李偉(陜西彬長胡家河礦業有限公司機電管理部,陜西長武713600)
煤礦井下輔助運輸的發展
李偉
(陜西彬長胡家河礦業有限公司機電管理部,陜西長武713600)
摘要:煤礦井下輔助運輸指的是設備、人員的運輸,目前煤礦井下輔助運輸的方式主要有兩種,分別是軌道運輸和無軌運輸。煤礦井下輔助運輸的發展對保證礦井的安全具有重要的意義。本文在分析了這兩種運輸方式應用現狀的基礎上,對煤礦井下輔助運輸的發展進行了探討。
關鍵詞:煤礦井下;輔助運輸;應用現狀;發展
煤礦井下輔助運輸運輸的對象主要是設備和人員,輔助運輸的發展有利于先進機械在采礦中的應用,提高采礦效率,保證礦井安全。目前,煤礦井下輔助運輸的方式主要有兩種,一種是有軌運輸,一種是無軌運輸。這兩種運輸方式在目前的煤礦井下輔助運輸中發揮著重要的作用,在未來的發展中具有廣闊的應用空間。
目前在煤礦井下輔助運輸中應用的軌道運輸方式主要有以下幾種,分別是:普通礦車、卡軌車、齒軌車、單軌吊車、架空乘人裝置、礦用絞車、無極繩牽引車、柴油機車、蓄電池車、架線電動機車等。本文主要對其中比較常用的幾種方式進行分析。
1.1卡軌車
目前,卡軌車運輸在國外有極大的發展,我國的煤礦井具有礦井較淺、底鼓現象少、支護條件差、巷道斷面少的特點,所以卡軌車在我國的煤礦井下輔助運輸中有廣闊的發展空間。卡軌車有兩種,一種是繩牽引的卡軌車,另一種是柴油機牽引的卡軌車,它們在應用中的共同特點就是巷道地板的軌道承受全部的重量,在使用的過程中對底板的要求比較高。但是對于有明顯積水的巷道卡軌車就不太適用。卡軌車的使用優點是:承載能力大、運行速度快、爬坡能力強、安全性能好。缺點是:只能在固定段進行運輸、占用的設備多、設備的利用率低、勞動強度比較大[1]。
1.2單軌吊
單軌吊有三種形式,分別是柴油機單軌吊、蓄電池單軌吊和繩牽引單軌吊。目前在我國的煤礦井下輔助運輸中使用最為廣泛的就是柴油機單軌吊。單軌吊輔助運輸方式的優點是:體積小、靈活性高、適應性好、不受水和煤的限制、不受地板的影響、連續性強、可靠安全性好、同時具有很好的經濟性。根據國內外的經驗,單軌吊的運輸方式基本上可以解決所有煤礦井下輔助運輸的機械化問題。
1.3蓄電池和柴油機車
蓄電池機車適用于巷道平緩、作業不頻繁、載重量小的短途運輸,柴油機車適用于巷道坡度大、作業頻繁、載重量比較大的長途運輸。隨著防爆、低污染的柴油機車的制造,目前柴油機車的性能有了很大的提高,應用的范圍也在日漸擴大。但是由于蓄電池機車在充電和放電方面的管理比較復雜,所以蓄電池機車在使用方面受到了一定的影響。
無軌運輸在煤礦井下輔助運輸中具有很好的優勢,比如:運輸效率高,可以實現從地面到礦井的直達運輸,減少了運輸環節;運輸的成本低,使用無軌膠輪車進行輔助運輸,一噸煤的輔助運輸成本只有一元;無軌運輸沒有軌道的限制,靈活性非常好;除此之外,無軌膠輪車不僅可以運輸設備和人員,同時還可以進行灑水、發電等任務;同時無軌膠輪車的載重量還非常大,可以用于大型機械的運輸[2]。
目前,我國的無軌運輸使用的還比較少,而且國內對于無軌運輸的研究還不完善,我國煤礦井下輔助運輸中的無軌運輸設備主要依賴于進口。所以在未來的煤礦井下輔助運輸發展中,無軌運輸是一大發展趨勢。
