集裝箱車在井下換裝站中的應用

東 冕

（晉煤集團成莊礦， 山西 晉城 048021）

1 集裝箱車在成莊礦井下輔助運輸的現狀

在煤礦輔助運輸中，換裝站作為各類運輸方式轉換的中轉站，是運輸能否安全、高效、有序進行的重要環節。而換裝站作業中最頻繁的工作是物料的裝卸車，井下各類礦用車輛除集裝箱可以實現車廂與物料整體直接吊至膠輪車上進行運輸外，其他車輛裝車都需要人工將物料從車輛中吊出然后再換裝至膠輪車上或人工直接將材料從礦車中搬運至膠輪車上。

自晉煤集團確立了加快推進億噸基地建設的重要戰略部署后，成莊礦緊跟步伐，充分發揮產能大礦、效益大礦的作用，用實際行動支持集團公司億噸基地建設。自建礦至今，從設計產能400萬t升至600萬t、800萬t，再到打造千萬噸礦井，產能的提升給井下原來的生產設計造成一定壓力，特別是輔運系統改造對提升產能、提高效率起著重要作用。成莊礦針對礦井輔運系統點多面廣戰線長、運輸方式多樣、運輸量大和管理難度大的特點，著力提高運輸效率和運輸安全保障能力，減少運輸事故，按照“大力推廣使用無軌膠輪車，合理利用好現有的齒軌卡軌車和無極繩絞車”、“老區老辦法、新區新思路”及“減人提效”的總體思路，制定了《成莊礦輔助運輸系統發展規劃》，對輔助運輸系統進行優化改造，確保礦井輔助運輸系統合理，努力使礦井整體運輸效率達到國內領先水平。

成莊礦井下運輸主要包括煤炭運輸和輔助運輸，以維持整個煤礦開采的正常運轉。井下輔助運輸分為無軌輔助運輸和軌道輔助運輸兩種類型，因此，在煤礦開采過程中，要根據不同的使用要求來選擇最合適的運輸方式。無論是軌道運輸還是膠輪車運輸都需要大量的集裝箱。主運至四盤區使用電機車運至換裝站換裝膠輪車運至各工作面，主運至五盤區使用電機車、無極繩運至換裝站換裝膠輪車運至各工作面。

成莊礦井下運輸中存在運輸方式多、運輸線路長、運輸效率低、提升噸位小的問題，導致礦井開采效率得不到有效提高，使礦井的經濟效益受到一定影響。隨著1號換裝站、2號換裝站、三盤區換裝站、三五換裝站、四五換裝站等巷道連通二、三、四、五盤區運輸線路，形成了礦井井下“高速公路環網”，實現各盤區使用的物料根據情況就近入井縮短運輸線路，減少運輸環節，成莊礦井下運輸效率有了很大的提高，使礦井開采、長距離運輸、大傾角和多坡道等運輸情況得到有效解決，促進煤礦進行運輸設備運行使用效率和技術的不斷提高。從煤礦開采的情況來看，煤礦井下無軌膠輪化運輸方式將成為未來運輸物料的主要方式，而集裝箱的使用也成為膠輪車的主要配套工具，可促進礦井采掘量的不斷提高。

目前，成莊礦井下集裝箱的種類單一，給礦井運輸技術水平的提升造成一定影響，因此，一個礦井想要提高煤礦產量、降低成本，就必須不斷引進先進運輸設備，提高煤礦開采工作人員的工作效率，減少煤礦安全事故，以促進礦井經濟效益的不斷提高。

成莊礦已有23個單位推廣使用膠輪車運輸物料，現有膠輪車100多輛，膠輪車司機300多人，膠輪車運行線路長度達58 000余米。而膠輪車運輸將全部實現集裝箱運輸，從換裝站直接到達各工作面。輔助運輸系統的持續優化為成莊礦進一步減人提效，解放生產力發揮了“助推器”的作用，更大程度上確保了礦井生產的合理均衡、高效有序。

2 優化改造運輸系統及裝備

結合礦井實際，優化運輸系統、運行模式等方面，大力推廣使用無軌膠輪車集裝箱運輸，制定發展規劃，對輔助運輸系統進行優化改造，減少運輸環節、縮短運輸時間及運輸距離、提高運輸效率和安全保障能力。

