论文部分内容阅读
【摘 要】为了适应现代化矿井发展的需要，提高辅助运输装备水平，实现高效安全的运输，本着“消灭地轨运输，推广无轨运输，缩短单轨吊运输”的指导思想，新巨龙公司积极采用无轨胶轮车技术，并得到广泛运用。
【关键词】煤矿 辅助运输 无轨胶轮车
新巨龙公司采用立井开拓方式，井下开采方法为综采放顶煤采煤法，矿井的辅一大巷总长2833m，坡度0～5‰；辅二大巷全长2743m，坡度0～8°。且地面硬化良好，辅一大巷、辅二大巷采用30cm的混凝土硬化线路路面，并用“彩色沥青”进行二次处理，含有轨道线路路段，该处轨道不再撤除，直接铺设“彩色沥青”进行二次处理。采区内地面采用厚钢板进行硬化，钢板表面有横向的条纹，能有提供足够的摩擦力供无轨胶轮车行驶，使用钢板进行硬化的方式，不仅提高了硬化的质量，且机动灵活，便于拆装和循环使用。
一、无轨胶轮车的可行性研究
无轨胶轮车机动、灵活，不受轨道的约束，运行速度快，为提高矿井生产能力提供了条件。高效的运输方式使矿井摆脱了长期以来辅助运输对大幅度提高生产能力的制约。运输成本低，传统的辅助运输系统运营费用约占吨煤成本的15%～20%，为10～20元，而无轨胶轮车运输费用仅为l元，大大低于传统的辅助运输方式，从而降低了吨煤成本。
（一）一站式运达
无轨胶轮车可实现一次装载后从地面直到采区工作面或从井口至采区工作面不经转载的直达运输，运速快，运输能力大，从而可大量节省辅助运输人员和提高运输效率。与传统轨道运输系统相比，减少了运输环节，提高了运行效率，大幅度降低了辅助运输人员数量，且更加的安全可靠，对实现煤矿的高产高效有着十分重要的意义。
（二）车型多，应用范围广，可实现一机多用
无轨胶轮车集铲装、运输和卸载功能于一体，能适应不同类型的任务。比如综采工作面设备搬迁时，可自装自卸，做到拆除，铲装，运输，卸载和调整就位一机完成，既减轻了工人的劳动强度，又大幅度提高了生产效率和安全性。采用无轨胶轮车可以实现综采工作面快速搬家倒面。工作面搬家时间一般不超过15天，最快时只需lO天，比单轨吊节省lO天左右时间，不仅提高综采设备的利用率，矿井经济效益也会得到提高。
（三）智能化强
采用无线传感技术对无轨胶轮车运输系统进行调度、监控和通讯，实现了地面监控主机对井下无轨胶轮车运输过程实时监控和自动调度。
（四）节省时间
创建辅助运输大巷高速公路化，辅一大巷设为进车线路，辅二大巷设为出车路线，严禁任何车辆逆向行驶，运输大巷执行“24小时全封闭”管理，实现人员运送“半小时工作圈制”。
二、于其他运输方式对比
运输方式
比较项目 卡轨车 顺槽
牵引车 单轨吊 无轨胶轮车
承载能力 大，约为单轨吊的3倍 大 大 大
爬坡能力 差 一般（不大于12） 较强，最大可达到18度 较强，最大可达14度
运行速度 快 较快 慢，2m/s 较快，人、料时2～8m/s 重载支架车时1～3m/s
人员效率 人员多，
環节多，
效率低 环节简化，人员减少，效率高 人员少，
运行阻力小，效率高 能实现减人增效，比单轨吊高效
顶底板要求 铺设轨道 灵活性差 坡度不大，能适应起伏变化，灵活性差 对巷道底板要求高，支护条件要求高，灵活性高 对底板硬度和不平度有较高的要求，灵活性高
结构尺寸 结构复杂，尺寸较大 结构简单，外形尺寸小 结构简单，外形尺寸小 结构简单，外形尺寸较大
最大转弯半径
水平/垂直 （m） 4～6/8～12 4～6/8～10 4/7～10 4～6/50
运输距离 长（不大于1500m）连续运输 长（不大于2000m）连续运输 长距离连续运输 长
投资成本 较高，主要是维修维护费用高 运行成本低 低 一次性投资略高
