礦井輔助運輸能力分析

閆 振

（中國煤炭科工集團太原研究院有限公司，山西 太原 030006）

礦井的輔助運輸可以分成兩條不同的通道，一條是副立井罐籠的提升。在進行軌道上山的過程當中，通過使用絞車完成運輸任務，其中的繩牽引車和回風大巷等各方面的運輸。第二個就是超長、超重和超寬的設備，以及材料必須要通過主斜井來進行絞車的提升，而且要能夠通過井底的平向相關牽引車和絞車以及各個不同的工作面完成運輸任務。

1 礦井輔助運輸方式選擇

1.1 礦井幾種常見的輔助運輸方式比較

（1）單軌吊機車運輸系統。柴油機單軌吊車運輸系統的特點是：體積小，機動靈活，運距不限，通過礦井巷道斷面小，轉彎半徑。1臺機車可以在數個工作面進行作業，在多岔道長距離范圍內運輸，可實現從井底車場甚至從地面至盤區工作面的不經轉載的直達運輸。再加上是吊掛式運輸，與礦井下的巷道底板狀況無關，運行阻力小，效率較高。單軌吊車爬坡能力較強，機車牽引可達18，繩牽引可達45。除日常的運人、運料和運設備以外，還可實現大件的整體搬運，如圖1所示。

圖1 單軌吊機車運輸設備

不過，單軌吊機車運輸系統也存在一些不足，如受巷道支護強度和穩定性以及巷道頂板狀況的限制，單軌吊車本身的運載能力不能太大，速度不能太快（一般最大單件質量不能大于25t，最大運行速度2rrds）；單軌吊車在運行中有一定的側向擺動，所以要求巷道斷面應有安全間隙，并加強吊軌錨固；單軌吊運輸系統在整個巷道中多采用u型鋼材來支護，鋼材消耗大，投資大，維護費用高，不能整體運輸大于25t的大型設備，工作面搬家沒有無軌膠輪車方便；單軌吊機車需要借助固定在巷頂的一條單軌運行，對巷道支護要求高。

（2）卡軌車運輸系統?？ㄜ壾嚑恳绞接袖摻z繩牽引，也有內燃機、蓄電池牽引。它除了有2對垂直承重行走輪外，還裝有2對水平導向滑輪。行走輪在槽鋼軌道的上端面行走，水平滑輪在槽口內滾動，由此把車輪固定在軌道上，使行走輪不掉道，這種滑輪也稱為卡軌輪?？ㄜ壾嚨能壍澜Y構和車輛行車結構使得卡軌車對煤礦井下的工作條件具有很強的適應性?？ㄜ壾嚨耐怀鎏攸c是載重量大；爬坡能力強；允許在小半徑的彎道上行駛，可有效防止車輛掉道和翻車。

圖2 卡軌車運輸系統整體結構

1.2 輔助運輸方式選擇

鑒于該礦井為近水平煤層，煤層傾角小，緩坡暗副斜井及巷道的坡度均不大于60，采掘設備質量大（最大42t），采掘推進速度快，要求工作面搬家倒面時間短；再加上該礦井巷道頂板巖石多為砂質泥巖、粉砂巖，穩定性較差，易破碎，礦井下巷道條件差，濕度大，易積水，結合國內應用輔助運輸系統的實際情況，確定該礦采用無軌膠輪車連續運輸方式。

2 測算過程

2.1 測算依據

根據現場實測不難發現，地面的循環和井底的車場等各方面運輸過程當中的時間，以及工作人員，絞車的牽引速度及無極繩的絞車牽引速度都可以根據一定的測算依據來進行完成測算。

2.2 測算路線

二采區是從地面的一副立井井底車場，一直到絞車及軌道上山和一、二采回風大崗的各個工作面。三采區是由地面一副立井的底車場，一直到絞車道軌道單扇，以及到西回風大巷和西回風繞道的一、三踩回風大巷以及一、三采回風下山。

2.3 副立井提升量

根據現場實測不難發現，在2015年的時候，平均每天都有下發15鉤以及下料85個，下料分別在85和85，133，66鉤，空罐分別在66及130，26和26鉤。通過理論計算不難發現，礦井副立井每天檢查的時間大概在兩小時左右，而工人每班下井的時間則在40min左右。由于本礦井的工作面是總裁，因此，相關工作人員的具體工作時間要維持在一定的范圍之內，對于副立井的提升，人員時間應在三到六個小時，而副立井的提升運量時間則在14個小時左右。

在進行地面運輸過程當中，提產車的實際循環時間大概在十分鐘左右。其他的時間也有一定的固定要求，通過一定的辦法可以計算出來。再將出觀等各方面的時間相互增加，那么可以發現，每班都能夠提升216人，在這樣的過程當中，立井里面每天的材料也很有可能會因此而獲得提高。

2.4 井下材料運輸量

在對井下運輸的時間進行計算的過程當中，不難發現通過一定的數據對其實際操作的時間進行計算。就可以得出實際進出的車輛數量是多少差異。通過循環所使用的時間等各方面的數據進行分析，可以了解在進行繞道過程當中所需要使用的時間，以及進出的車輛等各方面的具體數據。比如在腳車上山一個循環使用的時間是固定的幾十分鐘，那么其上山口一次循環的時間，可以通過有關公式進行計算，然后再得出下山所需要的循環時間。

