緩傾斜煤層工作面材料道無軌膠輪車應用

李大軍++王穩世

摘 要：俄霍布拉克煤礦通過在1404工作面材料道試用無軌膠輪車后，輔助運輸效率明顯提升。一方面減少了崗位人員投入、改善職工作業環境、降低職工勞動強度效果明顯；另一方面安全性能較傳統小電絞運輸得到大幅提高。在同類型礦井中具有較高推廣應用價值。

關鍵詞：輔助運輸 無軌膠輪車 無極繩絞車 運輸效率

中圖分類號：TD525 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）08（c）-0022-03

礦井輔助運輸是指煤礦井下的運輸除煤炭運輸以外，材料、設備和矸石等各種運輸。煤礦井下輔助運輸可分為軌道輔助運輸和無軌輔助運輸兩種。軌道輔助運輸以鋪設雙軌或懸吊單軌為主要特征，采用架線電力、防爆柴油機、蓄電池和鋼絲繩為牽引動力；而無軌輔助運輸則以膠輪或履帶為行走機構，采用防爆柴油機、蓄電池等為牽引動力。目前，我國煤礦的輔助運輸系統除少數礦井采用了柴油機膠套輪齒軌軌車和無軌膠輪車等新型高效的輔助運輸設備以外，多數礦井輔助運輸系統依然較為落后，部分礦井還在使用小絞車等多段分散落后的傳統輔助運輸方式，運輸環節多，系統復雜。事故率高，僅次于頂板事故，而且呈上升趨勢，嚴重的影響了生產安全。

1 礦井及工作面概況

徐州礦務（集團）新疆天山礦業有限公司是徐州礦務集團于2001年在新疆獨資組建的子公司，該公司所屬的俄霍布拉克煤礦（以下簡稱俄礦）是新疆最早引進的煤炭企業之一，是“十五”期間重點建設的能源項目。

礦井一期設計生產能力為0.90Mt/a，二期改擴建設計生產能力為4.00Mt/a；目前礦井已具備6.00Mt/a生產能力。礦井東西長約8.63km；南北寬約3.83km，面積33.0506km2，采用斜井開拓，其中行人進風斜井及副斜井井筒傾角14°30′，主斜井井筒傾角16°，回風斜井沿下1煤層布置。礦井主采煤層為下1煤、下5煤，分別采用綜合機械化一次采全高和機械化放頂煤開采工藝。礦井副井提升采用竄車提升。

1404工作面位于+1460水平東翼四采區，為四采區首采工作面，工作面走向長度4000m，傾向寬度280m。工作面兩道傾角隨煤層走向起伏變化，巷道傾角±5°。工作面兩道凈寬5.5m，凈高3.5m，其中運輸道為進風、煤炭運輸巷道，材料道為回風巷道。1404工作面示意圖見圖1。

2 礦井輔助運輸系統存在問題

俄霍布拉克煤礦至建礦以來，井下輔助運輸基本以小電絞運輸為主，當前輔助運輸主要存在以下問題。

（1）投入人員多，工作效率低。現場使用調度絞車操作時，每臺至少需要投入2人（1名司機，1名把鉤工），才能基本上滿足工作需要，而多臺絞車依次布置在一條巷道上時，每處對拉電絞的兩端都要布置車場周轉，布置車場不僅需要增加巷道的寬度，同時也增加了事故隱患點，如果其中一臺出現故障，那么整條運輸線就無法正常運行。況且在工作中規定相鄰的兩部絞車又不可以同時作業，所以勞動效率非常低。

（2）安全隱患多。由于調度電絞采用逐臺接力的運輸方式，所以在調運較大、較重，的設備過程中，一旦上部絞車發生斷繩跑車事故時，將對下幾部絞車操作人員的生命安全、供電線路及設備都會造成非常大的危協。

