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無軌運(yùn)輸簡介
煤礦井下除煤炭運(yùn)輸以外的人員、材料、設(shè)備和研石等各種運(yùn)輸統(tǒng)稱為輔助運(yùn)輸[2] 。煤礦井下輔助運(yùn)輸可分為有軌運(yùn)輸和無軌運(yùn)輸兩種。有軌運(yùn)輸以鋪設(shè)雙軌或懸吊單軌為主要特征，采用架線電力、防爆柴油機(jī)、蓄電池和鋼絲繩為牽引動力源。而無軌運(yùn)輸則以膠輪或履帶為行走機(jī)構(gòu)，采用防爆柴油機(jī)、蓄電池等為牽引動力。井下無軌運(yùn)輸設(shè)備在一些采煤技術(shù)*的國家應(yīng)用非常廣泛，近年來無軌運(yùn)輸設(shè)備正逐漸在我國煤礦井下得到推廣應(yīng)用。隨著高產(chǎn)高效現(xiàn)代化礦井建設(shè)的需要，無軌運(yùn)輸設(shè)備的應(yīng)用必將會受到煤炭企業(yè)越來越大的關(guān)注。
無軌運(yùn)輸歷史
在地下巷道或采場內(nèi)用膠輪式或履帶式自裝自卸運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)輸?shù)V巖的作業(yè)。20世紀(jì)40年代末期，美國使用無軌運(yùn)輸設(shè)備。1953年研制出臺自裝自卸履帶式運(yùn)輸設(shè)備。后因運(yùn)行速度慢、維修費(fèi)高，改為膠輪式裝運(yùn)機(jī)。1962年臺井下柴油機(jī)驅(qū)動的無軌鏟運(yùn)機(jī)問世后，無軌運(yùn)輸在掘進(jìn)、回采多種運(yùn)輸作業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。遙控技術(shù)的應(yīng)用和窄型鏟運(yùn)機(jī)的出現(xiàn)，使鏟運(yùn)機(jī)的使用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。目前，各類鏟運(yùn)機(jī)中以風(fēng)冷型柴油機(jī)驅(qū)動、鏟斗容積5立方碼（約3.78m）者居多。近年出現(xiàn)的電動鏟運(yùn)機(jī)正引起各國的注意。
無軌運(yùn)輸無軌運(yùn)輸設(shè)備的技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
無軌運(yùn)輸國外無軌運(yùn)輸設(shè)備的技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
國外煤礦井下無軌運(yùn)輸技術(shù)發(fā)達(dá)的國家，無軌運(yùn)輸設(shè)備按用途有運(yùn)輸類車輛和鏟運(yùn)類車輛之分。運(yùn)輸類車輛主要完成長距離的人員、材料和中小型設(shè)備的運(yùn)輸，它包括運(yùn)人車、運(yùn)貨車和客貨兩用車。鏟運(yùn)類車輛主要完成材料和設(shè)備裝卸、支架和大型設(shè)備的鏟裝運(yùn)輸，它包括鏟斗和鏟叉多用式裝載車和支架搬運(yùn)車。無軌運(yùn)輸設(shè)備按動力裝置分有柴油機(jī)膠輪車、蓄電池膠輪車和拖電纜膠輪車。
近年來，國外在無軌車輛及其技術(shù)方面在不斷開發(fā)和完善中，重載、多用途柴油機(jī)和蓄電池膠輪車的牽引動力發(fā)展，趨向于采用對巷道空氣污染小而功率較大的蓄電池組。
無軌運(yùn)輸國內(nèi)無軌運(yùn)輸設(shè)備的技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
