煤礦井下無軌膠輪車的選型研究

王　龍

（山西省大同市同煤集團馬脊梁礦， 山西　大同　037027）

引言

近年來，隨著礦井運輸技術的飛速發展，無軌膠輪車運輸已成為很多礦井的主要輔助運輸方式。無軌膠輪車主要靠防爆低污染柴油機或符合使用需求的防爆蓄電池提供動力，行走結構主要為抗靜電膠輪或履帶。煤礦井下作業人員、大小設備以及各種施工材料等大多靠這種膠輪車運輸。無軌膠輪車運輸是目前一種較先進的輔助運輸方式，具有結構簡單、易操作、易維護、用人少、效率高、安全性好等優點，可更好地保障礦井實現安全、高效運輸。

1　礦井無軌膠輪車運輸的特點

1）可實現一次裝載直達運輸，無需中間轉載。如果把所需物料從井口直接運輸至工作面或從工作面把物料直接運輸至井口。這樣不僅有助于簡化運輸系統，提升運輸效率，而且可縮減用工量，減少安全事故。

2）可一機多用。鏟裝物料、運輸物料以及卸載物料都可用無軌膠輪車完成，這樣一方面可減輕工人勞動強度，提高生產效率，另一方面可更好地保障安全生產。

3）機動靈活。易操作、易維護，在沿煤層開采的多分支巷道中特別適用[1]。

2　基本選型原則

在實際生產中，根據礦井開采形式，巷道生產條件以及運輸對象的種類、數量以及特點等因素，來選用合適的無軌膠輪車。若開采礦井為立井開采，此時無軌膠輪車需通過副井提升罐籠來上下井，此種情況下應依據罐籠尺寸與最大提升能力來選用合適的膠輪車。此外，選用無軌膠輪車進行運輸的礦井巷道坡度應小于14°。

2.1　車型選擇

在實際生產中，我們應依據運輸對象的具體特點以及具體作業要求來科學、合理地選擇車型。如運人應使用專用用人車，運散料應使用自卸式材料車，運小型設備應使用固定式平板車等。此外，在礦井生產作業中，各礦井還應從本礦井實際需求出發，配備部分特種車輛，如救護車、灑水車、維修車等。

2.2　總體結構型式選型

我們應依據待運輸對象的特點、具體運輸要求、巷道運輸條件（如斷面大小、實際底板情況、轉彎半徑情況等）科學、合理地選擇無軌膠輪車的總體結構型式。通常，鉸接式車輛可實現小半徑轉彎，且比整體式車輛能更好地適應巷道；而整體式車輛對巷道運輸條件要求相對較高，且載重量也較小[2]。

2.3　驅動方式選型

1）若運輸巷道為小坡度的硬化路面，可選用4X2型驅動式的運輸車輛。

2）若運輸巷道底板條件較差，可選用4X4型驅動式的運輸車輛。

3）在進行順槽運輸時，可選用4X4型驅動方式的運輸車輛。

4）巷道坡度小于7°時，可選用4X2型驅動式的運輸車輛，若巷道距離長，坡度較大時，可選用4X4型驅動車輛[3]。

2.4　制動形式選型

工作制動、停車制動以及緊急制動這三類制動無軌膠輪車都應具備。其中可把緊急制動與停車制動布設為同一套系統，而工作制動系統應與該套制動系統分開。應最好采用濕式多盤制動器來做工作制動裝置，且應把該制動裝置盡量布設于輪邊緣。另外最好采用失效安全型制動器來充當停車制動與緊急制動。

2.5　外形尺寸選型

應依據巷道寬度來確定車輛外形寬度，在確定車輛寬度時應注意考慮會車因素；車輛高度也應根據巷道高度確定，若車輛為自卸式、裝載式以及鏟運式，應把貨箱升起的高度以及鏟斗舉起的高度都考慮在內；對于車輛長度的選擇，應綜合考慮巷道轉彎半徑及運輸對象特點來確定。

3　基于運輸對象的選型原則

人員、設備、材料、矸石及散物料、支架等這些都是無軌膠輪車的主要運輸對象。隨運輸對象的不同，也應選用不同的無軌膠輪車。

3.1　人員

礦井人員運輸具有間斷性、集中性特點，運輸人員的車輛應具有較高的安全性、可靠性且人員出入應方便舒適，運行速度不宜過快，具體可按下述原則進行選型。

一方面可依據礦井設計科學、合理地確定礦井應配備的運人車數量。另一方面應依據巷道斷面尺寸，來對運人車輛的具體規格、應配備的品種以及實際結構型式進行確定。通常選用的運人車寬度應小于巷道斷面寬度的2/5，這樣有利于會車；運人車的最大高度應距巷道頂板0.3 m左右。

