淺談煤礦井下無軌輔助運輸?shù)陌l(fā)展趨勢

王 臻

（山西省霍州煤電集團白龍礦，山西 霍州 031400）

1 引言

煤礦井下輔助運輸，就是指煤礦生產(chǎn)的過程中除煤炭運輸以外各種運輸，其包括材料、設備、人員和矸石等運輸。它是煤礦運輸系統(tǒng)中最重要的組成部分。經(jīng)過多年的努力，我國煤礦的開采技術有了較高的發(fā)展，采掘機械化程度也有了突飛猛進的進展。現(xiàn)在無論是礦井的總產(chǎn)量還是工作面單產(chǎn)量等方面都接近或達到世界發(fā)達國家先進水平。回采效率與英、美、德、澳等國家高產(chǎn)、綜采工作面相比，也基本相當。但井下輔助運輸除了極少數(shù)幾個現(xiàn)代化超大型礦井采用的一些新型高效的輔助運輸設備以外，大多數(shù)煤礦仍然采用無極繩、調(diào)度絞車等多段分散的傳統(tǒng)有軌輔助運輸方式，與綜采、綜掘等現(xiàn)代化生產(chǎn)系統(tǒng)很不相稱。據(jù)統(tǒng)計，近年來我國煤礦輔助運輸人員約占井下職工總?cè)藬?shù)的1/3以上，有的礦甚至達50%，較國外先進采煤國家相比差距還很大。有軌輔助運輸?shù)陌踩珷顩r也不好，其事故率約占井下工傷事故總數(shù)的30%，嚴重影響了礦井內(nèi)全員效率的提高和煤礦安全生產(chǎn)，并成為制約我國煤炭生產(chǎn)發(fā)展的一項薄弱環(huán)節(jié)。在國外采煤技術比較先進的國家，無軌輔助運輸已被進一步廣泛采用。而近年來我國新建成的一些大、中型礦井和改擴建礦井在這些方面也進行了積極的實踐和探索，也取得了一些效果，從而體現(xiàn)出無軌輔助運輸技術先進性、高效能性、高效率性等優(yōu)點，為我國煤礦井下輔助運輸?shù)陌l(fā)展起到了有力的推動作用。

2 無軌輔助運輸?shù)陌l(fā)展

用于煤礦井下工作，在巷道底板上運行的膠輪運輸車，其主要目的是由牽引車和承載車組成，前一部分為牽引車，后一部分為承載車，前后車相鉸接，用以柴油機或蓄電池形成一定的動力。柴油機無軌膠輪車由英國于1959年運用于煤礦井下。我國在20世紀80年代末開始自行研制礦用無軌膠輪車，從而改變了完全依賴進口的局面。無軌膠輪車按用途可分運輸類車輛與鏟運類車輛：運輸類的車輛包括運人車、運貨車、客貨兩用車，這些主要用于長距離人員、材料和中小型設備運輸。

3 無軌膠輪車的特點

從國內(nèi)、外的一些使用情況看，用無軌膠輪車來輔助運輸，進一步提高了礦井生產(chǎn)及創(chuàng)造能力，也在一定程度上解決了煤礦長期以來輔助運輸制約生產(chǎn)能力的問題，取得了很好的成效，主要表現(xiàn)在以下方面：①機動靈活：無軌膠輪車水平轉(zhuǎn)彎半徑小，最小時僅為4～6 m左右；爬坡能力強，最大重載下可達14°；運行靈活、裝卸方便、操作簡單，大大減輕了工人的勞動強度，完全可以滿足在水平煤層與近水平煤層中使用；②運輸效率的提高：實現(xiàn)了一次裝載從地面直接到達采區(qū)工作面或從井口到采區(qū)工作面而不經(jīng)轉(zhuǎn)載直達運輸?shù)兀惯\輸速度大幅提高，重載支架搬運車可達1～3 m/s，運料車和運人車可達2～8 m/s，從而可大量節(jié)省輔助運輸人員和提高運輸效率；③載重能力大：重型車整體運輸液壓支架等一些大型設備，運輸能力可以達到35 t；輕型車運輸材料及人員，一臺膠輪車最多能運25～40人，也能載運14～20 t矸石或物料，在20 s內(nèi)完成自卸作業(yè)；④多用途：膠輪車車型多，應用范圍廣，按其用途不同有運輸類車、鏟運類車和特種車。而各種車型在井下都能擔當起不同任務，使他的使用范圍能相對較廣，可實現(xiàn)集鏟裝、運輸和卸載功能一體化，實現(xiàn)了一機多用；但是無軌膠輪車噸煤運輸費最少時為1元，低于傳統(tǒng)輔助運輸型式。