國內(nèi)研制生產(chǎn)的無軌運(yùn)輸設(shè)備，實用性強(qiáng)、成本低廉，對提高輔助運(yùn)輸和礦井全員生產(chǎn)效率，效果十分明顯[3] 。煤炭科學(xué)研究總院太原分院從1992年開始，先后研制和開發(fā)了兩大類型8種無軌輔助運(yùn)輸車輛，如:TY6 /20FB型井下防爆低污染客貨兩用膠輪車，TY3061FB型汽車改裝型自卸膠輪車，W8型井下懸掛式膠輪車等。充礦集團(tuán)常州科研所在2000年研制出了2臺W CQ-3型輕型載貨膠輪車，2002年改型研制出了2臺3t級載貨膠輪車，同年
又開始進(jìn)行汽車改裝型膠輪車的研制。這幾年在運(yùn)人、載貨、客貨兩用以及汽車改裝等諸方面，國產(chǎn)無軌運(yùn)輸設(shè)備已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，產(chǎn)品開始向標(biāo)準(zhǔn)化、系列化方向邁進(jìn)。
無軌運(yùn)輸主要無軌運(yùn)輸裝置
無軌運(yùn)輸氣動無軌裝運(yùn)機(jī)
以壓縮空氣為動力，帶有儲礦箱和鏟斗的輪胎式裝、運(yùn)、卸機(jī)械。作業(yè)時，鏟斗將鏟取的礦巖拋到儲礦箱內(nèi),裝滿后駛至溜井等卸載點(diǎn)卸載,然后再返回工作面進(jìn)行下一循環(huán)作業(yè)。中國生產(chǎn)的兩種氣動無軌裝運(yùn)機(jī)，鏟斗容積分別為0.12和0.3m[3] 。
無軌運(yùn)輸柴油無軌鏟運(yùn)機(jī)
柴油機(jī)驅(qū)動的裝、運(yùn)、卸機(jī)械，一般為鉸鏈、輪胎式機(jī)構(gòu)，帶一個鏟斗，個別帶兩個鏟斗。作業(yè)時，鏟斗裝滿就抬起，駛至溜井或其他卸載點(diǎn)卸載后，返回工作面。運(yùn)距短時，由單人操縱完成裝、運(yùn)、卸作業(yè)；也可用于給地下礦用卡車裝礦。生產(chǎn)鏟運(yùn)機(jī)的主要國家有美國、聯(lián)邦德國、瑞典、法國和芬蘭，斗容0.8～9.9m，柴油機(jī)功率78～370馬力。目前大鏟運(yùn)機(jī)的斗容為9.9m，載重量為17.7t。中國生產(chǎn)的鏟運(yùn)機(jī)斗容為3m和2m。柴油無軌鏟運(yùn)機(jī)生產(chǎn)效率高，不受壓氣管、電纜、軌道限制，機(jī)動靈活，還可用于材料運(yùn)輸、牽引重物等輔助作業(yè)；但維修和操作復(fù)雜，大中型鏟運(yùn)機(jī)外形尺寸大，巷道工程量也大，排出的廢氣含有有害氣體，須凈化處理和加強(qiáng)通風(fēng)。
無軌運(yùn)輸電動鏟運(yùn)機(jī)
電力驅(qū)動的裝、運(yùn)、卸機(jī)械，多為鉸鏈、輪胎式機(jī)構(gòu)，作業(yè)方式與柴油無軌鏟運(yùn)機(jī)同。目前美、加、聯(lián)邦德國等國家生產(chǎn)，中國1982年試制出斗容為0.76m和1.5m的電動鏟運(yùn)機(jī)。優(yōu)點(diǎn)是對井下空氣污染少，噪音小，生產(chǎn)維修費(fèi)用低，有發(fā)展前途；但受電纜長度限制，不如柴油無軌鏟運(yùn)機(jī)靈活機(jī)動。
無軌運(yùn)輸地下礦用卡車
專用于地下開采運(yùn)輸?shù)V巖的自卸卡車，可在平巷、斜井和斜坡道上行駛，運(yùn)輸距離一般為300～3000m。這種卡車與鏟運(yùn)機(jī)配合使用，具有運(yùn)輸能力大、生產(chǎn)效率高、機(jī)動靈活等優(yōu)點(diǎn)。礦床埋藏深度小于100m、年產(chǎn)量小于50萬噸的礦山，可采用自卸卡車沿斜坡道運(yùn)輸，并可用來進(jìn)行基建開拓。
地下礦用卡車有后卸式、伸縮推卸式和梭式等數(shù)種，前者使用最多。伸縮推卸式礦用卡車車箱，由尾部固定箱、中間伸縮箱和前部的活動推板組成，適用于分層充填作業(yè)，也可用于給帶式輸送機(jī)均勻卸礦。梭式礦用卡車為四輪驅(qū)動，能雙向行駛，車箱底部裝有刮板輸送機(jī)，用以裝卸礦巖，適用于平巷掘進(jìn)。
中國制造的礦用卡車，車箱容積為13.5m，載重量為25t。
無軌運(yùn)輸井下無軌輔助車輛
