煤礦輔助運(yùn)輸分析

摘 要：針對(duì)我國煤炭行業(yè)現(xiàn)狀，簡(jiǎn)要論述了西方產(chǎn)煤大國與我國輔助運(yùn)輸發(fā)展歷史及現(xiàn)狀，通過適用場(chǎng)合及自身優(yōu)缺點(diǎn)比較現(xiàn)有的幾種輔助運(yùn)輸方式，簡(jiǎn)單介紹了單軌吊輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)用、工作原理及展望。根據(jù)煤礦地質(zhì)條件的差異，合理選用輔助運(yùn)輸方式，滿足煤礦生產(chǎn)需求。

關(guān)鍵詞：煤礦；輔助運(yùn)輸；單軌吊

引言

據(jù)記載，煤的使用最早可以追溯到石器時(shí)代。1784年進(jìn)行開采的位于維吉尼亞的煤礦是美國最早的商業(yè)煤礦。自十八世紀(jì)以來一直到石油開采技術(shù)大力發(fā)展的二十世紀(jì)初期，煤炭一直是西方工業(yè)國家最主要的能源。基于煤層多數(shù)離地表較遠(yuǎn)的情況，超過半數(shù)煤礦所采用的地下開采成為全球最主要的開采方式。環(huán)境惡劣、巷道空間狹窄、巷道起伏等是煤礦井下存在的主要問題，這些條件的限制同時(shí)給輔助運(yùn)輸帶來了極大挑戰(zhàn)。

1 輔助運(yùn)輸發(fā)展及現(xiàn)狀

輔助運(yùn)輸系統(tǒng)是指運(yùn)輸除去煤炭以外的其他物料設(shè)備等的運(yùn)輸系統(tǒng)，作為煤款生產(chǎn)一個(gè)必不可少環(huán)節(jié)的輔助運(yùn)輸需要耗費(fèi)很大的勞動(dòng)量，超過煤礦生產(chǎn)總勞動(dòng)量的一半以上[1]。二十世紀(jì)中期，以美國、德國為代表的西方采煤大國開始提高煤礦輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的機(jī)械化程度，到七、八十年代，國外輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的現(xiàn)代化程度已有很大提高[2]。二十世紀(jì)七八十年代，我國的煤礦開采技術(shù)有了很大的發(fā)展，同時(shí)，大批煤礦現(xiàn)代化礦井開始逐漸建成，但是，受技術(shù)條件的限制，我國的煤礦輔助運(yùn)輸系統(tǒng)卻成了煤礦生產(chǎn)的最薄弱環(huán)節(jié)，依然停留在二十世紀(jì)中后期的水平，自二十世紀(jì)七十年代后期才開始現(xiàn)代化輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的研制，進(jìn)入二十一世紀(jì)之后，千萬噸煤礦的出現(xiàn)使得采掘運(yùn)的矛盾更加突出，輔助運(yùn)輸已成為嚴(yán)重制約煤礦生產(chǎn)的工作環(huán)節(jié)[3]。

包括地軌及天軌的有軌輔助運(yùn)輸和以膠輪或履帶車為代表的無軌輔助運(yùn)輸是我國輔助運(yùn)輸?shù)膬煞N形式。近年來，更多的煤礦開始意識(shí)到輔助運(yùn)輸?shù)闹匾裕_始使用單軌吊等機(jī)械化程度較高的新型輔助運(yùn)輸系統(tǒng)來代替落后的傳統(tǒng)輔助運(yùn)輸方式，但依然有很多小型煤礦繼續(xù)采用具有很大安全隱患、浪費(fèi)勞動(dòng)力且多運(yùn)輸環(huán)節(jié)的落后輔助運(yùn)輸方式。如表1所示。