（3）占用設備多，材料投入重復。布置對拉電絞時，運輸設備是重合的，不僅占用設備多，材料投入也是重復的，并且對拉電絞的鋼絲繩有一部是不能盤起的，總是在巷道中散開，如果有積水、積於等則對鋼絲繩腐蝕嚴重，影響鋼絲繩的使用壽命，造成了材料的浪費，每天檢查、檢修、保養這些設備也需要相應的維護人員。

3 輔助運輸系統優化方案

選擇合理的礦井輔助運輸方式，提高礦井輔助運輸的裝備水平，將直接影響到今后礦井的生產和經濟效益，對確保礦井煤炭生產產量提高，生產合理經濟運行，礦井輔助運輸方式起著至關重要的作用，有極其深遠的意義。

針對傳統的輔助運輸現狀，結合礦井工作面走向長、巷道起伏大等特點，經過調研，礦井在“十二五”期間開始推廣使用無極繩絞車（梭車）。無極繩連續牽引車是煤礦井下巷道以鋼絲繩牽引的一種普通軌道運輸設備；適用于距離長、多變坡、大噸位工況條件下的工作面順槽運輸；是替代傳統小絞車接力、對拉運輸方式，實現運輸煤礦各種設備的一種理想裝備；特別適用礦山的井下巷道和地面，坡度不大于18°且有起伏變化的軌道運輸。

但隨著礦井轉入+1460生產后，礦井采區布置已經突破了傳統采區布置方式，采用大采區布置模式，工作面沿走向直接布置到井田邊界，工作面走向已經達4000m以上，工作面傾斜長度在280～300m。由于工作面走向長、工作面設備均為大型重裝設備，無極繩運輸難以滿足安全生產需要，同時還無法解決長距離機械運人問題。為此，俄霍布拉克煤礦組織調研后經認真分析研究，提出了采用無軌膠輪車作為1404工作面回采期間的輔助運輸的方案。用以解決礦井輔助運輸系統效率低、安全性能差的問題、及工作面回采期間機械運人問題。礦井在1404工作面回采期間引進2輛WC5R型無軌膠輪車用于運送人員，1輛WCJ10E型無軌膠輪車運送物料。車輛整車參數見表1、表2。

4 方案實施效果

根據1404工作面材料道使用無軌腳輪車近2年來，運輸效率得到明顯提升，1404工作面材料道走向長度最長時達到近4000m，根據井下人員正常行走速度顯示，人員上班時從1404材料外口進入工作面上口一般需要40～50min，工作面人員下班時從工作面上口到1404材料道外口一般需要50～60min。使用無軌膠輪車后，人員進出時間一般不超過15min，工時利用率得到提高，同時還減輕了工人勞動強度。

原1404工作面進出物料利用材料道2部梭車進行，每部梭車布置長度為2km，梭車運行速度為0.81m/s，往工作面進大件時僅梭車運送時間為82min，加上中間環節摘掛鉤10min，沒運送一次物料需要1.5h，采用無軌膠輪運料車只需要24min，效率提供高近4倍。

通過在1404工作面材料道試用無軌膠輪車后，輔助運輸效率明顯提升，同時減少了崗位人員投入，減輕了職工勞動強度，安全性能比傳統小電絞運輸有較大提高。

5 結語

方案在優化礦井輔助運輸系統時，針對俄霍布拉克煤礦因工作面走向長，造成運輸戰線長、運輸效率低，工人徒步行走，體力消耗大的突出問題，開創性提出了采用無軌膠輪車作為輔助運輸，解決了利用傳統小電絞、無極繩梭車作為輔助運輸效率低，安全性能低的問題，為礦山的安全生產奠定堅實基礎，是超長距離運輸人員和材料的理想運輸設備，同時也為礦井今后深部煤層開拓時輔助運輸系統選取積累了寶貴經驗，對同類型礦井輔助運輸選擇有一定借鑒意義。

參考文獻

[1] 凌建斌.煤礦井下無軌輔助運輸的技術特點及發展趨勢[J].山西煤炭，2008（2）：12-13.

[2] 王臻.淺談煤礦井下無軌輔助運輸的發展趨勢[J].科學之友，2011（6）：54-55.endprint