無軌防爆膠輪車在煤礦井工開采中的應(yīng)用

摘要：無軌防爆膠輪車輔助運(yùn)輸是隨著采礦技術(shù)的不斷發(fā)展而逐漸發(fā)展起來的新型輔助運(yùn)輸方式，相對于傳統(tǒng)運(yùn)輸方式，具有運(yùn)輸效率高、速度快、單車載重量大、運(yùn)輸成本低的優(yōu)勢。文章結(jié)合無軌防爆膠輪車在中國神華神東煤炭集團(tuán)的使用經(jīng)驗(yàn)，對無軌防爆膠輪車的選用、使用無軌防爆膠輪車的巷道布置與設(shè)備配套進(jìn)行了討論，對無軌防爆膠輪車運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)，對于采礦企業(yè)引進(jìn)和應(yīng)用無軌防爆膠輪車運(yùn)輸具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：無軌防爆膠輪車;煤礦開采;巷道布置;設(shè)備配套;采礦技術(shù);輔助運(yùn)輸 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TD525 文章編號：1009-2374（2015）02-0066-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0131

目前，我國的煤礦井下輔助運(yùn)輸主要還是以軌道運(yùn)輸為主，這種運(yùn)輸方式必須鋪設(shè)軌道，初期投入成本較高，工期較長。與傳統(tǒng)的軌道運(yùn)輸相比，采用井下無軌防爆膠輪車運(yùn)輸具有諸多優(yōu)點(diǎn)，比如運(yùn)輸效率高、成本低，初期建設(shè)費(fèi)用省等。此外，無軌膠輪車運(yùn)輸由于不需要軌道，靈活性較強(qiáng)。在歐美等發(fā)達(dá)國家，無軌膠輪車早在20世紀(jì)50年代就已經(jīng)有了應(yīng)用。例如，英國在1959年就已經(jīng)將防爆無軌膠輪車應(yīng)用于井下煤礦開采中，美國在20世紀(jì)六七十年代的時(shí)候?qū)⑵鋺?yīng)用于金礦開采中，均取得了很好的應(yīng)用效果。

自20世紀(jì)90年代以來，中國神華神東煤炭集團(tuán)開始從國外進(jìn)口無軌膠輪車，并將其應(yīng)用到煤礦輔助運(yùn)輸中。無軌膠輪車的應(yīng)用，改變了以前輔助運(yùn)輸需要反復(fù)倒裝倒運(yùn)的面貌，實(shí)現(xiàn)了井上井下一條龍運(yùn)輸，對煤礦輔助運(yùn)輸起到了很大的促進(jìn)作用。但是，進(jìn)口的無軌膠輪車價(jià)格非常昂貴，大大增加了企業(yè)的運(yùn)營成本。因此，我國從20世紀(jì)末就開始自行研制礦用防爆無軌膠輪車，并取得了一定的成效。目前，國產(chǎn)防爆無軌膠輪車在內(nèi)蒙古、山西、新疆等礦區(qū)都有應(yīng)用。下面，本文就對防爆無軌膠輪車在煤礦井工開采中的應(yīng)用進(jìn)行一點(diǎn)粗淺的介紹。

1 無軌防爆膠輪車的正確選用

作為輔助運(yùn)輸設(shè)備，防爆無軌膠輪車主要用于將人員、設(shè)備和材料等由地面運(yùn)至井下，或者由井下運(yùn)至地面。由于需要運(yùn)輸?shù)臋C(jī)電設(shè)備體積、重量都比較大，而且有的機(jī)電設(shè)備形狀還比較不規(guī)則。因此，在選用防爆無軌膠輪車時(shí)，首先要考慮的是需要運(yùn)輸?shù)臋C(jī)電設(shè)備的尺寸和重量，務(wù)必使得機(jī)電設(shè)備能夠裝入到膠輪車中，且膠輪車的最大載荷要大于待運(yùn)輸?shù)淖钪卦O(shè)備的重量。其次需要考慮膠輪車對地面、巷道等的碾壓作用。無軌膠輪車是靠膠輪行走，大地受力面積較小，從而壓強(qiáng)較大，容易將路面或巷道壓壞。因此選擇膠輪車的型號時(shí)要考慮路面的承載能力。

一般來講，如果運(yùn)輸路面地板的f值在4以下的話，則不宜采用無軌膠輪車運(yùn)輸。最后，選擇無軌膠輪車時(shí)還要考慮到巷道的尺寸，通常情況下，車輛的寬度應(yīng)該比巷道的寬度至少小1m，車輛高度應(yīng)該比巷道高度小30cm以上才能確保安全。