3.2　設備

需運輸的礦井設備主要有采掘設備、綜采設備、刮板設備以及膠帶等，這些設備不僅種類多、重量大，而且外形尺寸也相對較大。這些設備通常不適宜采用后翻式工作裝置進行卸載，應采用運輸類設備與鏟裝類設備相配合的方式來裝卸。在具體確定設備運輸車輛的數量與品種時，我們應以煤礦規劃的設計產量為基礎。在礦井開采初期，通常每百萬噸產量應選配三輛運輸設備車輛，后期隨采煤工作面的不斷推進，還應適當增加運輸設備車輛配備數量。對于運輸設備車輛尺寸的選型，也應綜合考慮巷道尺寸來選擇[4]。

3.3　材料

開采煤礦所需材料較多，裝卸較繁瑣，這就需要材料運輸車輛最好應具備自卸功能。在確定材料車型號時，應依據礦井生產材料運輸需求來確定。通常應選用整體式車輛作為運輸材料的車輛，且所選車輛的驅動力應足夠大。對于所需材料車數量的多少，可依據運行往返時間來確定以及待運輸材料的總噸位與單臺車的裝載容量來綜合確定所需材料運輸車輛的數量。

3.4　矸石及散料物

這種運輸通常是從井口或井底車場裝入貨物，然后運至目的地。運輸矸石及散物料的車輛應具備自動卸載功能。具體我們應依據巷道斷面尺寸大小來確定車輛外型尺寸，并依據煤礦開采生成的矸石量與巷道施工所用到的散物料量，單臺車的運量以及往返時間來科學、合理地確定應用車型數量。

3.5　支架

在礦井輔助運輸支架類重型貨物時，通常我們會采用鏟板式支架車把各支架從順槽內向順槽口鏟運，然后再把這些支架裝進支架運輸車，由支架運輸車把支架運到需安裝地點。在選用支架運輸車時，我們可依據礦井年產量來具體確定所需支架車數量，另外還應依據支架外形尺寸來對車輛的大小與具體外型尺寸進行確定。

4　選型時應注意的問題

1）由于各種無軌膠輪車都有自身適用范圍與具體適用條件，各有所長與不足，因此在具體選用礦井膠輪車時應以本礦井實際條件為基礎進行綜合分析，合理選用。此外，因礦井具體生產條件通常較復雜，因此，所選的無軌膠輪車在運輸能力方面以及使用范圍方面都應留有一定富余量。

2）依據國外相關實踐經驗，要想把煤礦輔助運輸機械化問題解決好，讓輔運機械化運輸的經濟效益達到最佳，必須科學、合理地全面規劃全礦輔助運輸機械化，應按照相關規劃逐步實施，著重貫徹落實好采區輔運，建立健全輔運系統的相關配套設施。如油庫、整道設備等[5]。

3）在具體設計與布設礦井時，應對輔運設備的各項性能、具體適用范圍以及特點進行充分考慮。為提高輔運效率，應優先選用直達運輸方式，讓輔運設備的中途轉載次數以及停頓次數盡量少。

此外，為確保能使用和維護好礦井無軌膠輪車，還應重視做好相關操作人員的日程培訓工作，使他們充分了解無軌膠輪車的性能，明確無軌膠輪車的特點，掌握無軌膠輪車的操作及維修技巧。

5　結語

無軌膠輪車當前已成為一種重要的礦井輔助運輸設備，隨著煤礦開采機械化以及現代化發展，需運輸的物料也越來越多，無軌膠輪車在礦井中的作用也越來越重要。為此，我們一方面應選擇適合本礦井的無軌膠輪車，另一方面應做好礦井無軌膠輪車的日常使用和維護保養工作。只有這樣才能使無軌膠輪車的效能得到充分發揮，更好地保障礦井人員、設備以及材料的安全、高效運輸。

[1]趙海興.煤礦井下鉸接式防爆柴油機無軌膠輪車設計特點和發展趨勢[J].礦山機械，2013（8）：45-48.

[2]馬海兵.煤礦井下防爆無軌膠輪車的運行檢查[J].陜西煤炭，2015（4）：87-89.

[3]張俊峰，李克民，王斌，等.煤礦井下無軌膠輪輔助運輸系統的選型設計[J].煤炭科學技術，2009（3）：44-46.

[4]張建光.無軌膠輪運輸車的設備選型[J].山西科技，2013（2）：83-87.

[5]邊德龍.無軌膠輪車輔助運輸系統改造技術研究與實踐[J].煤礦現代化，2017（4）：90-92.