煤礦輔助運輸分析

摘 要：針對我國煤炭行業現狀，簡要論述了西方產煤大國與我國輔助運輸發展歷史及現狀，通過適用場合及自身優缺點比較現有的幾種輔助運輸方式，簡單介紹了單軌吊輔助運輸系統的發展應用、工作原理及展望。根據煤礦地質條件的差異，合理選用輔助運輸方式，滿足煤礦生產需求。

關鍵詞：煤礦；輔助運輸；單軌吊

引言

據記載，煤的使用最早可以追溯到石器時代。1784年進行開采的位于維吉尼亞的煤礦是美國最早的商業煤礦。自十八世紀以來一直到石油開采技術大力發展的二十世紀初期，煤炭一直是西方工業國家最主要的能源。基于煤層多數離地表較遠的情況，超過半數煤礦所采用的地下開采成為全球最主要的開采方式。環境惡劣、巷道空間狹窄、巷道起伏等是煤礦井下存在的主要問題，這些條件的限制同時給輔助運輸帶來了極大挑戰。

1 輔助運輸發展及現狀

輔助運輸系統是指運輸除去煤炭以外的其他物料設備等的運輸系統，作為煤款生產一個必不可少環節的輔助運輸需要耗費很大的勞動量，超過煤礦生產總勞動量的一半以上[1]。二十世紀中期，以美國、德國為代表的西方采煤大國開始提高煤礦輔助運輸系統的機械化程度，到七、八十年代，國外輔助運輸系統的現代化程度已有很大提高[2]。二十世紀七八十年代，我國的煤礦開采技術有了很大的發展，同時，大批煤礦現代化礦井開始逐漸建成，但是，受技術條件的限制，我國的煤礦輔助運輸系統卻成了煤礦生產的最薄弱環節，依然停留在二十世紀中后期的水平，自二十世紀七十年代后期才開始現代化輔助運輸系統的研制，進入二十一世紀之后，千萬噸煤礦的出現使得采掘運的矛盾更加突出，輔助運輸已成為嚴重制約煤礦生產的工作環節[3]。

包括地軌及天軌的有軌輔助運輸和以膠輪或履帶車為代表的無軌輔助運輸是我國輔助運輸的兩種形式。近年來，更多的煤礦開始意識到輔助運輸的重要性，開始使用單軌吊等機械化程度較高的新型輔助運輸系統來代替落后的傳統輔助運輸方式，但依然有很多小型煤礦繼續采用具有很大安全隱患、浪費勞動力且多運輸環節的落后輔助運輸方式。如表1所示。

2 單軌吊機車的研發應用及工作原理

西德于1940年開始使用單軌吊機車，采用的是鋼絲繩牽引的方式，二十世紀六十年代開始在歐洲產煤大國大范圍應用。位于山西省得漳村煤礦是我國最早開始使用單軌吊機車的煤礦，二十世紀八十年代引進芬瑞特公司生產的單軌吊輔助運輸設備。二十世紀初期，沙爾夫公司的單軌吊機車也開始引入中國市場。我國對于單軌吊機車的研發開始于1979年，河北煤研所研制的40馬力與20馬力柴油機單軌吊機車先后分別在開灤和長沙試車成功。八十年代末開始蓄電池單軌吊的研制。中國特殊的國情導致了我國經濟技術明顯落后于西方發達國家，這些限制使得我國自主研制的單軌吊無法滿足應用，我國單軌吊輔助運輸系統很長一段時間內依靠進口國外成型產品。近年來，隨著我國科研水平的不斷提高，在借鑒吸收國外技術的基礎上我國很多企業開始自主研發單軌吊輔助運輸系統并且成功應用在我國很多煤礦，我國的單軌吊輔助運輸系統已經形成了比較完備的體系。如表2所示。

單軌吊機車的動力系統為驅動裝置、夾緊裝置、制動裝置及起吊裝置提供能量，驅動輪在夾緊裝置的作用下緊壓軌道，驅動輪與軌道間的摩擦力為機車行走提供動力，此時制動彈簧在制動缸作用下收縮蓄能，閘片脫離軌道實現行走，反之，制動缸失壓，制動彈簧靠自身彈力回彈，閘片在彈簧力的作用下緊壓軌道，實現制動停車。

3 輔助運輸系統展望

復雜多樣的地質特征造成每個煤礦的礦井條件具有其獨特性，根據每個煤礦的巷道條件及不同需求進行量身定做，實現最優配置。污染程度較小的清潔能源具有更好的環境保護性，同時具有更高的安全性，更加適合煤礦井下的自然條件。輔助運輸系統的使用壽命和零部件的可靠性進一步提高，相應的維修費用也會逐漸降低，使產品真正的做到經久耐用。近年來，我國現代化煤礦的數量逐年遞增，綜采綜掘等設備也向重型化發展，但依然有少部分中小型煤礦的存在，輔助運輸系統的選擇必將受到其巷道斷面寬度等的影響，因此要研制適用于中小型煤礦的現代化先進輔助運輸設備。

4 結束語

煤炭在我國能源結構中所占比例超過了百分之五十，對我國社會經濟的增長起到至關重要的作用。輔助運輸是煤礦安全高效生產的一個必不可少的工作環節，輔助運輸方式的選用是否合理成嚴重制約著生產工作，根據煤礦的巷道寬度、巷道高度、巷道底板硬度、巷道坡度等自然地質條件選擇合適的輔助運輸設備，在安全高效的基礎上滿足現代化礦井的輔助運輸要求。

參考文獻

[1]王芹，郝繼飛.井下蓄電池單軌吊輔助運輸系統[J].煤礦機械，2012（9）：182-183.

[2]張彥祿，高英，樊運平，等.煤礦井下輔助運輸的現狀與展望[J].礦山機械，2011（10）：6-9.

[3]王龍生.煤礦高效輔助運輸成套系統研究與應用[J].煤炭科學技術，2014（9）：77-82.