蓄電池單軌吊車在煤礦井下的應用

武成栓

（山西汾西礦業集團公司 曙光煤礦，山西 孝義032300）

1 概述

1.1 用途

蓄電池單軌吊車是一種多功能、高效率、多用途的煤礦井下輔助運輸設備，能夠完成井下設備運輸工作。該吊車可以通過調節軌道鏈環，從而調整導軌高度，因此軌道維護方便。

1.2 使用環境條件

1.2.1 軌道

軌道采用的是I140E工字鋼（見圖1）。

1.2.2 巷道寬度

①適應巷道。單軌吊可應用于一般平巷、斜巷、采區變坡軌道平巷、大巷等多種巷道中。具有較強的適應性。

②巷道寬度：機身本身寬度0.75m，電池處0.82m，巷道寬度很易滿足要求。

③巷道高度：運輸輕型支架的要求不低于2.55m。

④巷道的支護條件。可用于錨桿支護巷道、架棚巷道等。適應性較強。

1.3 結構介紹

機車共分為司機室、起吊部、驅動部和操控部四大部分。

圖1 單軌吊軌道剖面

機車兩端各設司機室一個，兩者之間互為閉鎖，根據運行需要選擇優先控制權。操作、顯示直觀，人性化、智能化。

起吊部由操控手柄及吊梁組成，通過操控手柄，可輕松實現吊梁的升降，從而完成物料的吊裝、起落。

驅動部由電機、減速機、驅動輪以及制動器組成，吊掛在道軌上，靠摩擦輪與道軌所產生的摩擦力牽引機車行走。同樣，機車的制動、緊急停車也是靠這一摩擦力實現的。

控制部由防爆電控箱和液壓站系統兩大部分組成，防爆電控箱用來完成牽引驅動電機、液壓站油泵電機的驅動、整機信號的聯鎖、檢測、控制以及輸出執行等工作任務。

液壓站系統的任務是為起吊梁提供液壓動力、完成驅動輪與導軌夾緊及制動器松夾等工作。

蓄電池裝置是機車總動力源，經逆變器將直流電逆變成三相交流電，驅動油泵電機及牽引電機。每充一次電，可供機車行駛20km以上。

2 該蓄電池單軌吊車與其他輔助運輸設備的優缺點對比

曙光煤業自2009年10月開始在1210材料巷投入第一部單軌吊車，到目前為止，曙光煤業井下已經投入使用8部單軌吊車，從現場應用的效果來看安全效益、經濟效益等多方面效果顯著。以下為蓄電池單軌吊車與其他輔助運輸設備相對比。

2.1 蓄電池單軌吊車優缺點

（1）軌道安裝簡單方便，適應性強。單軌吊的安裝適應性較強，安裝在12°的巷道中，可以隨著巷道起伏變化而變化，運輸速度隨著巷道坡度的變化在0.5～1.65m／s之間變化。

（2）單軌吊車系統簡單，效率高。不像其他輔助運輸設備那樣需要電纜、信號、電氣開扣件等，維護比較容易，不像卡軌車和小絞車那樣需要頻繁地換繩、及更換托繩輪等；可以直接吊著大型物件、設備長距離運輸；安裝時只需要單股道，省去了普通軌道運輸的雙股道布置、軌枕，軌道通過一條聯絡巷實現一部單軌吊的共用。

（3）靈活性強，適應性強。由于單軌吊車可以通過道岔實現各巷道之間的聯合運輸，單軌吊機車可通過聯絡巷開到巷道的各個地點。適應性極強，可用來運輸人員、綜采支架、物料設備等。