無軌膠輪車的局限性體現(xiàn)在：①對巷道的底板要求較高：無軌膠輪車自重、載重量大，車輪對底板的比壓較高；②對巷道的寬度、高度要求較高：巷道內(nèi)最小寬度要滿足多功能車和支架搬運車寬度和高度，每個側(cè)面至少要留有不小于300 mm的安全間隙，距離頂板要不小于250 mm；③對于新建的礦井也最好是采用多條巷道掘進方式，每隔50～80 m設聯(lián)絡巷，方便于無軌膠輪車的掉頭轉(zhuǎn)向、雙向運輸；用單巷道掘進，輔助運輸巷道應每隔500～1000 m設車輛交會硐室。膠輪車現(xiàn)已成為煤礦輔助運輸?shù)闹饕l(fā)展方向。

4 無軌膠輪車的發(fā)展趨勢

“十二五”期間，煤礦建設將堅持“整合為主、新建為輔”的原則，在小型煤礦整合、改造為大中型煤礦的建設中，輔助運輸系統(tǒng)的建設和改建至關重要。無軌輔助運輸從根本上克服了傳統(tǒng)輔助運輸方式所存在的設備占用多、用人多、效率低、費用高、安全保證差等弊端，為高產(chǎn)、高效礦井提供了強有力的運輸保證。

結(jié)合我國輔助運輸發(fā)展的現(xiàn)狀，針對無軌輔助運輸膠輪車的發(fā)展提出一些思路：

（1）技術先進性。在膠輪車研制上，要科學選型、合理匹配，在技術不斷創(chuàng)新上完善，而且在關鍵部件選用上，要保證其選型有效性，一些重要元部件如在國內(nèi)達不到滿足時，就要在世界范圍內(nèi)合理選用，從而確保技術的先進性和功用優(yōu)越性，進一步保證整車現(xiàn)有技術先進性和性能可靠性。

（2）產(chǎn)品多樣性。輔助運輸系統(tǒng)復雜性和多樣性決定了無軌膠輪車的不同型式及不同用途，從機型的發(fā)展上看，有長壁工作面搬家用的重型支架搬運車和重型鏟運車、連采后配套的運煤車、梭車和鏟車；各種車型要具備不同功能特點，而同一車型要有不同系列和不同性能等級，從而強化對各種礦井不同要求適應性。

（3）高可靠性、動力性和機動性。井下受場地的一些限制，維修條件相比要差，且大部分巷道避讓條件不行，從而車輛在井下出現(xiàn)故障，會給生產(chǎn)秩序帶來極大影響。所以車輛具備良好可靠性是非常重要的。

（4）安全性更是重要環(huán)節(jié)，因而在膠輪車的設計中必須貫穿起來。除了對柴油機及其進、排氣系統(tǒng)防爆技術的改進，還要在安全防護、制動技術、溫度控制和人員保護方面，學習研究國內(nèi)外的新技術和好的設計理念，進一步提高設備與人員安全。健全車輛的智能監(jiān)測、預報型故障診斷、數(shù)據(jù)遠程傳輸?shù)裙δ埽瑢崿F(xiàn)全面監(jiān)控，提高其自動化、信息化程度。

無軌輔助運輸效能發(fā)揮應注意兩點：一是無軌輔助運輸系統(tǒng)配套和選型；二是技術支持和專業(yè)化服務。

5 結(jié)束語

煤礦輔助運輸機械化的發(fā)展勢在必行，已成為提高現(xiàn)有礦井效率和效益的關鍵環(huán)節(jié)，從高產(chǎn)、高效礦井的經(jīng)驗來講，采用無軌膠輪運輸車或搬運車，可以更好地提高煤礦生產(chǎn)效率和效益，另外，在改造或者進行輔助運輸系統(tǒng)設計的同時，還必須注重構(gòu)建高效設備運行支持的保障系統(tǒng)，通過這樣就可以進一步確保運輸設備性能最優(yōu)化，更能發(fā)揮經(jīng)濟效益的最大化。