馬育華
山西天地煤機裝備有限公司 山西太原 030006
井下輔助運輸就是煤礦開采時對開采材料、設(shè)備、人員以及矸石等方面的運輸。近年來,我國煤礦開采技術(shù)和機械化水平逐漸提高,使得我國的煤礦產(chǎn)量和生產(chǎn)水平已經(jīng)達到世界先進水平行列中,為我國的煤礦產(chǎn)品以及其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都起到了積極的推動作用[1]。但是,當(dāng)前我國在煤礦井下輔助運輸工作上的投入比較少,大部分煤礦仍然采用有軌運輸,這對煤礦的現(xiàn)代化發(fā)展產(chǎn)生了阻礙,同時也對綜采綜掘?qū)崿F(xiàn)自動化發(fā)展產(chǎn)生了限制。而且,有軌運輸會使井下作業(yè)事故發(fā)生率提升,不利于安全生產(chǎn),對煤礦發(fā)展產(chǎn)生了阻礙。因此,我國必須要創(chuàng)新井下輔助運輸,引進無軌輔助運輸設(shè)備。
我國無軌輔助運輸從上世紀(jì)開始已經(jīng)展開了研究,在對全球范圍內(nèi)該技術(shù)的應(yīng)用分析了解到,其應(yīng)用優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾點:
(1)成本低。無軌運輸效率高,且靈活多變,不受軌道限制,具有很高的應(yīng)用性和安全性,其能夠簡化運輸流程,整個運輸成本相對較低。
(2)效率高。無軌運輸可以做到直達運輸,也就是在地面和工作面之間無需轉(zhuǎn)運,彼此可以直接達到,提高了運輸效率,有利于節(jié)省人力[2]。
(3)用途廣。無軌運輸可以使用多種車型進行,裝卸過程中沒有多余的附屬工序,其集鏟裝、卸載以及運輸?shù)榷喾N功能為一體,實現(xiàn)一機多用,應(yīng)用十分靈活。
(4)靈活性大。無軌運輸水平轉(zhuǎn)彎角度小,具有較強的爬坡能力,運輸方便靈活,且操作簡單,能夠降低勞動強度,在水平和近水平的煤層中都能夠得以應(yīng)用。
(5)載重大。重型車能夠?qū)⑦\輸液壓支架等大型設(shè)備整個運輸?shù)轿唬\輸能力達到80t左右,輕型車能夠運輸材料、人員、設(shè)備等,其承載人數(shù)大于在25-40人之間,載料量大約在5-20t之間,且整個運輸時間比較短,自卸作業(yè)完成時間只需20s[3]。
現(xiàn)階段,我國研制并生產(chǎn)的無軌輔助運輸設(shè)備成本比較低,且具有較強實用性,能夠提高煤礦生產(chǎn)效率。我國從1992年就開始對無軌輔助運輸設(shè)備進行研究,并先后開發(fā)出了2類共8種無軌膠輪車輛,之后,許多煤機企業(yè)對其進行了改進,開發(fā)了新的無軌膠輪車,為煤礦生產(chǎn)建設(shè)起到了重要的作用,尤其是神華集團神東公司在陜西內(nèi)蒙的高效高產(chǎn)的煤礦中,針對綜采面的不同采高支架搬運、材料運輸車、人員交通用車等等都開發(fā)出了多種類無軌膠輪車[4]。無軌膠輪車的應(yīng)用解決了傳統(tǒng)輔助運輸中出現(xiàn)的不足,提高了煤礦生產(chǎn)效率。針對當(dāng)前輔助運輸?shù)陌l(fā)展要求及無軌膠輪車的改進工作提出了以下幾點建議:
無軌膠輪車在設(shè)計時,為保證各部件都有效,需要在全球內(nèi)選擇合適的部件,特別是核心部件,了解市場中不同部件彼此差異,選擇符合設(shè)計要求的部件,確保整車部件先進,提高整車的質(zhì)量。
膠輪車從設(shè)計、選材、制造、組裝到應(yīng)用的整個過程中需要確保安全性。對此,不僅需要優(yōu)化進排氣系統(tǒng)、動力裝置防爆技術(shù),同時還需要引進國外先進技術(shù),加大溫控力和安全防護裝置的研究,提高制動技術(shù)的安全性,并保證人員安全。此外,還需要加大力度研究故障診斷、智能檢測、自動化和智能化技術(shù)。
車輛可靠性提升有利于降低井下維修作業(yè)難度,緩解維修壓力,從根本上提高設(shè)備性能,使其能夠安全可靠、高效運行,是解決井下維修問題的一種重要方法。因此,對于無軌輔助運輸設(shè)備而言,其在未來的研究中需要加大車輛可靠性的研究,使其能夠適應(yīng)各種井下作業(yè)要求,提高車輛的性能和適應(yīng)性。
無軌輔助運輸系統(tǒng)更加靈活能夠使其應(yīng)用范圍擴大,并能夠靈活組配各種部件。運輸設(shè)備從機型上劃分其分為重型、常用型這兩種,不同的礦井其應(yīng)用的車型不同,需要優(yōu)化同車型的不同性能,使其能夠滿足不同礦井作業(yè)需求,靈活應(yīng)用在各種礦井中。
現(xiàn)階段,我國煤炭產(chǎn)量逐漸提升,進而推動了社會經(jīng)濟的發(fā)展。無軌輔助運輸設(shè)備的作用比較明顯,在發(fā)展空間和市場需求上有著顯著優(yōu)勢。從上述的建議中可以發(fā)現(xiàn),無軌輔助運輸從安全方面不僅需要加強防爆技術(shù)的研究,同時還需要提高溫控、安全防護、制動、人員等方面的研究,在元件上,選擇的元件要從其有效性方面開始,在全球范圍內(nèi)選擇合適的部件,選擇能夠符合設(shè)計要求的元件,提高整車性能和安全。從可靠性方面,無軌運輸設(shè)備需要確保其在不利的井下維修環(huán)境中能夠靈活運行,具有良好抗干擾和抗沖擊的能力。此外,還需要加大力度研究溫控、制動等方面的獨立技術(shù),并能夠自主實現(xiàn)生產(chǎn)驅(qū)動橋、變速強的部件,提高設(shè)備制造能力,降低整體生產(chǎn)成本,在其中應(yīng)用新的技術(shù),提高煤礦開采質(zhì)量和效率,達到高效生產(chǎn)、節(jié)能降耗的目標(biāo)。
礦井生產(chǎn)中,應(yīng)用無軌輔助運輸設(shè)備能夠滿足煤礦高產(chǎn)高效生產(chǎn)要求,其可以大幅度提升煤礦的生產(chǎn)效益,有利于煤礦企業(yè)經(jīng)濟效益增加。而在對無軌輔助設(shè)備進行改造設(shè)計時,需要建立設(shè)備運行保障系統(tǒng),使其能夠得到最優(yōu)化設(shè)計,并實現(xiàn)利益最大化。近年來,我國無軌輔助運輸設(shè)備的研究力度逐漸加大,政府和企業(yè)也加大了對這方面的投入,就當(dāng)前的新型輔助設(shè)備投入運行情況中可以看出,為了提高其應(yīng)用效果,后續(xù)仍然需要加大自主技術(shù)的研究工作,使其能夠與我國煤礦作業(yè)更相符,為煤礦井下運輸提供更加安全、靈活、便利的服務(wù),進而使煤礦生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益得以提升,這是其發(fā)展趨勢。