（4）占用人員少。

（5）巷道制約較少。單軌吊軌道不受巷道底臌、片幫等影響。而無極繩絞車、無軌膠輪車運輸對巷道底板要求較高。

（6）安全性好。采用單軌吊車消除了其它輔助運輸帶來的許多安全隱患。

2.2 其它輔助設備優缺點

2.2.1 調度絞車優缺點

①調度絞車靈活差，適用于短距離運輸。

②調度絞車受巷道條件影響較大，發生底臌，幫鼓易造成翻車危險。

③人員、投資多。

④安全性差。

2.2.2 無軌膠輪車優缺點

①無軌膠輪車運輸距離長、速度快、靈活性強，運輸環節少。

6.一旦探索出潛在的解決問題的方案，即可商定一個計劃，并持續推進該計劃，但是該方案必須要滿足雙方的利益，公平合理。這樣未來再有類似的問題需要溝通時就能維系良好的關系。

②內燃機車有廢氣排除，影響井下環境，散熱量大，噪聲高。

③無軌膠輪車車體較寬，行駛中要求巷道兩側的安全間距大，巷道斷面大。

④對巷道底板要求較高，應全面硬化。

2.2.3 無極繩絞車優缺點

①無極繩絞車對巷道坡度、底板要求高。

②運輸距離受限，運距一般不能超過200m。

③受鋼絲繩限制，不能同時服務于多條巷道。

④安全性差。

3 單軌吊車的優越性及其發展前景的幾點思考

3.1 單軌吊車的優越性

（1）單軌吊運輸方式簡化了運輸環節，解決了傳統地軌運輸方式占用人員多、設備多、效率低、勞動強度大、受巷道變形影響嚴重、維護量大等諸多問題，有效優化現場工作環境，減輕職工勞動強度，社會效益顯著。

（2）可實現全過程控制運輸環節，避免了調度絞車、卡軌車等傳統地軌運輸方式的斷繩、脫鉤、翻車、跑車等現象，實現了輔助運輸的本質安全。

（3）大型物件、設備可整機直接運送至預定地點，方便快捷，解決了大型設備在井下受空間限制、組裝難的問題，使設備避免了反復拆卸的人為損耗和設備損壞。

（4）與其它輔助運輸方式相比，單軌吊車操作簡單、維護方便。

3.2 社會與經濟效益

（1）單軌吊車有專用乘人裝置，運送人員安全平穩，減少了職工體力消耗。

（2）采用蓄電池提供動力，低噪音、無污染、牽引力穩定、運行成本低廉，環保節能。

（3）操作簡單、檢修維護量低，降低工人的勞動強度，提高工作效率。

（4）單軌吊車全部使用國產元件，機車維護費用低。

（5）單軌吊車大大改善了井下輔助運輸條件，提高了運輸能力，節省了運輸費用，節約了維修時間。

3.3 對單軌吊車發展前景的幾點思考

（1）引進信息閉鎖系統，建立健全的運輸調度系統，使單軌吊車形成真正的信息化、網絡化、安全化。

（2）對單軌吊車軌道運輸線路進行系統規劃設計，進而形成網絡化，讓單軌吊車不僅僅局限于單巷道的運輸，實現單軌吊車地面、井下連續運輸。

（3）回采工作面設備負荷中心實現單軌自移裝置。

4 結語

隨著煤炭企業現代化程度的提高和國家安全生產治理力度的不斷加大，礦井對于輔助運輸設備的要求也越來越高，電牽引單軌吊車作為一種性能良好、安全可靠的新型礦井輔助運輸設備，無疑將為礦井輔助運輸現代化、安全生產本質化提供更加有力的保障。

〔1〕錢麗霞.懸掛單軌吊車梁的設計〔J〕.化工設計，2007.

〔2〕師文林.煤礦輔助運輸系統蓄電池單軌吊車的研究〔J〕.煤炭工程，2007.

〔3〕王 毅，吳 昊.單軌吊車運輸的發展〔J〕.山東煤炭科技，1989.

〔4〕趙國平，宋順妙.煤礦井下用單軌吊車〔J〕.煤礦機電，1999.

〔5〕趙國平，牛紹明.創造有力條件發展煤礦用單軌吊車〔J〕.中國煤炭，2001.