2 使用無軌防爆膠輪車的巷道布置與設(shè)備配套

2.1 巷道布置

多年來，我國大部分礦井的輔助運(yùn)輸處于效率低、技術(shù)落后的軌道運(yùn)輸，巷道斷面一般為拱形或馬蹄形，支護(hù)多采用砌碹、木棚支護(hù)、噴漿支護(hù)等，支護(hù)強(qiáng)度不高，巷道在長期的采動影響下很容易出現(xiàn)變形，從而會影響膠輪車的正常運(yùn)行。因此，如果老礦井改用無軌膠輪車進(jìn)行運(yùn)輸，最好先對一些巷道進(jìn)行改造，整治變形巷道，然后加強(qiáng)支護(hù)，建議采用錨桿、錨索等支護(hù)方式。對新建礦井，在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該與無軌膠輪車運(yùn)輸相適應(yīng)，巷道斷面建議采用矩形，巷道寬度應(yīng)該比膠輪車的寬度大1m以上，高度應(yīng)不小于3.2m，路面采用混凝土構(gòu)筑，以保證必要的強(qiáng)度。路面坡度最好控制在6°以下，如果受地質(zhì)條件限制，也應(yīng)該盡量不超過12°，此外，井下有無軌膠輪車行走的巷道必須設(shè)置完善的信號系統(tǒng)，確保行車安全。

2.2 設(shè)備配套

礦井的膠輪車輔助運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)與礦井工作面數(shù)量和產(chǎn)量相匹配，比如一個年產(chǎn)500～600萬t的一井一面的礦井，可推薦按表1的車型和數(shù)量來配置。

表1 500～600萬t/a一井一面各類膠輪車的配置

3 使用無軌防爆膠輪車輔助運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)

使用無軌膠輪車運(yùn)輸以前，我礦的輔助運(yùn)輸受到很大的制約，運(yùn)輸能力較差，對正常的生產(chǎn)造成很多不良影響。引進(jìn)無軌膠輪車以后，輔助運(yùn)輸情況得到了根本性改善，輔助運(yùn)輸不再是制約生產(chǎn)的因素。總結(jié)我礦的

使用經(jīng)驗(yàn)，無軌防爆膠輪車輔助運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)有以下四點(diǎn)：

3.1 大大提高了運(yùn)輸效率

使用無軌膠輪車運(yùn)輸以后，材料、設(shè)備、人員可以由地面直接運(yùn)至井下工作面，不需要轉(zhuǎn)載，速度快，運(yùn)輸能力強(qiáng)，能大大提高生產(chǎn)效率。例如我礦一工作面進(jìn)行回撤掘進(jìn)皮帶時(shí)，1200m的掘進(jìn)巷道，原有的拆除方式需要20名工人，分兩班作業(yè)，需加設(shè)絞車3部進(jìn)行回收皮帶，人員抬倒掘進(jìn)皮帶的中間部分至少需10天，采用無軌膠輪車后，節(jié)省絞車3部，6天全部拆除出坑，并且減輕了人員勞動強(qiáng)度。

3.2 載重能力強(qiáng)

無軌膠輪車的載重量達(dá)30～40t，有的甚至更大。采用無軌膠輪車運(yùn)輸，液壓支架、輸送機(jī)等可以不用拆卸，直接整體裝運(yùn)。對于更大型的設(shè)備，也只需要進(jìn)行適當(dāng)拆卸即可。相較其他運(yùn)輸方式，要方便高效得多。

3.3 對地質(zhì)條件的適應(yīng)能力較強(qiáng)

目前的無軌膠輪車可以爬16°甚至更陡的坡，對于其他不利地質(zhì)條件的適應(yīng)能力也很強(qiáng)。當(dāng)然，其缺點(diǎn)是對路面的硬度要求較高，路面太軟很容易被壓壞。

3.4 成本較傳統(tǒng)運(yùn)輸方式低，降低噸煤成本

無軌膠輪車雖然前期投資較大，但是在后期使用中，運(yùn)輸成本較低。使用傳統(tǒng)的輔助運(yùn)輸方式，噸煤所需的輔助運(yùn)輸費(fèi)用一般都在10元以上，高的甚至超過20元，而采用無軌膠輪車運(yùn)輸，根據(jù)我礦的經(jīng)驗(yàn)，每噸煤的輔助運(yùn)輸費(fèi)用可以低至5元以下，經(jīng)濟(jì)效益非常

可觀。

由以上分析可見，在一些煤層埋深不大、煤層厚度較大、礦井規(guī)模較大的礦區(qū)，采用無軌膠輪車進(jìn)行輔助運(yùn)輸是非常合適的。在我國的內(nèi)蒙古、新疆、寧夏等礦區(qū)，就比較適合采用無軌膠輪車運(yùn)輸。

4 結(jié)語

無軌防爆膠輪車輔助運(yùn)輸是煤礦輔助運(yùn)輸?shù)囊淮胃锩哂袀鹘y(tǒng)運(yùn)輸方式不可比擬的優(yōu)勢，必然成為采礦行業(yè)中輔助運(yùn)輸未來的發(fā)展方向。目前許多國家的煤礦開采企業(yè)都對無軌防爆膠輪車在煤礦開采中的運(yùn)輸展開了研究，并取得了一定的研究成果。文章對無軌防爆膠輪車的適用條件、使用無軌防爆膠輪車的巷道布置與設(shè)備配套進(jìn)行了討論，對無軌防爆膠輪車運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)進(jìn)行了歸納總結(jié)，對于采礦企業(yè)引進(jìn)和應(yīng)用無軌防爆膠輪車運(yùn)輸具有一定的指導(dǎo)意義。

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（責(zé)任編輯：黃銀芳）