三、无轨胶轮车发展趋势
（一）提高安全性、可靠性
运输事故是煤矿八大事故之一，无轨辅助运输的安全性必须足够的重视。无轨辅助运输车辆由于受井下道路、场地、照明以及带有瓦斯和粉尘的空气等条件的限制，维修条件的不利影响，无轨辅助运输车辆必须具备比地面更高的可靠性。
（二）装备功能多样化
由于无轨辅助运输市场多样化，煤矿地质条件复杂多变，井型和开拓方式的差异，决定了无轨辅助运输产品多样化。无轨辅助运输产品不仅仅局限在原有产品的基础上，必须向能够满足煤矿薄煤层、能够直接进出罐笼等特殊煤矿要求的产品。
（三）人性化、自动化、智能化
煤矿运输条件和作业条件恶劣、巷道窄，活动空间有限，防爆胶轮车总体设计时要特别注重采用人机工程学原理和技术进行计算机仿真研究和设计，驾驶室采用隔热、隔音全封闭结构，座椅采用可调节的油气悬架系统，安全、舒适，操纵简单省力，快捷高效。引入电子监控仪表盘，声光信号报警等人性化的设计理念，为操纵人员创造安全舒适的作业环境。健全车辆的智能监测、预报型故障诊断、数据远程传输等功能，实现全面监控，提高其自动化、信息化程度。
四、效益分析
矿井无轨运输系统配套设施的应用，提高了运输效率，实现了增产增效。项目实施之后，极大缩短了矿井工作面安装、撤除的时间，工作面安装提前完成，按照工作面投产后每天2万吨的产量，按照每吨煤价格1000元/吨计算，每提前一天可创造经济效益为：2万吨×1000元/吨=2000万元。2、无轨运输系统的完善与应用避免了巷道底鼓对轨道运输的影响，减少了频繁的轨道卧底返铺施工，节约了资金投入。
五、结语
无轨辅助运输车辆具有高效能、多用途、灵活方便、高效安全和适应性强等优点，所以无轨辅助运输设备在我国煤矿井下运输中占有的比例将势必逐年扩大，且前景看好。随着高产高效现代化矿井建设的需要，辅助运输设备的研制和使用，必将得到进一步的发展，具有十分重要的现实和深远的意义。
【关键词】煤矿 辅助运输 无轨胶轮车
新巨龙公司采用立井开拓方式，井下开采方法为综采放顶煤采煤法，矿井的辅一大巷总长2833m，坡度0～5‰；辅二大巷全长2743m，坡度0～8°。且地面硬化良好，辅一大巷、辅二大巷采用30cm的混凝土硬化线路路面，并用“彩色沥青”进行二次处理，含有轨道线路路段，该处轨道不再撤除，直接铺设“彩色沥青”进行二次处理。采区内地面采用厚钢板进行硬化，钢板表面有横向的条纹，能有提供足够的摩擦力供无轨胶轮车行驶，使用钢板进行硬化的方式，不仅提高了硬化的质量，且机动灵活，便于拆装和循环使用。
一、无轨胶轮车的可行性研究
无轨胶轮车机动、灵活，不受轨道的约束，运行速度快，为提高矿井生产能力提供了条件。高效的运输方式使矿井摆脱了长期以来辅助运输对大幅度提高生产能力的制约。运输成本低，传统的辅助运输系统运营费用约占吨煤成本的15%～20%，为10～20元，而无轨胶轮车运输费用仅为l元，大大低于传统的辅助运输方式，从而降低了吨煤成本。
（一）一站式运达
无轨胶轮车可实现一次装载后从地面直到采区工作面或从井口至采区工作面不经转载的直达运输，运速快，运输能力大，从而可大量节省辅助运输人员和提高运输效率。与传统轨道运输系统相比，减少了运输环节，提高了运行效率，大幅度降低了辅助运输人员数量，且更加的安全可靠，对实现煤矿的高产高效有着十分重要的意义。
（二）车型多，应用范围广，可实现一机多用
无轨胶轮车集铲装、运输和卸载功能于一体，能适应不同类型的任务。比如综采工作面设备搬迁时，可自装自卸，做到拆除，铲装，运输，卸载和调整就位一机完成，既减轻了工人的劳动强度，又大幅度提高了生产效率和安全性。采用无轨胶轮车可以实现综采工作面快速搬家倒面。工作面搬家时间一般不超过15天，最快时只需lO天，比单轨吊节省lO天左右时间，不仅提高综采设备的利用率，矿井经济效益也会得到提高。
