煤礦高效輔助運(yùn)輸成套系統(tǒng)研究與應(yīng)用

王彥翔

摘 要：煤炭是世界各國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的主要能源，在煤礦開采技術(shù)以及煤炭運(yùn)輸?shù)确矫妫鱾€(gè)國(guó)家都進(jìn)行了技術(shù)研究。我從西方工業(yè)國(guó)家學(xué)習(xí)了先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，在地下開采以及開采方式向到環(huán)境分析和煤炭輔助運(yùn)輸設(shè)施等方面進(jìn)行了大量的研究，取得了豐碩的成果。本文圍繞煤炭行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，針對(duì)煤炭輔助運(yùn)輸發(fā)展歷史和現(xiàn)狀以及輔助運(yùn)輸方式具有的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行論證，提出了運(yùn)用防爆無(wú)軌膠輪車等機(jī)械化程度較高的新型輔助運(yùn)輸系統(tǒng)在工作原理和技術(shù)應(yīng)用上需要注意的事項(xiàng)，對(duì)于當(dāng)前差異性較大的煤礦地質(zhì)條件進(jìn)行了分析，并對(duì)輔助運(yùn)輸方式進(jìn)行了充分的論證。

關(guān)鍵詞：煤礦開采;輔助運(yùn)輸;成套系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.16.078

煤炭是工業(yè)國(guó)家主要的能源，煤層多處于地表較遠(yuǎn)的地方，因此地下開采是全球較為普遍的運(yùn)用的開采方式。但是地下開采，一般空間狹窄、巷道起伏、環(huán)境較為惡劣，進(jìn)行煤礦井下開采的時(shí)候，對(duì)于輔助運(yùn)輸采用何種方式能夠達(dá)到更加合理、更加科學(xué)和更加安全，是當(dāng)前煤礦運(yùn)輸領(lǐng)域需要進(jìn)行研究的重點(diǎn)課題。

1 輔助運(yùn)輸發(fā)展現(xiàn)狀

以美國(guó)德國(guó)為代表的西方采煤大國(guó)，在物料運(yùn)輸系統(tǒng)的研發(fā)上擁有了大量的經(jīng)驗(yàn)。例如煤炭輔助運(yùn)輸系統(tǒng)，在傳統(tǒng)的煤礦生產(chǎn)中屬于耗費(fèi)勞動(dòng)量較大的一項(xiàng)施工環(huán)節(jié)。

隨著技術(shù)不斷的研發(fā)，機(jī)械化程度已經(jīng)過(guò)渡到自動(dòng)化，因此輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的現(xiàn)代化程度也有了很大的提高。我國(guó)進(jìn)行煤礦輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的開發(fā)和利用，始自于上世紀(jì)七八十年代，當(dāng)時(shí)現(xiàn)代化礦井還沒有完全形成，受到技術(shù)限制，在煤礦生產(chǎn)中，作為薄弱環(huán)節(jié)，輔助運(yùn)輸系統(tǒng)展現(xiàn)出了較為落后的現(xiàn)象。因此在經(jīng)過(guò)了大量的研制和實(shí)踐之后，現(xiàn)代化輔助運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

目前在千萬(wàn)噸級(jí)煤礦開采過(guò)程中，輔助運(yùn)輸為煤礦開采和掘運(yùn)提供便利，煤礦對(duì)輔助運(yùn)輸?shù)闹匾纫踩找嬷匾暎缡褂梅辣瑹o(wú)軌膠輪車等機(jī)械化程度較高的新型輔助運(yùn)輸系統(tǒng)，替代了傳統(tǒng)的方式，改變了以往很多小煤礦采用的較為落后的輔助運(yùn)輸方式，降低安全隱患大，節(jié)約勞動(dòng)力。

2 防爆無(wú)軌膠輪車工作原理論述

目前，煤礦使用的新型煤礦輔助運(yùn)輸設(shè)備，包括了防爆工程運(yùn)輸車系列、防爆運(yùn)人及指揮車系列、防爆鏟運(yùn)裝載車系列、防爆支架搬運(yùn)車系列、防爆特種裝備車系列、防爆新能源車系列、無(wú)極繩連續(xù)牽引車、單軌吊架空乘人裝置，以及相關(guān)產(chǎn)品配件等。其中， 防爆無(wú)軌膠輪車提高了工人井下勞動(dòng)效率，減少因環(huán)境不良導(dǎo)致的人為失誤，工傷事故率低，有利于井下工作人員安全高效工作;無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸改變了原來(lái)的軌道運(yùn)輸人員多，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，易造成斷繩、掉道、跑車等不安全隱患。

2.1 防爆無(wú)軌膠輪車技術(shù)性能及指標(biāo)

防爆無(wú)軌膠輪車的基本性能與指標(biāo)如下：采用四輪驅(qū)動(dòng)、中央鉸接、機(jī)架擺動(dòng)技術(shù)，采用差速鎖，確保道路通過(guò)性能，有雙向駕駛車輛傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)明技術(shù)。該系統(tǒng)運(yùn)行適應(yīng)于14°坡道以下煤礦井下8噸防爆無(wú)軌工程運(yùn)輸裝備，在功能上形成平板材料車、平推自卸車、后翻自卸車、升降運(yùn)管車、檢修車、灑水車等車型。