用柴油作動力，以標(biāo)準(zhǔn)通用車底架為基礎(chǔ)，鉸鏈、四輪驅(qū)動、按需要裝配不同的部件和設(shè)備，組成各種輔助運(yùn)輸用車，可一車多用，亦稱井下無軌通用車。車體小，可在窄巷道中運(yùn)行，機(jī)動靈活。常改裝成材料車、人車、裝藥車、燃料油車、潤滑油車、維修車及高空作業(yè)臺車等。
無軌運(yùn)輸無軌運(yùn)輸設(shè)備在國內(nèi)的應(yīng)用
從1988年開始，國外無軌運(yùn)輸膠輪車陸續(xù)進(jìn)入我國市場。1988年和1992年大同礦務(wù)局先后引進(jìn)了20壞口25極支架搬運(yùn)車各1臺。1994年潞安漳村礦引進(jìn)了E MC0880型膠輪車4臺。神華集團(tuán)大柳塔煤礦從國外引進(jìn)的13臺無軌膠輪車，其中澳大利亞客貨兩用車6臺載人17座、載重5 t、多功能車1臺，英國的支架搬運(yùn)車2臺載重25 t車速
15m /h爬坡能力14. 5°、大型人車2臺30座、車速15m /h爬坡能力15°[2] 。
充礦集團(tuán)濟(jì)三礦投產(chǎn)初期配備載重3 ~25 t的無軌膠輪車24輛，其中:3臺英國E MCO公司生產(chǎn)的88o-6oD型3 }1、型多用途車，6臺澳大利亞的MK-3S型多用途車，3臺英國912X型25厘型支架搬運(yùn)車。
晉城寺河礦、潞安屯留礦先后成套引進(jìn)了四個國家的多種用途的膠輪車，主要有客貨兩用車、多功能鏟運(yùn)車、支架搬運(yùn)車、工具車等車型。在引進(jìn)的無軌膠輪車的同時，具有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)、我國自主開發(fā)的多種無軌輔助運(yùn)輸車輛也已投入到煤礦生產(chǎn)建設(shè)中去，運(yùn)人、運(yùn)貨和客貨兩用運(yùn)輸車輛，已經(jīng)能夠適應(yīng)各種條件的礦井需要。
目前，國內(nèi)已建立起了平酮、立井、斜井三種類型的無軌膠輪車運(yùn)輸系統(tǒng)，如神東大柳塔礦的平酮無軌膠輪車運(yùn)輸系統(tǒng)、充礦集團(tuán)濟(jì)三礦的立井無軌膠輪車運(yùn)輸系統(tǒng)和晉城寺河礦的斜井無軌運(yùn)輸系統(tǒng)，這些無軌膠輪車運(yùn)輸系統(tǒng)的成功使用，為我國煤礦在各種條件下推廣使用無軌運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行了有益的嘗試。
無軌運(yùn)輸無軌運(yùn)輸設(shè)備的發(fā)展前景
充礦集團(tuán)過去用常規(guī)運(yùn)輸方式安裝一個綜采面約需50 d左右，該集團(tuán)濟(jì)寧三號煤礦采用912X重型支架搬運(yùn)車后，效益大大提高。該礦安裝首采工作面時，從1999年7月1日開始至1999年7月27日結(jié)束，安裝時間為27 d此后應(yīng)用無軌膠輪車技術(shù)熟練后，該礦北二采區(qū)2301工作面安裝設(shè)備運(yùn)輸時，從2000年6月25日早班至7月1日中班，全部運(yùn)完共用了6天另2個班汪班制久共用了10d便安裝完畢，充分體現(xiàn)了無軌膠輪車系統(tǒng)的高效率[4] 。
我國國有重點(diǎn)煤礦特別是大型、特大型煤礦正朝著全員效率高、機(jī)械化自動化水平高，采、掘、運(yùn)機(jī)械化水平同步發(fā)展的方向發(fā)展。進(jìn)口無軌運(yùn)輸車輛具有高效能、多用途、靈活方便、高效安全和適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，隨著國內(nèi)該設(shè)備研制水平的提高，無軌運(yùn)輸設(shè)備和技術(shù)將會有較大的改善和提高，國產(chǎn)設(shè)備會以品種多樣化、價格低和服務(wù)及時的諸多優(yōu)勢，在國有重點(diǎn)煤礦得到快速發(fā)展。