卡軌車在礦井運(yùn)輸中的應(yīng)用探析

虞燕鋒

(山西西山煤電股份有限公司西曲礦，山西 太原 030200)

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，推動(dòng)了煤礦企業(yè)的發(fā)展，在煤礦生產(chǎn)效益不斷提高的同時(shí)，井下采煤的工作量也隨之增大。卡軌車作為一種井下輔助運(yùn)輸工具，在提升能力及安全性能等方面具有著其他運(yùn)輸設(shè)備無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，能夠有效地提高礦井運(yùn)輸效率。借此本文就卡軌車在礦井運(yùn)輸中的應(yīng)用進(jìn)行探析。

一、幾種常見(jiàn)的礦用卡軌車及其特點(diǎn)簡(jiǎn)介

（一）繩牽引卡軌車

這種類型的卡軌車是目前煤礦井下運(yùn)輸中應(yīng)用較為廣泛的一種卡軌車，其按照牽引方式的不同，大致可分為兩種：一種是變頻控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)絞車牽引，另一種是液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)絞車牽引。繩牽引卡軌車的系統(tǒng)主要包括安全制動(dòng)車、載重車、運(yùn)輸車以及特種運(yùn)輸車，能夠按照運(yùn)輸對(duì)象進(jìn)行編組，適合在普通軌道、槽鋼軌道及異形軌道上使用。

1.變頻控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)絞車牽引。

這種類型的卡軌車其工作原理為變頻控制、機(jī)械傳動(dòng)、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、鋼絲繩牽引。該系列卡軌車的具體特點(diǎn)如下：其一，軟停車、軟啟動(dòng)，安全性及可靠性較高；其二，牽引力較大、傳動(dòng)效率相對(duì)較高、具有較強(qiáng)的爬坡能力；其三，各方面性能良好，很少發(fā)生故障，并且對(duì)環(huán)境污染較小；其四，運(yùn)營(yíng)成本低；其五，不但可以進(jìn)行手動(dòng)操作，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)半自動(dòng)或自動(dòng)操作，運(yùn)行過(guò)程中可以顯示與卡軌車運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，同時(shí)能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸，系統(tǒng)整體性能基本能夠達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

2.液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)絞車牽引

該類型的卡軌車工作原理是液壓絞車驅(qū)動(dòng)、鋼絲繩牽引，其中液壓系統(tǒng)采用的是定量馬達(dá)、變量泵的調(diào)速方式，而鋼絲繩緊繩器則采用的是重錘或液壓的張緊方式。該卡軌車的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)、車輛起動(dòng)及停車時(shí)都比較平穩(wěn)、故障率低、安全性和可靠性較高。

（二）KWGP系列無(wú)極繩普通軌道卡軌車

該類型的卡軌車主要適合應(yīng)用在煤礦采區(qū)工作面的上下山以及綜合掘進(jìn)巷道內(nèi)的輔助連續(xù)運(yùn)輸當(dāng)中，不僅能夠運(yùn)輸材料、設(shè)備，而且還可以進(jìn)行人員運(yùn)輸。該類型卡軌車具有如下特點(diǎn)：其一，適合在有水平拐彎及起伏變坡的礦井巷道內(nèi)使用，能夠?qū)崿F(xiàn)人員及物資的直達(dá)運(yùn)輸，安全性及可靠性較高，極大程度地提高了輔助運(yùn)輸?shù)膶?shí)際工作效率；其二，靈活方便、安全快速、無(wú)需轉(zhuǎn)載。在礦井巷道內(nèi)的水平拐彎處及起伏變坡位置上加裝護(hù)軌后，車輛能夠十分方面地在系統(tǒng)中進(jìn)出。該卡軌車主要由信號(hào)通訊系統(tǒng)、張緊裝置、回繩裝置、牽引制動(dòng)車、鋼絲繩、輪系、載重車、以及無(wú)極繩絞車等部分構(gòu)成。其中無(wú)極繩絞車作為該類型卡軌車的驅(qū)動(dòng)裝置，主要以雙滾筒驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式為主。主滾筒上的樹(shù)脂輪襯設(shè)計(jì)有效地解決了啃咬鋼絲繩的問(wèn)題，從而延長(zhǎng)了其使用壽命。傳動(dòng)形式主要以機(jī)械傳動(dòng)為主，電機(jī)為防爆電機(jī)，適合井下使用。

（三）防爆柴油機(jī)卡軌車

這一類型的卡軌車是目前較為先進(jìn)的一種煤礦用卡軌車，屬于自驅(qū)動(dòng)機(jī)車，主要是以污染較低的柴油機(jī)作為動(dòng)力機(jī)械傳動(dòng)裝置，適合在坡度為12度以下的礦井巷道使用，能夠進(jìn)行人員及物資的運(yùn)輸，并且可實(shí)現(xiàn)由礦井底部車場(chǎng)至采掘工作面的直達(dá)運(yùn)輸。該類型卡軌車具有以下功能：其一，安全性能高，具有六項(xiàng)保護(hù)功能和三相制動(dòng)功能；其二，車內(nèi)配有兩種啟動(dòng)方式，一種是電啟動(dòng)，另一種是氣啟動(dòng)，便于用戶按照實(shí)際需要進(jìn)行選擇；其三，安保系統(tǒng)采用的是氣動(dòng)控制，并且兼具語(yǔ)音提示報(bào)警功能；其四，車身整體為剛性結(jié)構(gòu)，堅(jiān)固難用，利用價(jià)值較高；其五，機(jī)車上的主要零部件基本能夠與汽車件通用，如變速箱、離合器等，從而降低了維修成本；其六，運(yùn)輸效率高、適應(yīng)能力強(qiáng)、機(jī)械傳動(dòng)性能良好、故障率低。