目前我國(guó)防爆無(wú)軌膠輪車的制動(dòng)系統(tǒng)采用了先進(jìn)的雙回路控制、濕式多盤制動(dòng)技術(shù)的輔助運(yùn)輸設(shè)備，這種制動(dòng)方式不受井下多煤塵、積水、淤泥等的影響，能夠確保車輛制動(dòng)性能安全可靠，有雙向駕駛車輛制動(dòng)液壓系統(tǒng)等特點(diǎn)。

2.2 擁有防爆電子安全監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)

防爆電子安全監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)能及時(shí)監(jiān)控各防爆參數(shù)及車輛運(yùn)行參數(shù)，超標(biāo)報(bào)警并延時(shí)自動(dòng)停車。系統(tǒng)具備顯示、存儲(chǔ)和射頻傳輸、聲光報(bào)警和強(qiáng)制停車功能。經(jīng)過(guò)整車型式和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及應(yīng)用有限元分析，實(shí)現(xiàn)了該運(yùn)輸設(shè)備結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.3 雙向駕駛技術(shù)

該輔助運(yùn)輸系統(tǒng)能夠用于巷道截面較小的皮帶巷和順槽內(nèi)的運(yùn)輸作業(yè)。車輛前、后各有一個(gè)駕駛室，可單獨(dú)正向駕駛，無(wú)需調(diào)頭運(yùn)行。擁有“雙向駕駛車車輛傳動(dòng)系統(tǒng)”、“雙向駕駛車輛轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)” 和“雙向駕駛車輛制動(dòng)液壓系統(tǒng)”等實(shí)用型技術(shù)特點(diǎn)。

2.4 防設(shè)置行車、駐車、緊急三套制動(dòng)系統(tǒng)

輔助運(yùn)輸系統(tǒng)駐車制動(dòng)與緊急制動(dòng)合二為一，行車制動(dòng)采用輪邊濕式多盤制動(dòng)器，能夠適應(yīng)長(zhǎng)距離下坡工況。駐車、緊急制動(dòng)為失效安全性（即在車輛動(dòng)力系統(tǒng)失效時(shí)，能夠自動(dòng)實(shí)施停車制動(dòng)，進(jìn)一步提高了安全性能）;前后機(jī)架、車廂均用高強(qiáng)度鋼板焊接而成，防撞性能好，特別適合煤礦井下惡劣工況保障人員安全.可以實(shí)現(xiàn)從井口到井下工作面的直達(dá)運(yùn)輸，簡(jiǎn)化運(yùn)輸環(huán)節(jié)，拓展了多種功能性防爆車輛，形成平板材料車、平推自卸車、后翻自卸車、運(yùn)管車、檢修車、灑水車、雙向駕駛等車型，煤礦井下巷道的掘進(jìn)、設(shè)備搬運(yùn)、人員運(yùn)輸提供了適宜的運(yùn)輸方式，提高了效率，減輕了礦工勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.5 維修費(fèi)用低、節(jié)能環(huán)保

目前先進(jìn)的輔助運(yùn)輸為防爆新能源車系列對(duì)于環(huán)境有很好的保護(hù)性，而且相應(yīng)的維修費(fèi)用也逐漸降低，在煤礦的現(xiàn)代化建設(shè)中發(fā)揮了重要作用，是現(xiàn)代化礦井優(yōu)先采用的先進(jìn)輔助運(yùn)輸方式。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中煤炭資源占到了50%以上，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展需要煤炭作為源源不斷的能源供給，因此在煤礦安全高效生產(chǎn)上需要進(jìn)行管理和技術(shù)手段的研究，例如輔助運(yùn)輸技術(shù)是否合理，對(duì)于生產(chǎn)工作是起著很大的作用的。根據(jù)煤礦的巷道高度寬度，底板硬度以及坡度等，結(jié)合自然地質(zhì)條件，選擇適合的輔助運(yùn)輸設(shè)設(shè)備。對(duì)于促進(jìn)現(xiàn)代化礦井運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，滿足安全高效的技術(shù)應(yīng)用是具有促進(jìn)作用的。

參考文獻(xiàn)：

[1]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（09）：77-82.

[2]郭金剛.特大型高產(chǎn)高效礦井集約化生產(chǎn)技術(shù)[Z].山西潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司王莊煤礦，2001.

[3]黃福昌，倪興華，李偉等.煤巷快速施工成套設(shè)備與工藝技術(shù)研究[Z].兗礦集團(tuán)有限公司，2007.

[4]軒濤.兗州礦區(qū)復(fù)雜條件大采高綜采設(shè)備配套淺析[C].第六屆全國(guó)煤炭工業(yè)生產(chǎn)一線青年技術(shù)創(chuàng)新大會(huì)論文集.兗礦集團(tuán)有限公司，2011：425-430.