集裝箱運輸要作為提高礦井運輸效率的重要保障，隨著井下膠輪化運輸的全面形成，已完成“半小時工作”目標，即：設備材料從井口半小時到工作面，真正打通井下‘高速公路’，從而實現礦井運輸效率大提升、安全大提升、生產組織大變革。

長期以來，成莊礦一直將輔助運輸作為安全管理的一個重點，尤其是針對輔運系統存在多種運輸方式，運輸線路長達8萬多米的實際情況，不斷通過技術改造、設備提升、系統優化等措施，努力提升輔運安全系數，為礦井安全高效發展提供保障。

在換裝站換裝車輛過程中，對于一些質量較重的物料，人工裝車會費時費力，安全系數較低。而整體起吊裝車時，往往由于物料與卡車之間的間隙小，繩扣不能穿入卡車與物料之間，或起吊后由于物料重心不居中，易造成材料發生散開掉落的現象，對現場作業人員的安全構成很大威脅。

依據集裝箱車的設計原理，將卡車車身與底座分離，實現物料與卡車車體整體吊至膠輪車上進行運輸，運輸至指定地點后能進行自卸，這樣可減少在換裝站人工裝車的環節，提高運輸效率，保證作業人員安全。

現在使用的集裝箱車、卡車，見圖1、圖2。

圖1 集裝箱側視圖

圖2 卡車側視圖

升級改造后的集裝箱材料車，見圖3、圖4。

圖3 改造后側視圖

圖4 改造后正視圖

將舊卡車車身（1.82 m×1.15 m×0.92 m）切割下（見標識3）并將其焊接在一個底座上（2.4 m×1.4 m×0.3 m）（見標識4）。在底座兩側前后焊接四個梯形耳朵（見標識2）。耳朵的位置合適，能放置在集裝箱底座上，集裝箱底座上的立柱能插入耳孔中，底座插銷能插入集裝箱底座立柱上的插銷孔中。

在卡車兩側前后各焊接安設兩組封車器（見標識1），方便裝車后對物料進行捆綁固定。

在卡車車內底部、兩側按照卡車的尺寸焊接鋪設鋼板（見標識7），使得卡車內部形成一個光滑的表面，在卡車兩端與底座之間使用鋼板鋪設形成斜面（見標識5），在兩端正中心處焊接兩個菱形的立柱（0.2 m×0.2 m×0.8 m）（見標識6），以便物料能安全卸車，不被卡車車身掛住。同時保證材料裝車后，材料與車輛底座碰頭的空間滿足插銷的要求。

3 優化效果

新型材料車投入使用后，運輸效率得到了提高。舊的材料車裝運物料到達換裝站后人工裝車平均需要15 min，使用新型材料車只需要3 min中就可以完成裝車作業。

新型卡車的裝車數量有所增加，如：舊的卡車一次性裝車只能裝30根單體柱，新型卡車可以裝運40根單體柱，提高了單車運輸的運輸量。

作為一座現代化高效礦井，成莊礦設計能力830萬t，雖然經過不斷的升級改造，各方面能力有大幅提升，但先天不足的實際情況，尤其是運輸系統各種運輸方式交錯繁雜、環節眾多、管理難度大等問題，一直是影響礦井安全高效發展的一大難題。為此，長期以來，必須在堅持進行系統設備升級改造的同時，超前謀劃，通過逐步淘汰落后運輸設備、方式，著力從根本上解決這一難題。針對礦井將來開采主要集中在四、五盤區的特點，相關業務部門全力推進膠輪化改造工程，集裝箱車的升級改造也成為迫在眉睫的問題，提前對適合車型進行考察，投入相應的運輸設備如加長自卸車、吊臂車、管車等，提高集裝箱車的利用率，力促礦井全面實現集裝箱運輸。

4 結語

實踐證明，在膠輪化運輸方式全面推廣的同時，改良升級一些輔助裝備，對運送各種材料來說無疑不是一個行之有效的好辦法，但由于運輸條件的復雜性和運輸線路的不斷加長，還需要進一步加強運輸設備創新升級，做好測試與評估工作，為運輸系統設計、運輸裝備提升提供可靠的基礎資料，同時，運輸系統規劃研究相對于運輸裝備升級改造有些滯后，需改進系統設計、施工工藝，提高運輸效率。