平煤一礦掘進工作面風動單軌吊運輸應用實踐

牛艷兵

【摘要】在謀礦井下巷道掘進過程中，隨著巷道掘進長度的增加，巷道掘進過程中所使用的物料運輸越來越制約井下生產。選用DQD20型氣動型單軌吊機車在巷道內運輸物料，能夠降低工人勞動強度，提高工作面自動化效率。

【關鍵詞】物料 壓風 氣動型單軌吊機車

單軌吊車的研制始于20世紀50年代的聯邦德國，之后，法國、前捷克、前蘇聯及英國等國家也相繼引進或研制出單軌吊，并普及發展。單軌吊作為煤礦輔助運輸新型裝備，具有體積小、運行靈活、安全性強、驅動力大、適應性強、運輸效率高、工人勞動強度低、經濟效益可觀和運輸事故少等優點，可以替代軌道絞車，實現物料連續化運輸。同時與傳統的絞車運輸方式相比，不但安全系數和運輸效率大大提升，同時設備的運行成本也有顯著的下降。而隨著科技的進步，新型風動單軌吊的出現將更加方便井下的安全生產。

目前，平煤一礦井下巷道普遍設計長度較長。丁5-32100機巷現總設計長度已超過2.6千米，外機巷與機巷經中部皮帶呈“Z"型連接，井下巷道內部物料運輸困難，現有運料方式不能滿足工作面生產要求。因此，掘進工作面生產期間根據安全高效要求必須改進物料運輸系統，以解放人力、節省工時，促進巷道高效施工。丁5-32100機巷現有運輸方式為物料礦車經片盤及外機巷軌道，通過軌道運輸至外機巷一部皮帶機尾，機尾處巷道變向，與中部皮帶呈90度連接，中部皮帶機尾處巷道變向，與里機巷呈90度連接，由于巷道變向，工程施工困難，運料軌道無法繼續向前施工。中部皮帶為10度上坡，巷道長度300米，兩處變向及上坡巷道對物料轉運造成嚴重影響，每次班組在開工前必須投入大量人力進行物料轉運，將物料從外機巷機尾轉運至迎頭工作地點，運料距離超過1500米，迫使工人使用皮帶輔助運輸將幫、頂錨盤等小型物料運至工作面，而幫、頂網等大型物料必須由人工背運至迎頭工作地點，造成工人體力大量流失，且使用皮帶運輸存在安全隱患，容易造成事故，同時占用大量工時，嚴重制約了巷道安全高效掘進計劃。

根據丁5-32100機巷工作面運輸情況，并考慮到掘進機的安裝、撤回、維修或更換零部件及物料轉運時的運輸需求，選用DQD20型氣動型單軌吊機車1套，配套16T起吊梁1套，工作面掘進時可滿足掘進機零部件、溜槽、錨桿、防爆開關、皮帶、電纜、皮帶機托輥等設備及材料的運輸需求。此外，還配套1個5T集裝箱，用于小件散料的運輸。DQD20型氣動單軌吊機車最大牽引力為20kN，工作壓力0.5MPa，額定起重量12t，最大運行速度15m/min。主要特點：結構緊湊，布局合理、適應性強。重量輕、移動方便，可隨工作面一同推進。操作簡單，可大大降低工人勞動強度。具有失效制動功能，額定載荷下最大爬坡角度180o單軌吊車由軌道、伸縮梁、拖線小車、風動葫蘆、拉桿、主牽引裝置、失效制動單元、氣控系統等部件組成。軌道由專用吊掛調節裝置吊掛在巷道頂板上，軌道之間由銷軸連接，供氣氣管固定于在軌道上來回移動的滑車上，隨主機來回移動，主機由2X2Kw氣馬達驅動貼合于軌道腹板的摩擦輪，從而拖動負載沿軌道來回移動。

為保證巷道安全高效施工，經過對丁5-32100機巷進行現場調查，對巷道寬度、高度、坡度、運輸設施、頂板情況等進行評估，再結合巷道內壓風管路的鋪設情況，選擇在丁5-32100外機巷機尾、中部皮帶及里機巷機頭部分安裝風動單軌吊系統，通過打注錨桿將單軌吊軌道懸吊固定在人行幫頂板上，由于軌道吊掛在頂板上，其載重運行不會受到巷道底板變形、積水或物料堆積影響，實現掘進工作面多種物料、設備的空中運輸，在單軌吊停止運行期間，也不影響人員過往。人工打注懸吊錨桿，在懸掛單軌吊系統的同時加固了巷道頂板，提高了巷道的安全性。同時，將巷道內原有壓風管道每30米加裝一個三通，通過風管連接到單軌吊氣動葫蘆處，以此作為單軌吊的動力源，簡化了單軌吊動力系統，做到了切合巷道實際，且以壓風做為動力源實現了高效節能的同時極大的方便了工人的操作。風動單軌吊安裝后，物料經絞車提升從丁5-32100機巷片盤運至外機巷機尾后，幫、頂錨桿及幫、頂網等物料直接通過單軌吊轉運至里機巷，錨盤、藥卷等小型物料通過提升物料小車轉運至里機巷三部機頭處，隨后直接下放到井下防爆四輪車上，通過防爆四輪車直接轉運到工作面。

風動單軌吊的安裝與應用達到防突工作面安全可靠、生產高效、降低工人勞動強度，提高工作面自動化效率的目的，在保證安全的前提下實現安全有效掘進。這一成果的研發與應用，對解決超長巷道內的物料運輸，井下專有壓風動力不采取電動設備，針對防突掘進工作面安全生產、提高勞動效率，具有廣泛和重要的指導意義。

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