2.5 各下料點時間

對井口實際下料的時間進行計算，不難發現其下車所需要的時間在一定范圍內。轎車所需要的時間以及軌道上山口和繞道開口的各方面需要的時間，都是可以通過公式來計算的。及相關理論，通過車輛的計算可以進行釘的統計，就可以了解掘進隊在全新過程當中一個月所需要的具體車輛是多少取其系數，然后再計算掘進的具體工作面，以及金屬棚的支護長度的及工作面所需要的車輛要能夠控制在合理的范圍之內，只有這樣才可以有效的保障回采率。以實際的理論進行計算，不難發現，礦井每天的早中晚班都可以有所提高人數的數值，只有這樣才能夠滿足礦井的實際需求。

3 方案

首先要能夠確定單軌吊的運輸以及具體的安裝方案，其次要比對各個不同巷道的單軌運行的實際因素進行排查和梳理，第三就是要能夠從經濟以及安全等各個不同的方向完成運輸，首先第一個方案就是要使用單軌吊的整家運輸一直到相關的區域，也就是在采區域的下部車場，其中的單軌吊軌道上轉換到有關區域，并且根據沿線的巷道，來滿足整個運輸所需要的空間。第二種方案就是支架三節體的運輸，在軌道的順槽尾部的位置組裝之后一直運輸道謙演的安裝，不管使用哪一種的運價方式，其中的運輸路線，相互之間的寶石都是一致的。而不同之處就是線路當中的各個巷道斷面尺寸的空間，以及巷道的具體坡度要求和組裝的位置。對于巷道進行考察和進一步的分析，還有比較可以充分的選擇第二種方案的線路以及區域。

3.1 采區下部車場轉換室及地軌車場設計

液壓支架其中的三節體都要能夠放在平板車上，并且按照所組裝的具體順序來實施入境，通過對于電動車牽引，到下半部分的轉換，進而使用滑軌的方式進行空間的相互轉換，并且應確保能夠滿足起吊轉換的具體需求。

3.2 地軌車場設計

為了能夠更加安全并且方便地完成起吊轉換的工作，地軌的中心線要能夠始終保持和平面的投影方面的重合同時，也要能夠充分的考慮到其他的物料和已經轉換的平板車在地軌的車上之類的循環進出還有具體的長度，兩個地位相互之間要能夠保持安全距離。所以地軌必須要設計成一種可以儲存車輛的車場。

3.3 單軌吊檢修線路設計

為了可以讓單軌吊，日常的加油以及更換配件的各方面的工作更加便捷，防止相關工作人員的工作出現危險。單軌吊的檢查需要能夠始終維持在地區域之內，同時也要和相關中心線有所重合。而其室內的設計要能夠通過一定的順序來完成。頂的要求從一些區域運送到其他區域完成組裝，而相關區域以及地軌車場相互之間的安裝要求都必須要充分的滿足。

3.4 支架組裝碉室設計

首先必須要充分的核算其支架所需要的起吊高度是多少，按照安裝的液壓支架組裝需要擁有起吊點以及起吊設備等各方面的工具，同時要了解其中的高度總和，盡量減少支架的組裝設備以及人員的施工等各方面的問題，從而使其施工能夠符合穩定要求。

3.5 液壓支架組裝碉室地軌設計

這個區域的地軌作用主要指的就是由華貴的運輸朝著地滾運輸轉換，并且包括車輛的循環周轉，首先必須要提前在一定區域之內放置一些平板車所需要的設備，其次就是單軌吊運必須要能夠組裝其支架的分解題，要能夠通過滑軌將其放在其它的平板車上，使用小絞車將其進行牽引，意識到吊裝間之內完成吊裝的安裝不用組裝的機電設備或者是溜槽可以通過組裝相關區域來完成。為了能夠更加高速完成安裝任務。液壓的支架組裝區域的地軌要能夠滿足其循環車場的車道岔外不能夠少于平板車方面的長度，同時也要能夠將車場的一些工程量進行綜合分析，在考慮之后就可以確定其具體的長度。（021.8mm，L=9200mm，）。

4 單軌吊運輸系統安全、經濟效果分析

某采區的單軌吊的輔助運輸系統使用的是一種單軌吊的運輸，和比較傳統的運輸方式比起來，這種運輸方式的安裝以及操作相對來說都比較簡單，而且適應性是很高的，可以讓很多邊坡比較多以及彎道比較多，和運輸距離比較長的地方完成運輸要求盡量消除地軌的運輸和放大化等各方面的安全風險是工整投入能夠有所減少，使其使用起來更加安全有效。除了能夠減少工作面，還有一些工程量也可以有所壓縮，生產的時期也可以縮短，在縮短生產準備工期的過程當中，使礦井的工作面可以正常的階梯二刀版，使其工作面可以及時完成對接任務，使用單軌吊可以把對接過程當中所拆除的一些因素到新的位置，而設備在完成運輸之后再進行對接，一些安裝還有拆除的，使其工作面對接時間也有所縮短，而在運送工作人員的過程當中，可以盡量減少工作人員面臨的體能消耗，工作強度降低，同時也可以保障及支護結構的高度以及剛度，通過計算不難發現這些具體的規格是多少，比如間距800mm，排距800mm，預緊力在不低于一定區域的過程當中，對煤柱的側頂板可以使用鋼絞線的錨索完成加固任務，使用的支護方式也是比較特殊的，而采工區側，其錨索設置的傾斜角也要在一定范圍之內，從而使錨索可以更加深入的在圍巖當中發揮更多價值。

5 結語

綜上所述，通過對礦體輔助運輸測算過程的分析，進行其相關方案的討論，并分析出單軌吊運輸系統的安全經濟的效果，從而可了解到礦體輔助運輸能力相對較高，且對礦體的發掘也能夠起到非常重要的促進效果，有助于其獲得更好地提高。