煤炭行业的快速发展，煤矿产能由小到大也在不断扩大，我国煤矿井下辅助运输状况与先进采煤国家相比差距还很大，绝大多数煤矿的辅助运输仍然采用小绞车接力运输、无极绳、轨道矿车等多段分散落后的传统运输方式，存在着运输环节多、运行速度慢、效益低、事故多、占用人员和设备及安全、机动性和适应性均较差等问题。特别是在工作面设备、材料搬运时，装载、卸载和调车等工作量大且繁杂，采用这种传统的运输方式搬迁不仅时间长，而且严重影响矿井全员效率的提高和煤矿的安全生产。传统的辅助运输方式已成为制约我国煤矿安全生产的一个薄弱环节。国外已多采用高效的无轨辅助运输替代传统的有轨运输。

1　井下辅助运输系统设计要求及类型

1.1　辅助运输设计要求

适应井下运输线路布置、巷道特征；满足运输物料品种、特性、运送量及人员运送要求；满足双向运输要求；煤巷及半煤岩巷的煤和夹矸等宜进入回采煤流系统运输，岩巷掘进的矸石有条件时宜在井下处理。

1.2　煤矿井下可选用的辅助运输方式及各种适用条件

1.2.1　可选用的辅助运输方式。轨道机车运输、绳牵引运输、卡轨车与齿轨车运输、单轨吊车运输、无轨胶轮车运输、带式输送机运输、架空乘人装置。

1.2.2　常用辅助运输适用条件。

轨道机车运输：井下辅助运输距离较长、运输巷道平直或具有弯曲、分岔时可选用轨道电机车或柴油机车运输。运行坡度不得大于5‰。

绳牵引运输：副斜井及井下采区回采巷道，掘进工作面，采区上、下山或暗斜井的辅助运输可采用绳牵引运输设备，在水平或低坡度起伏不平的巷道中可采用无极绳绞车或无极绳连续牵引车。

采用缠绕式绞车时应用在斜巷直道运行（包括设计规定的变坡运行），由于目前牵引绳的转向机构不能确保在分岔巷道中的运行安全，故缠绕式绞车不宜用于分岔巷道中，运距应由绞车的允许容绳量确定。

采用无极绳绞车时运行倾角宜小于12°，运输距离宜小于2000m或根据运行要求及选用设备的技术性能确定。水平曲率半径不小于9m，但弯道处不得有变坡和道岔。竖曲率半径不小于15m。

无轨胶轮车运输：矿井井下地质条件简单，采用小倾角斜井开拓或平硐开拓的近水平煤层矿井，全压通风进风的主要运输巷道，运行倾角不宜大于6°。

2　各种辅助运输的特点

（1）轨道机车运输适用于近水平长距离运输，巷道具有弯曲分岔时也可选用，但是由于需要铺设轨道、安设道岔、运输物料时需要倒运、换装，不能一次性运达作业地点，所以存在运输环节多，运输周期长等问题，在采区上、下山，回采巷道，掘进工作面等地段还需要安设调度提升绞车进行配合作业。

（2）无极绳牵引运输由于可以连续双向运输作业、适用坡度倾角大等特点，所以效率比较高，但是也存在提前铺设轨道、需要调度绞车配合作业、运输环节多等不足。

（3）采用无轨防爆胶轮车辅助运输有以下特点：防爆胶轮车可实现一次装载后从地面直到采区工作面或从井口至采区工作面不经转载的直达运输，运速快，运输能力大，从而可大量节省辅助运输人员和提高运输效率。防爆胶轮车车型多，应用范围广，防爆胶轮车可实现一机多用，并可集铲装、运输和卸载功能于一体。综采工作面设备搬迁时，可自装自卸，做到拆除、铲装、运输、卸载和调整就位一机完成，既减轻了工人的劳动强度，又大幅度提高了生产效率和安全性。利用防爆胶轮车的快速更换装置，一位司机不离座位进行操作，在1～2min内即可完成工作机构的更换，实现材料、设备和人员等的多种运输功能，可供更换选择的工作机构有铲斗、铲板、叉架、客厢和货厢等40余种，一台防爆胶轮车可配多种工作机构，完成不同的作业，满足矿井生产的多种需要。防爆胶轮车爬坡能力强，最大重载下可爬坡14，完全可以满足在水平煤层与近水平煤层中使用。防爆胶轮车载重能力大，重型车可整体运输液压支架等大型设备，运输能力可达35t。轻型车可运输材料及人员，一台防爆胶轮车最多可运25～40人；也可载运14～20t矸石，在20s内完成自卸作业。防爆胶轮车运输成本低，从而降低了吨煤成本。传统的辅助运输系统运营费用约占吨煤成本的15%～20%，为10～20元，而无轨防爆胶轮车在大柳塔矿使用吨煤运输费用仅1元，大大低于传统的辅助运输型式。

3　辅助运输信号与通信

3.1　信号

煤矿井下辅助运输采用轨道机车运输系统，信号设计应按现象学国家标准《煤矿井下机车运输信号设计规范》GB50388的规定执行。斜巷提升运输采用绳牵引绞车运行时，宜选用定型的矿用斜井提升信号装置。无轨运输系统信号设置符合在同一水平运行车辆达5台及以上时设置无轨运输车辆信号监控系统。巷道交叉处、视线受阻区段、硐室出入口等设置红绿两色信号灯。

3.2　通信

井底车场和运输大巷，当在同一水平同时运行的轨道机车或无轨机车车辆达到3台及以上时，应设置供车辆调度使用的移动无线通信系统，并应符合下列规定：车辆调度无线通信系统主机应设于辅助运输调度室。车辆驾驶员分级宜选用带有扩音功能的车载电话。当辅助运输车辆调度移动无线通信系统与矿井井下移动无线通信系统共用一套系统时，前者宜使用专用信道。辅助运输设备机头硐室、车场及人员乘降点、车辆存放硐室、维修硐室、检修硐室、充电硐室等处应设置固定调度电话。

4　结语

通过分析我们可以了解各类型的煤矿井下辅助运输方式的适用条件和优缺点，结合近几年国家资源整合，立足高产高效的综合型矿井的发展思路，无轨防爆胶轮车由于无轨道限制，并具有机动灵活、适应性强、安全高效、应用范围广等特点，所以是运送材料、设备、人员的一种较先进的辅助运输车辆，整体运送和安装支架时，防爆胶轮车优越性更为突出，在煤矿井下定将得到越来越广泛的应用和推广。防爆胶轮车应是煤矿辅助运输的主要推广和辅助运输设计优先考虑的方向。

参考文献

[1]　GB5033-2009煤矿井下辅助运输设计规范[S]．

[2]　煤矿安全规程专家解读2010修订版[S]．

[3]　王永贵．神东矿区应用无轨防爆胶轮车现状分析[J]．煤炭工程，2008，（6）．

[4]　戴志晔．煤矿井下无轨胶轮车的现状及应用[J]．煤炭科学技术，2003，（2）．

作者简介：陈振刚（1982-），男，山西太原人，太原煤炭气化集团有限责任公司生产技术管理部助理工程师，研究方向：煤矿井下运输技术管理。

（责任编辑：文　森）

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