進(jìn)口設(shè)備將失去在我國煤礦井下的無軌運(yùn)輸市場的主導(dǎo)地位。另外，隨著我國高產(chǎn)高效現(xiàn)代化礦井建設(shè)發(fā)展的需要和現(xiàn)在煤礦井下輔助運(yùn)輸?shù)男枨?，輔助運(yùn)輸受到越來越多的關(guān)注，這些都為加快煤礦井下無軌輔助運(yùn)輸技術(shù)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的保證。
無軌運(yùn)輸無軌運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)行管理
新型輔助運(yùn)輸設(shè)備在國內(nèi)煤礦的應(yīng)用時間不長，而無軌運(yùn)輸車輛在國內(nèi)煤礦的應(yīng)用時間更短，無軌運(yùn)輸車輛管理的各種規(guī)程、規(guī)定還沒有在行業(yè)內(nèi)得到統(tǒng)一完善，仍需要各煤礦企業(yè)在國家現(xiàn)有的有關(guān)規(guī)定的條件下，依照新型運(yùn)輸設(shè)備的技術(shù)說明書和使用維護(hù)說明書及本礦具體條件制定完善。從完善無軌運(yùn)輸車輛的管理角度講，通常無軌運(yùn)輸車輛下井和在井下運(yùn)輸時應(yīng)遵守以下規(guī)定[4] :
1)車輛入井前即應(yīng)制定詳細(xì)的車輛運(yùn)輸規(guī)章制度和操作規(guī)程，并經(jīng)過認(rèn)真學(xué)習(xí)、貫徹，車輛駕駛?cè)藛T應(yīng)經(jīng)考試合格并取得合格證。
2)所有入井的車輛必須符合《煤礦安全規(guī)程》防爆標(biāo)準(zhǔn)，入井前必須經(jīng)有關(guān)防爆部門進(jìn)行防爆檢查并頒發(fā)防爆合格證。
3)井下所使用的車輛的噪聲和排放的有害氣體，必須符合國家有關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn):①排氣口的溫度不得超過70 }C,表面溫度不得超過150℃;②排出的各種有關(guān)氣體被巷道風(fēng)流稀釋后，必須符合《煤礦安全規(guī)程》第100條規(guī)定;③所有車輛應(yīng)配有消防器材，配備完善的通訊工具和車載瓦檢儀。
4)車輛通過巷道的安全距離，距兩側(cè)附著物突出部分不得小于0. 5m距頂板吊掛物突出部分不得小于0. 3m.
5)巷道底板和巷壁應(yīng)裝備有引導(dǎo)車輛安全行駛的各種標(biāo)志，必須保持性能完好。
6)車輛應(yīng)裝備有瓦斯超限熄火停機(jī)裝置，車輛行駛的巷道或工作面，瓦斯?jié)舛却笥?%時，應(yīng)能立即自動熄火停機(jī)，待瓦斯?jié)舛然謴?fù)到安全范圍值時方可恢復(fù)運(yùn)行。
7)車輛行駛速度應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，同一巷道行駛的車輛，后車必須與前車保持有不小于100 m的間距。
8)車輛行駛的巷道必須有錯車巷或調(diào)車場，并應(yīng)裝備使用信號監(jiān)控系統(tǒng)。
無軌運(yùn)輸展望
井下無軌運(yùn)輸設(shè)備發(fā)展前景廣闊，我國雖然在運(yùn)人、載貨、客貨兩用車輛和改裝車輛的研制方面已經(jīng)取得了很大進(jìn)步，但同國家相比，差距還很大。在不斷開發(fā)和完善防爆柴油機(jī)膠輪車的同時，應(yīng)加大對巷道空氣污染小而功率較大的蓄電池組牽引動力車輛的研制工作，以適應(yīng)煤礦井下對無軌運(yùn)輸設(shè)備和技術(shù)的要求[5] 。
參考資料
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