2 單軌吊機(jī)車的研發(fā)應(yīng)用及工作原理

西德于1940年開始使用單軌吊機(jī)車，采用的是鋼絲繩牽引的方式，二十世紀(jì)六十年代開始在歐洲產(chǎn)煤大國大范圍應(yīng)用。位于山西省得漳村煤礦是我國最早開始使用單軌吊機(jī)車的煤礦，二十世紀(jì)八十年代引進(jìn)芬瑞特公司生產(chǎn)的單軌吊輔助運(yùn)輸設(shè)備。二十世紀(jì)初期，沙爾夫公司的單軌吊機(jī)車也開始引入中國市場(chǎng)。我國對(duì)于單軌吊機(jī)車的研發(fā)開始于1979年，河北煤研所研制的40馬力與20馬力柴油機(jī)單軌吊機(jī)車先后分別在開灤和長(zhǎng)沙試車成功。八十年代末開始蓄電池單軌吊的研制。中國特殊的國情導(dǎo)致了我國經(jīng)濟(jì)技術(shù)明顯落后于西方發(fā)達(dá)國家，這些限制使得我國自主研制的單軌吊無法滿足應(yīng)用，我國單軌吊輔助運(yùn)輸系統(tǒng)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)依靠進(jìn)口國外成型產(chǎn)品。近年來，隨著我國科研水平的不斷提高，在借鑒吸收國外技術(shù)的基礎(chǔ)上我國很多企業(yè)開始自主研發(fā)單軌吊輔助運(yùn)輸系統(tǒng)并且成功應(yīng)用在我國很多煤礦，我國的單軌吊輔助運(yùn)輸系統(tǒng)已經(jīng)形成了比較完備的體系。如表2所示。

單軌吊機(jī)車的動(dòng)力系統(tǒng)為驅(qū)動(dòng)裝置、夾緊裝置、制動(dòng)裝置及起吊裝置提供能量，驅(qū)動(dòng)輪在夾緊裝置的作用下緊壓軌道，驅(qū)動(dòng)輪與軌道間的摩擦力為機(jī)車行走提供動(dòng)力，此時(shí)制動(dòng)彈簧在制動(dòng)缸作用下收縮蓄能，閘片脫離軌道實(shí)現(xiàn)行走，反之，制動(dòng)缸失壓，制動(dòng)彈簧靠自身彈力回彈，閘片在彈簧力的作用下緊壓軌道，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)停車。

3 輔助運(yùn)輸系統(tǒng)展望

復(fù)雜多樣的地質(zhì)特征造成每個(gè)煤礦的礦井條件具有其獨(dú)特性，根據(jù)每個(gè)煤礦的巷道條件及不同需求進(jìn)行量身定做，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)配置。污染程度較小的清潔能源具有更好的環(huán)境保護(hù)性，同時(shí)具有更高的安全性，更加適合煤礦井下的自然條件。輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的使用壽命和零部件的可靠性進(jìn)一步提高，相應(yīng)的維修費(fèi)用也會(huì)逐漸降低，使產(chǎn)品真正的做到經(jīng)久耐用。近年來，我國現(xiàn)代化煤礦的數(shù)量逐年遞增，綜采綜掘等設(shè)備也向重型化發(fā)展，但依然有少部分中小型煤礦的存在，輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的選擇必將受到其巷道斷面寬度等的影響，因此要研制適用于中小型煤礦的現(xiàn)代化先進(jìn)輔助運(yùn)輸設(shè)備。

4 結(jié)束語

煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中所占比例超過了百分之五十，對(duì)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)起到至關(guān)重要的作用。輔助運(yùn)輸是煤礦安全高效生產(chǎn)的一個(gè)必不可少的工作環(huán)節(jié)，輔助運(yùn)輸方式的選用是否合理成嚴(yán)重制約著生產(chǎn)工作，根據(jù)煤礦的巷道寬度、巷道高度、巷道底板硬度、巷道坡度等自然地質(zhì)條件選擇合適的輔助運(yùn)輸設(shè)備，在安全高效的基礎(chǔ)上滿足現(xiàn)代化礦井的輔助運(yùn)輸要求。

參考文獻(xiàn)

[1]王芹，郝繼飛.井下蓄電池單軌吊輔助運(yùn)輸系統(tǒng)[J].煤礦機(jī)械，2012（9）：182-183.

[2]張彥祿，高英，樊運(yùn)平，等.煤礦井下輔助運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀與展望[J].礦山機(jī)械，2011（10）：6-9.

[3]王龍生.煤礦高效輔助運(yùn)輸成套系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2014（9）：77-82.