3.1煤礦井下輔助運輸設備的發展
(1)設備的安全性和可靠性得以提高。煤礦井下輔助運輸受到場地、照明、煤粉和瓦斯的限制,煤礦井下輔助運輸設備在防爆型方面必須有極大的提高,保證礦井的安全。(2)運輸設備呈現出多樣化的發展趨勢。煤礦井下的地形條件復雜,彎折點比較多,運輸的物體種類復雜,所以為了提高運輸設備的靈活性,提高運輸效率,維護運輸過程的安全性,運輸設備必須呈現出多樣化的發展趨勢。(3)運輸工藝多樣化。由于煤礦井運輸條件的復雜性,隨著運輸設備的多樣化,運輸工藝也要呈現出多樣化的發展趨勢,以適應不同的煤礦井下輔助運輸條件。(4)低碳車輛的研發。在目前低碳生產和綠色生產的發展背景下,低碳排放的車輛會逐漸的被研發和使用,相對于柴油機車來說這種車輛的安全性有了很大的提高。(5)車輛設計的人性化。煤礦井下輔助運輸受到運輸環境的限制,車輛操作人員在工作的過程中的舒適性程度非常低。在未來的煤礦井下輔助運輸的發展中,在車輛的設計中會增加人性化的設計理念,提高操作人員的安全性和舒適度。(6)運輸車輛設計的自動化和智能化發展。目前隨著自動化技術的發展,在車輛設計中,車輛的智能化監測、故障預報、遠程數據傳輸等功能將一一實現,提高了車輛的自動化和智能化水平,對車輛的使用安全有了很大的保證。
3.2煤礦井下輔助運輸系統的發展
(1)新型的輔助運輸設備將逐漸應用。在建設新的礦井或者進行礦井的改造時,會根據礦井的規模、地質條件和開發方式,在礦井的巷道設計中應用先進的輔助運輸方式,尤其是無軌運輸系統的應用,盡可能的實現礦井和地面的直達運輸,提高運輸效率,保證運輸的安全性。(2)優化煤礦井下輔助運輸系統。在新建設礦井采區之前,大巷輔助運輸已經基本確定,所以要對大巷區之間的運輸系統進行優化,以實現機械化的要求。在優化設計的過程中,要將煤礦井下輔助運輸當做一種系統工程進行全方位的考慮,合理的設計巷道斷面、巷道坡度和巷道的半徑,保證輔助運輸方式的機動靈活性。(3)研發新型的輔助運輸系統。目前在國內的煤炭開采中,要將無軌輔助運輸與有軌輔助運輸相結合,利用成熟的有軌運輸技術,結合先進的無軌輔助運輸方式共同形成煤礦井下輔助運輸系統。這樣既能提高輔助運輸系統的靈活性,又可以提高整個輔助運輸系統的工作效率。
煤礦井下輔助運輸指得是除了煤炭運輸之外的所有運輸,包括人員運輸和設備的運輸等。煤礦井下輔助運輸的發展對提高煤礦的開采效率,維護煤炭開采過程的安全具有重要的意義。目前在煤礦井下輔助運輸中應用的主要是有軌運輸方式,在未來的煤礦井下輔助運輸中無軌運輸方式有很大的發展空間。在未來的煤礦井下輔助運輸中,車輛設計的低碳化和人性化、輔助運輸系統的完善和優化以及有軌運輸和無軌運輸的結合是很大的趨勢。
參考文獻:
[1]郭文娟.煤礦井下蓄電池無軌輔助運輸車輛技術現狀及發展趨勢[J].中國煤炭,2013(11):82-85.
[2]何學龍,楊志強.煤礦井下輔助運輸的現狀分析與發展趨勢[J].中國科技縱橫,2014(17):180-181.
[3]張彥祿,高英,樊運平,王連柱.煤礦井下輔助運輸的現狀與展望[J].礦山機械,2011(10).