柴油機單軌吊在煤礦井下的應用

平原

摘要：傳統的運輸方式復雜，投入設備多，勞動力占用量大，為了解決這些弊端，單軌吊輔助運輸系統應運而生。單軌吊輔助運輸系統開發是為了降低采掘工人的勞動強度、降低運輸物料難度和綜合安全因素的情況設計的，采用單軌吊輔助運輸技術簡化了運輸環節，提高了運輸效率和運輸安全，對于我國采礦工作有著重大的意義。

關鍵詞：煤礦;輔助運輸;單軌吊;應用

1單軌吊輔助運輸系統的組成

1.1調度監控系統

調度監控系統作用是能夠對機車運行情況進行準確定位，包括機車位置、運行方向等。該系統包括無線通信、信號智能閉鎖、道岔視頻監控、機車視頻監控、道岔遠控司控等功能。將單一的單軌吊輔助運輸系統形成網絡化、可視化、智能化三化合一的運輸體系。

1.2運行軌道

目前，我國使用的單軌吊運輸軌道采用德標的I140E型軌道。鋼制較好，能夠承受的拉力達90kN，保證了機車的運行安全。

1.3制動系統

目前，機車使用的制動系統為失效制動，在機車出現故障或無法控制操作的情況下，油壓迅速釋放，制動系統自動動作，保證了機車司機及機車的安全。

1.4提升裝置

物件提升裝置由起吊梁、吊鉤、集裝箱組成，通過起吊控制手把先將物件提到所需的高度，通過機車牽引將物件運輸到指定點后將物件從起吊鉤或集裝箱內卸下。

1.5單軌吊

單軌吊機車目前有蓄電池機車和柴油機車兩種。通過電能或柴油為機車提供動力，使機車在巷道內運行或起吊。

2 單軌吊機車的優勢

2.1 高安全性

單軌吊機車的鉗形導向裝置，可以保證單軌吊機車不會從軌道上掉下;每個驅動步旁都有失效控制的彈簧抱閘系統，當速度超過規定值時，彈簧抱閘系統自動抱閘，保護巷道的人員和機車安全。

2.2靈活性高

可以在傳輸過程中隨地停靠卸載物品，裝卸速度快，緩解 因物料運輸緩慢造成的成本增加，同時工人的勞動強度降低，建設 單軌吊的鋼材用量比普通軌少。根據研究表明：使用單吊軌可以使 勞動量降低 50%以上，運輸費用降低一半。

2.3 投入少，效率高

采用了單軌吊運輸減少了機電設備的投入和維護，緩解了 巷道內設備擁擠的局面，對于設備的操作人員大大地減少，例如以 前要安排 6 人運輸物料，現在只需要 3 人就可以了。對于降低礦井開采成本有巨大的促進作用。

2.4 適應性好

從巷道掘進開始，安裝單軌吊機車軌道，用于運輸掘進過程中所需要的物料和設備，隨著掘進的進尺，逐漸把軌道鋪設至工作面，進行工作面支架的安裝運輸工作，及后續工作面所需的物料。

2.5爬坡能力強，運輸能力大。

單軌吊車爬坡能力較強，機車牽引可達18°，繩牽引可達45°。但是，隨著坡度增大，允許機車牽引的有效載荷明顯減小，所以，設備適用的爬坡角度：柴油機單軌吊應在12°以內（短距離運輸也不應大于16°），繩牽引單軌吊應在25°以內。單軌吊車本身的運載能力可以很大，但是由于受巷道支護強度、穩定性以及巷道頂板狀況的限制，一般最大單件重量：3m長軌為12t;2m長軌為16t。單軌吊機車的運行速度最大達2m/s，運輸效率高。

2.6無需轉載直達工作面

單軌吊機車可從井底車場吊起貨物，不經轉載，通過道岔選擇路徑，直接送到各個回采工作面。通過井下單軌吊路網，直接將物資送到各個采掘工作面。大大節省了運輸時間和人力資源。

3 應用實例分析

淮河能源控股集團煤業公司某煤礦綜采工作面準備使用 ZZ13000/27/60D 型液壓支架，重量達 47.5 噸，運行線路全長近 1860 米，提料斜巷設計最大坡度 15度，長度 300 米。如果采用傳統輔助運輸方式，物料及支架需 解體后采用單繩纏繞式絞車、無極繩絞車以及多部慢速絞車等多種運 輸設備相互配合才能完成整個支架安裝或撤除任務，運輸系統復雜， 效率低下。

4應用效益分析

單軌吊做為煤礦業的一種輔助運輸工業設備，具備安全系數強、推動力大、適應能力強、經濟收益豐富多彩的優勢，是融入在我國絕大部分煤礦業的輔助運輸工業設備。

（1）從采煤工作面的生產加工持續來看，運用煤礦井下單軌吊運輸安裝一個固定支架的需要15天左右的時間，而運用軌道運輸盡可能30天左右的時間，可提前15天，每一次可節約一個面15天的機械設備租賃費。處在以上分析，理應說單軌吊是一種適合在中國絕大多數煤礦業規范的輔助運輸機械設備，推廣領域發展前途寬敞。

（2）從運用煤礦井下單軌吊工作方面員來看，運用傳統的小提升絞車運輸方式每條煤巷合理布局多部提升絞車，每一集提升絞車需一名司機和一名信號把鉤工，占據許多工作方面員。而單軌吊運輸，許多條煤巷只盡量分派一名單軌吊司機和一名把鉤工便能夠解決所有難點。能夠看得出，單軌吊運輸可節約許多的人力資源資源優化配置資源提高配置提高配置，減少工資支出，也有利于安全工作。

（3）從軌道來看，軌道一般選用22kg/m軌道，盡可能多股道合理布局，再再再加上道釘、水泥軌枕等，要用許多原料。而單軌吊軌道系統，盡可能一股道，總重不超25kg/m，除吊掛鏈和吊掛式預應力錨索外，無需別的原料，相對軌道原料比較省。

5單軌吊輔助運輸系統發展前景

單軌吊運輸系統取代傳統的地軌運輸系統，具有適應性強，適用范圍廣，靈活性強，安裝簡單，是采掘工作面運送綜采支架、物料設備的比較理想的輔助運輸工具。單軌吊運輸與普通軌道運輸相比較，維修費用和前期投入費用均明顯減少，經濟效益非常可觀。單軌吊安全性高，與普通運輸相比，無掉道、斷繩、跑車的危險，并且有人駕駛可全程掌握運行狀況，及時采取措施應對異常情況。

6 結語

單軌吊系統在大量實踐應用中已經證明了其所具備的的高效 性、可靠性、安全性以及可維護性，給煤礦企業帶來了顯著地效益 提升，解決了諸多以往留存的運輸問題和隱患，實現了采區人員的 機械化運輸。相信隨著我國煤炭產業的不斷發展，單軌吊系統也將 迎來新一輪的快速發展。

參考文獻

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