（三）智能化强
采用无线传感技术对无轨胶轮车运输系统进行调度、监控和通讯，实现了地面监控主机对井下无轨胶轮车运输过程实时监控和自动调度。
（四）节省时间
创建辅助运输大巷高速公路化，辅一大巷设为进车线路，辅二大巷设为出车路线，严禁任何车辆逆向行驶，运输大巷执行“24小时全封闭”管理，实现人员运送“半小时工作圈制”。
二、于其他运输方式对比
运输方式
比较项目 卡轨车 顺槽
牵引车 单轨吊 无轨胶轮车
承载能力 大，约为单轨吊的3倍 大 大 大
爬坡能力 差 一般（不大于12） 较强，最大可达到18度 较强，最大可达14度
运行速度 快 较快 慢，2m/s 较快，人、料时2～8m/s 重载支架车时1～3m/s
人员效率 人员多，
環节多，
效率低 环节简化，人员减少，效率高 人员少，
运行阻力小，效率高 能实现减人增效，比单轨吊高效
顶底板要求 铺设轨道 灵活性差 坡度不大，能适应起伏变化，灵活性差 对巷道底板要求高，支护条件要求高，灵活性高 对底板硬度和不平度有较高的要求，灵活性高
结构尺寸 结构复杂，尺寸较大 结构简单，外形尺寸小 结构简单，外形尺寸小 结构简单，外形尺寸较大
最大转弯半径
水平/垂直 （m） 4～6/8～12 4～6/8～10 4/7～10 4～6/50
运输距离 长（不大于1500m）连续运输 长（不大于2000m）连续运输 长距离连续运输 长
投资成本 较高，主要是维修维护费用高 运行成本低 低 一次性投资略高
三、无轨胶轮车发展趋势
（一）提高安全性、可靠性
运输事故是煤矿八大事故之一，无轨辅助运输的安全性必须足够的重视。无轨辅助运输车辆由于受井下道路、场地、照明以及带有瓦斯和粉尘的空气等条件的限制，维修条件的不利影响，无轨辅助运输车辆必须具备比地面更高的可靠性。
（二）装备功能多样化
由于无轨辅助运输市场多样化，煤矿地质条件复杂多变，井型和开拓方式的差异，决定了无轨辅助运输产品多样化。无轨辅助运输产品不仅仅局限在原有产品的基础上，必须向能够满足煤矿薄煤层、能够直接进出罐笼等特殊煤矿要求的产品。
（三）人性化、自动化、智能化
煤矿运输条件和作业条件恶劣、巷道窄，活动空间有限，防爆胶轮车总体设计时要特别注重采用人机工程学原理和技术进行计算机仿真研究和设计，驾驶室采用隔热、隔音全封闭结构，座椅采用可调节的油气悬架系统，安全、舒适，操纵简单省力，快捷高效。引入电子监控仪表盘，声光信号报警等人性化的设计理念，为操纵人员创造安全舒适的作业环境。健全车辆的智能监测、预报型故障诊断、数据远程传输等功能，实现全面监控，提高其自动化、信息化程度。
四、效益分析
矿井无轨运输系统配套设施的应用，提高了运输效率，实现了增产增效。项目实施之后，极大缩短了矿井工作面安装、撤除的时间，工作面安装提前完成，按照工作面投产后每天2万吨的产量，按照每吨煤价格1000元/吨计算，每提前一天可创造经济效益为：2万吨×1000元/吨=2000万元。2、无轨运输系统的完善与应用避免了巷道底鼓对轨道运输的影响，减少了频繁的轨道卧底返铺施工，节约了资金投入。
五、结语
无轨辅助运输车辆具有高效能、多用途、灵活方便、高效安全和适应性强等优点，所以无轨辅助运输设备在我国煤矿井下运输中占有的比例将势必逐年扩大，且前景看好。随着高产高效现代化矿井建设的需要，辅助运输设备的研制和使用，必将得到进一步的发展，具有十分重要的现实和深远的意义。