煤礦井下單軌吊換裝站布置方案

摘 要：我國井工煤礦已逐漸大量使用單軌吊等先進輔助運輸設備，在全國各地礦井均有成功使用案例。但立井煤礦大多在采區車場附近布置換裝站進行換裝，將軌道大巷的地軌車輛與單軌吊換裝轉運。文章主要針對采用立井開拓，大巷、采區均采用單軌吊設備運輸方式，且采用井底集中換裝的煤礦進行分析，討論其換裝站的布置方式。

關鍵詞：輔助運輸；單軌吊；換裝站；直達運輸；立井

引言

國內立井開拓的礦井大部分只是在采區范圍內使用單軌吊設備，大巷運輸仍采用傳統的地軌列車運輸，需在采區附近進行一次換裝后，由單軌吊運至工作地點。在井下每個采區都設置換裝站，無法發揮單軌吊運輸系統連續化運輸的優勢。文章推薦立井底進行集中換裝，對礦井集中換站的布置、形式進行優化設計。

1 概況

某礦采用立井開拓，井筒落底后自井底車場分別向兩翼布置水平大巷，即主運輸膠帶輸送機大巷、輔助運輸大巷、回風大巷和矸石膠帶輸送機大巷。井底車場采用臥式環形車場，選用柴油機機車頂推調車，實現地軌車輛在車場及換裝站之間的進出。于井底車場出車側布置單軌吊換裝站。換裝站巷道采用雙線布置，分別布置雙地軌和雙吊軌，在換裝線位置地軌中線與天軌中線重合。

2 換裝站布置方式

單軌吊機車在井下轉運需在換裝站進行換裝，礦井可根據井下開拓布置等因素選擇分區換裝或集中換裝（文章推薦）。根據選定的調車換裝形式來確定換裝站巷道的布置（斷面及長度）。換裝站可采用單換裝線和雙換裝線的布置方式，即分為單、雙列單軌吊機車是否同時換裝的不同形式。當采用雙線布置時，分別布置雙地軌和雙吊軌，在換裝線位置地軌中線與天軌中線重合。換裝站由兩個相連的換裝點組成，在兩個換裝點之間設置地軌和吊軌的渡線道岔。換裝布置見圖1、圖2。

圖1

圖2

3 換裝站能力

3.1 基本參數

副立井最大班提升時間最快為4min一次，一次4輛集裝箱。井底車場柴油機一個調車循環距離約1300m，柴油機列車（長5m）運行速度取1.5m/s。調車輔助時間取5min。

則一個調車循環所用時間：1300/1.5？鄢60+5=20min。

在一個循環時間內立井下放車輛為20輛，一列車按20輛考慮。

3.2 換裝站長度的確定

換裝站根據換裝能力需要可以考慮兩列單軌吊列車同時換裝，也可以單列車換裝。

（1）如單組換裝，換裝線長度至少按2列車長度選取，則每次換裝時間不超過2個調車循環時間即可。換裝存車線長度：20？鄢2.1？鄢2+5+5=94m。

其中大斷面長度：48m（注：換裝操作位置需大斷面布置）。

柴油機調車線長度：20？鄢2.1+5+5=52m。

（2）如雙線換裝，每個換裝存車線長度：20？鄢2.1+5+5=52m。

換裝線總長度：52？鄢2+10.6（道岔）=114.6m（大斷面長度）。

3.3 換裝時間

副立井下放支架時最大班提升最快約8min一次下放1架。單軌吊一次換裝時間約10min，略大于井筒下放支架時間。

礦井初期運送集裝箱數量為28箱/天，1列單軌吊運送4個集裝箱，7次/天，換裝時間7？鄢10=70min。

4 換裝站巷道斷面布置

4.1 斷面形式

綜合考慮井下圍巖條件及服務年限等條件，采用半圓拱型斷面。

4.2 斷面尺寸

根據《煤礦井下輔助運輸設計規范》、《煤礦巷道斷面和交岔點設計規范》及單軌吊運輸設備尺寸，確定巷道斷面尺寸。

（1）巷道斷面寬度

B≥b1+2b2+b3+b4+0.3+0.4=0.7+1.75+1+1.48+0.8+0.3+0.6=6.63m，取6.8m。

式中參數詳見《煤礦井下輔助運輸設計規范》13.3.1；0.3為附加的單軌吊車側向的擺動幅度；0.6為管線及敷設裝置寬度。

（2）巷道斷面高度

運送液壓支架時，H=h1+h2+h3+0.2=0.655+3.2+0.3+0.2=4.355m。

換裝站斷面如圖3。

圖3

5 結束語

對于立井礦井而言，井筒形式限制了單軌吊的直達式運輸。換裝站的位置、布置形式對于井下輔助運輸系統的連續化運轉起到十分重要的作用。文章通過礦井實例，闡述了單軌吊集中換裝站的布置。

參考文獻

[1]王東.新陽能源單軌吊運輸網絡建設與實施[J].山東煤炭科技，2012，3.

[2]李建升.單軌吊運輸在綜采綜掘工作面的應用實踐[J].煤炭工程，2011，9.

[3]王富平.礦井運輸系統優化淺析[J].科技資訊，2011，23.

作者簡介：常亮（1980，3-），男，遼寧省喀左縣，現職就于：山西約翰芬雷華能設計工程有限公司，助理工程師，采礦工程及設計。