單軌吊在煤礦綜采工作面的應用

張 偉

（山西煤炭運銷集團沁水峪煌煤業有限公司，山西晉城 048211）

0 引言

隨著中國煤礦機械化水平和技術的提高，在進行煤礦開采時，機械化設備的應用越來越多，這些新型設備的應用極大提高了煤礦生產的工作效率，但也帶來了安全等方面的較多問題。因此，在進行綜采時，如何更加安全高效地生產成為人們關心的重要問題。本文結合單軌吊在煤礦綜采工作面的應用，對該問題進行具體分析。

1 單軌吊輔煤礦運輸系統

在煤礦綜采工作中，單軌吊運輸系統一般包括兩部分，即單軌吊軌道網絡系統和單軌吊機車設備設施。單軌吊軌道網絡系統如圖1所示。軌道運輸系統包括直軌道、彎軌道、軌道線路、道岔等部分；單軌吊設備設施包括單軌機車的主機、起吊梁、集裝箱等部分。目前，在采區工作面巷道中采用的單軌吊機車主要以防爆蓄電池電牽引機車和防爆柴油機單軌機車兩部分為主，雖然只分為兩大類別，但細分起來型號卻十分繁多，在不同的工作場合，選擇這些設備時，也有一定的規律和技巧[1]。結合實際應用經驗，對電牽引機車和防爆柴油機單軌機車進行分析論述。

圖1 單軌吊網絡示意圖

1.1 電牽引機車運輸系統

電牽引機車一般采用礦用防爆蓄電池為動力源，主要通過變電器將直流電轉變為三相交流電，通過變頻器等設施帶動內部電機，司機在司機室內就能夠輕而易舉地對設備下達諸如開車、停車、加減速等指令，操作方便簡單。此外，這種設備還具有速度快、投資低等突出優點。初步估算，這種機車的投資金額比柴油機車的一半價格還少，而且由于其動力源是蓄電池，因此產生的污染也較少，對環境影響不大[2]。但是，在擁有諸多優點的同時，這種設備也有其缺點，最為顯著的缺點是由于動力源是蓄電池，電池自身的重量比較大，在運輸過程中占有一定比重，會拉低整體運輸量，而且蓄電池所提供的動力有限，致使單軌吊的整體運輸速度比較慢，影響整體運輸狀況。

1.2 防爆柴油單軌機車運輸系統

防爆柴油單軌機車的動力源是柴油機，是通過三聯泵將液壓油轉變為高壓介質，進而產生驅動力，達到運輸效果。在進行運輸時，操作方式與電牽引機車大致相同，但由于二者動力源不同，也會存在一些細微區別。這種運輸設備的優點與電牽引機車的優點恰恰相反，由于動力源是柴油機，只要有足夠的柴油就能維持設備的良好運行，而柴油的動力比較大，致使其爬坡能力也比較強。同時，柴油機體積小、重量輕，負載能力也比較強[3]。這種設備的缺點則是設備的購置費用較高，維修時比較麻煩，且柴油燃燒對空氣和環境的污染較大。

2 單軌吊在綜采工作面的應用

2.1 綜掘工作面

綜掘工作面開始掘進之后，工作人員一般會在掘進巷道長度達到50 m之后才開始敷設單軌吊軌道并安裝機車。之所以選擇在這個階段開展這些工作，主要需要考慮安全等多方面的因素。煤礦的采掘工作一般都是在地下展開，地下環境復雜多變，雖然在開展采掘工作之前，地質勘探方面的專家已經對煤礦采掘周邊的環境做了細致檢測，但在實際工作中，難保沒有安全隱患[4]。巷道開挖至50 m后，工作人員對地下環境基本上已經熟悉并適應，此時開展運輸工作更有利于保障施工人員的安全，對運輸工作的開展極為有利。

2.2 綜采工作面安裝準備期間

綜掘工作面掘進完畢后，工作人員可以根據運輸載荷的大小選擇電牽引單軌車或柴油單軌車的型號和大小，并對相關的綜掘設備及零部件進行撤除運輸。撤除完畢后，可以用單軌吊直接運輸綜采支架、煤機、刮板輸送機等進行采煤工作面的設備安裝。一切工作準備完畢之后，工作人員就能正式進行采煤工作。在采煤工作結束后，工作人員還要負責將采好的煤和使用完畢的設備零部件、工作人員等順利運送到地面上，這樣所有工作才算完成[5]。

3 單軌吊在煤礦綜采工作面的應用效果

3.1 提高運輸效率，保障施工安全

相較于傳統的煤礦綜采運輸工作，采用單軌吊明顯提高了運輸效率，有效保障了施工人員的安全。在傳統運輸工作中，使用的運輸設備比較繁雜，如小絞車、卡軌車等，這些設備在操作時不如單軌吊流暢，大多需要借助一些外力來維持運輸設備的良好運轉，因此經常會出現斷繩、跑車、掉道等情況，很容易對施工人員的安全造成威脅。一旦出現意外情況，相關工作可能就需要暫時中止，這樣對運輸效率就會產生一定影響。但是，工作人員在施工過程中，如果采用單軌吊則能夠有效避免這種情況，使用單軌吊時，操作人員能夠在駕駛室內操作設備，大大提高了操作的安全性，而且使用這種設備不需要外力進行輔助，這樣意外情況也相應減少[6]。

3.2 施工更加合理，解決輔助運輸問題

使用單軌吊使施工更加合理，更好地解決了輔助運輸問題。采用傳統的運輸系統，運輸設備較多，需要較多的輔助設備完成運輸，在運輸過程中容易出現突發情況，同一道工序可能需要多個工作人員配合才能夠有效完成，占用設備和工作人員較多，施工分配十分不合理。此外，在施工過程中，傳統的運輸設備動力小，可供選擇的運輸類型也比較小，遇到一些大型設備或是大坡時施工難度會加大很多。在施工時，如果采用單軌吊，這些問題就能夠很好地解決和避免，因為單軌吊的安全性能有保障，一架設備只要有一名工人操作即可，而且單軌吊有電牽引機車和防爆柴油單軌機車兩種不同類型可供選擇，能夠有效解決大重量、大坡度運輸難的問題。

3.3 提高工作面安裝速度

使用傳統的地軌運輸時，必須等到巷道掘進完畢后才能開始，而且安裝過程中需要耗費大量的時間安裝輔助運輸設備，極大降低了安裝速度。使用單軌吊時，雖然理論上需要等到巷道掘進50 m之后才能開展相關安裝工作，但實際上從巷道開門時就能夠使用單軌吊進行運輸，巷道掘進工作完畢之后，相應的設備安裝工作也已基本完成，節省了原有的安裝時間，提升了工作效率[7-8]。

4 結束語

單軌吊的運輸安全效益突出，經濟效益也比較高，而且運輸量龐大，在進行煤礦資源運輸時，具有極為明顯的優勢。同時，單軌吊在運輸過程中也存在許多問題，需要工作人員注意。在運用這項設備時，工作人員需要不斷提升自身的操作技能，做好運輸工作，盡可能降低安全事故發生幾率，做好綜采工作，推動單軌吊在煤礦綜采中的廣泛應用，促進煤礦事業的發展和創新。