二、卡軌車在礦井運(yùn)輸中的具體應(yīng)用

（一）卡軌車安裝

由于卡軌車的主要作用是負(fù)責(zé)在礦井巷道內(nèi)進(jìn)行人員及物資的運(yùn)輸，其主要運(yùn)行環(huán)境基本位于井下巷道當(dāng)中，為此，卡軌車安裝必須建立在良好的巷道條件這一基礎(chǔ)之上。也就是說(shuō)礦井巷道系統(tǒng)應(yīng)為卡軌車的正常使用創(chuàng)造一個(gè)較為良好的運(yùn)行環(huán)境，這樣有利于卡軌車的運(yùn)輸。巷道應(yīng)盡可能避免出現(xiàn)急坡和變坡，垂直曲率報(bào)警應(yīng)控制在15m以上，卡軌車專用軌道應(yīng)采用型號(hào)相同的鋼軌，并且軌型應(yīng)大于22kg/m，軌道鋪設(shè)施工應(yīng)按相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，工程質(zhì)量應(yīng)符合煤礦安全規(guī)程中有關(guān)規(guī)定的要求。

（二）卡軌車使用

在使用卡軌車時(shí)應(yīng)對(duì)以下事項(xiàng)予以注意：其一，每個(gè)班次在進(jìn)行使用前，均應(yīng)對(duì)卡軌車上的張緊裝置及輪系等進(jìn)行必要的檢查，并經(jīng)常對(duì)動(dòng)滑輪繩卡上的螺母進(jìn)行緊固，尤其是在剛開(kāi)始使用的階段中更需特別注意，這樣能夠有效地防止動(dòng)滑輪及重錘與鋼絲繩脫節(jié)，從而對(duì)設(shè)備造成損壞。一旦設(shè)備發(fā)生故障，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致停產(chǎn)，最終會(huì)影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益；其二，應(yīng)經(jīng)常性地對(duì)牽引鋼絲繩進(jìn)行檢查，看其是否有明顯的斷絲現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)斷絲情況嚴(yán)重時(shí)，必須停止使用，并更換牽引鋼絲繩，嚴(yán)禁帶病運(yùn)行；其三，使用過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)鋼絲繩在輪襯內(nèi)打滑，應(yīng)立即停車進(jìn)行檢查，并根據(jù)造成打滑的具體原因采取相應(yīng)的措施予以解決處理，以此來(lái)確保行車安全；其四，卡軌車處于上坡運(yùn)行的過(guò)程中，跟車操作人員應(yīng)在沒(méi)有鋼絲繩一側(cè)的前方行走，車輛處于下坡運(yùn)行時(shí)，則應(yīng)在無(wú)鋼絲繩一側(cè)的后方行走，這樣有利于確保人身安全；其五，在車輛實(shí)際運(yùn)行中，跟車操作人員應(yīng)對(duì)車輛行駛前方的路況進(jìn)行認(rèn)真觀察，并重點(diǎn)關(guān)注鋼絲繩在壓繩輪內(nèi)的運(yùn)行情況，一旦發(fā)現(xiàn)鋼絲繩脫離壓繩輪并在輪外運(yùn)行時(shí)，必須立即停車，然后將鋼絲繩重新放入輪內(nèi)后方可開(kāi)車。若是由于某些特殊原因而未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼絲繩脫離壓繩輪造成卡繩情況發(fā)生，則應(yīng)立即停車并進(jìn)行處理，可以先將車輛向后倒一定的距離，較小兩端的張力差，然后再將卡住的鋼絲繩重新壓入到輪內(nèi)，便可發(fā)出信號(hào)繼續(xù)行車。

（三）卡軌車應(yīng)用效果分析

通常情況下，礦井專用卡軌車的實(shí)際運(yùn)輸距離大約均在1000m以上，并且基本能夠?qū)崿F(xiàn)直達(dá)運(yùn)輸，礦工無(wú)需在井下巷道內(nèi)徒步往返，從而降低了工作勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也提高了采掘工作面的安裝效率，縮短了支架安裝工期。如果仍舊以傳統(tǒng)的支架安裝方式進(jìn)行安裝，以1400m長(zhǎng)的想到為例，則需要小絞車25輛，從開(kāi)勾到回繩的具體時(shí)間大約需要60分鐘左右，若是架設(shè)156個(gè)支架的話，按照每天能夠完成12個(gè)速度，再加上各類相關(guān)物資的運(yùn)輸，需要45天左右方可完工。而應(yīng)用卡軌車，則僅需在車房?jī)?nèi)設(shè)置一部絞車，開(kāi)勾至回繩的時(shí)間約為40分鐘，每天能夠安全18個(gè)支架的安裝，算上其他物資的運(yùn)輸，大約20天左右便可完工。卡軌車系統(tǒng)能夠替代多部小絞車的接力對(duì)拉，從而使得運(yùn)輸環(huán)節(jié)及運(yùn)輸系統(tǒng)較之以往有了極大程度地簡(jiǎn)化，并且系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、各方面性能較強(qiáng)，便于安裝、易于維護(hù)，無(wú)需更改原有軌道，總體投資成本相對(duì)較低，能夠有效地實(shí)現(xiàn)井下巷道長(zhǎng)距離無(wú)轉(zhuǎn)載直達(dá)運(yùn)輸。卡軌車牽引重量大、具有超強(qiáng)的爬坡能力，運(yùn)輸效率比普通絞車高出數(shù)倍以上，同時(shí)還能夠節(jié)省人員，進(jìn)而降低礦工的勞動(dòng)強(qiáng)度，工作安全系數(shù)也相應(yīng)有所提高。

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