柴油單軌吊機車在煤礦運輸中的推廣與應用

潘鳳嶺　董建廷　高峻

摘要：柴油內燃機式單軌吊具有傳統運輸工具不具備的多項優點，并采用常閉式液壓安全制動裝置及速度檢測裝置，可在故障及超速時自動施閘，有著極高的安全性；牽引力大，對井下的巷道適應性好，可在任何地點使用，可實現運人、運物，并可形成網絡化，提高機車的利用率。

關鍵詞：單軌吊；輔助運輸；柴油機

中圖分類號：TD527 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）16-0053-02

我礦自2009年首次引用由山東煤機裝備集團有限公司和捷克芬瑞特有限公司合資生產的防爆內燃機單軌吊機車，非常適用我礦的現場條件，現已推廣使用了6臺單軌吊機車。尤其是在我礦三采區31205工作面，軌道順槽彎道較多，順槽長度達到1200m，且多處起伏坡度達20°，對于材料設備運輸帶來了較大的難題。經過反復調研和論證，我礦引用了芬瑞特DLZ110F型六驅礦用柴油動力單軌吊機車。經過現場實際使用，有效地解決了我礦順槽運輸的難題，帶來了較為可觀的經濟效益，降低了現場操作人員的勞動強度。

1 柴油單軌吊機車技術特點與現有運輸方式的優缺點對比

目前國內大多數礦井的輔助運輸仍然采用技術落后的無極繩、小絞車等傳統運輸工具，存在占用人員多，設備安全性能較低，人員勞動強度大，多數安全事故均與落后的運輸方式有關。在發達國家，單軌吊、齒軌卡軌車等先進的運輸方式早已普及，隨著我國煤炭市場的增長，先進的設備逐漸引進到國內，單軌吊因其優異的性能、可靠的使用壽命，簡單的操作而大受歡迎，在現代化的礦井中得到大量的普及，極大地保障了煤礦的安全生產。

1.1 絞車運輸系統

優點：載重大，使用坡度大。

缺點：（1）井下條件差，采用鋼絲繩運輸，需人工每天檢查鋼絲繩，存在斷繩隱患。（2）工人勞動強度大，需人工倒車、聯車，在上下山運輸時還存在聯車不合格隱患，導致跑車。（3）對操作人員要求高，需要離合和閘把配合使用，需要較高的操作技能，需要特殊工種操作資格證。（4）小絞車使用壽命短、噪音大、可靠性差。（5）需安設擋車設施，施工量大。（6）軌道鋪設工程量大，標準要求高，易受底鼓影響。（7）無法運輸施工人員。

1.2 無軌膠輪車運輸系統

優點：運輸效率高，簡化了井下運輸系統，減少了運輸過程的安全事故。

缺點：（1）對巷道要求高，尤其是對巷道地面要求很高，一般要求地面固化。（2）適應坡度小，一般不超過10°。（3）運輸中仍然無法避免轉載過程。（4）無法完成對施工人員的運輸任務。

1.3 無極繩牽引絞車運輸系統

優點：（1）解決了人員的運輸問題。（2）可以實現拐彎，坡度變化等問題。（3）運輸距離提高。

缺點：（1）對巷道條件要求較高。（2）鋼絲繩提升的本身特點限制。由于采用鋼絲繩運輸，不能同時服務于多條巷道。（3）必須同步鋪設泄露通訊裝置。（4）不能實現轉彎，只能在一個巷道適應，機動性差。（5）運輸距離相對固定，挪移相對麻煩。

1.4 單軌吊運輸系統

相比上述傳統運輸模式，柴油機單軌吊機車具有以下優點：

（1）對巷道條件要求低，適應能力強；（2）完全不受巷道頂板、地面變形等情況影響運輸效果；（3）適應坡度大，一般可以達到30°，且能夠在起伏坡度較大和彎道較大情況下行駛；（4）可以解決拖纜式電動單軌吊機車拖纜方式無法有效解決的難題，可以實現遠距離連續運輸，整個運輸過程無需轉載；（5）設備簡單，維護方便，機車軌道可以回收，重復使用；（6）采用常閉式安全制動裝置，利用液壓油的動力，克服制動彈簧的作用力來打開制動閘，在發生故障時，通過電磁閥迅速地實現制動；（7）載重大，采用液壓起吊梁，通過遠程控制手柄，方便地吊起液壓支架等大型部件；（8）設計合理，因采用液壓漲緊驅動輪，不存在脫軌隱患，本身設有各種傳感器，對運行中的參數實時顯示，安全可靠。最大速度可達2m/s；（9）可以自由組合起吊梁的數量，在驅動力滿足要求的情況下，可以實現串車效果，一次拖運多件物品，節約運行次數；可以最大限度地減少井下工人使用人數，整個單軌吊系統操作人員最少只要2人即可滿足工作需要。

2 單軌吊良好的經濟及社會效益

從軌道來看，傳統絞車運輸軌道一般選用22kg/m軌道，需要雙股道布置，加上道釘、魚尾夾板、軌枕等，需用大量材料，而且施工難度較大。而單軌吊軌道系統，需要單股軌道，除吊掛鏈和吊掛錨桿外，不需要其他物料，相對地軌材料比較省，且施工較為簡單，同時便于回收利用。

從采煤工作面的生產接續來看，根據我礦使用情況，使用單軌吊運輸安裝撤除一個100架輕型支架的綜采工作面需要14天左右的時間，而使用軌道運輸需要30天左右的時間，僅運輸環節一項即可提前16天。

從使用人員來看，使用傳統的小絞車運輸方式每條巷道布置多部絞車，每部絞車需一名司機和一名信號把鉤工，占用大量人員。而單軌吊運輸，多條巷道只需安排一名單軌吊司機和一名把鉤工便能夠解決所有問題。可見，單軌吊運輸可節省大量的勞動力，減少工資支出，也有利于人員管理。

從安全管理角度上，無需像絞車運輸那樣在巷道起伏處安裝各類擋車設施及防跑車設施，使安全管理簡單化，更具可靠性。有著良好的社會效益。

對于安裝期間的工作面，可以將單軌吊軌道安裝至待安裝工作面切眼內，工作面安裝時，可以將采煤機、刮板輸送機、液壓支架等重型設備直接運至工作面，減少了中間環節，改善了傳統回柱絞車安裝工作面方式。

基于以上分析，應該說單軌吊是一種適合我國大多數煤礦作為礦井輔助運輸設備升級改造的首選方案，有著良好的推廣前景。

3 結語

近幾年來，隨著煤炭市場的擴大，單軌吊作為新型的輔助運輸設備，能夠達到采、掘、運相輔相成，提高了采掘工作面運輸系統安全系數，節約了大量的人力物力，大大地降低了煤礦機電提升運輸事故的發生，為打造本質安全型礦井奠定了基礎。

參考文獻

[1] 毋虎城，裴文喜.礦山運輸與提升設備[M].北

京：煤炭工業出版社，2004.

[2] 毛君.煤礦固定機械及運輸設備[M].北京：煤炭

工業出版社，2006.

[3] 黃萬吉.礦山運輸機械設計[M].哈爾濱：東北工

學院出版社，1999.

[4] 洪曉華.礦井運輸提升[M].徐州：中國礦業大學

出版社2000.

[5] DLZ110F-II型礦用柴油動力單軌吊機車使用說明

書.Ferrits.r.o，FrydlantnadOstravicí，2013.

作者簡介：潘鳳嶺（1972—），山東能源臨礦集團軍城煤礦機電工區區長，研究方向：煤礦機電管理。