无轨辅助输送设备在煤矿中的应用

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【摘 要】 煤矿井下无轨辅助运输设备是煤矿生产中人员、物料、综采工作面搬家运输的最好工具，是煤炭生产低本、高效、安全现代化的基础。本文对无轨辅助输送设备的主要类型、优势特点、在我国煤矿中的应用及发展作了介绍。

【关键词】 无轨辅助运输 无轨胶轮车 输送设备 煤矿

0 引言

煤矿井下运输是煤矿生产的核心，每天除了井下挖出的煤炭需要运出，还要对井下煤炭生产所需要的矸石、材料、设备和人员等进行往来输送，这类辅运输，随着井下工作面的不断迁移、设备不停搬家、安装而产生大量频繁产生。但是，煤矿井下这种辅助运输状况，在我国却不容乐观，大量煤矿井下辅助运输系统还在使用传统的、多段分散的、技术落后、效率极低的小绞车、无极绳等方式。运输设备、方案严重落后，导致运输复杂繁琐、慢速低效和安全性差，成为制约煤矿发展的重要原因。

虽然，随着煤炭开采技术的发展，济三煤矿、大柳塔矿等少数大型矿井学习引进国外先进设备、技术，尝试采用无轨胶轮车等无轨辅助运输。但是，从煤矿井下现场使用及运输效果等情况看，矿井辅助运输的机械化是一个复杂的，严谨的工作，需要因矿制宜，合理地选用。因此，对无轨辅助输送设备在煤矿中应用的研究有着非常重要的现实意义。

1 无轨辅助输送设备

1.1 设备的主要类型

地面无轨限制的行走机车属于无轨型辅助运输设备，大致可分为履带轮、胶轮和皮带型。

1.1.1 胶轮型

胶轮型是以橡胶轮胎作为驱动和承载轮的辅助运输设备，轮胎可有充气胎和实心胎。主要设备有支架回收、运输、安装车，材料、煤炭运输车，人员、设备运输车。占用空间小是最大优点，转载环节少，灵活性强，适用范围广，可以从地面直接访问工作。

1.1.2 履带型

履带行走车被称井下施拉机，其最大特点是爬坡能力大，对底板压强小。主要用于禾掘工作面的材料、设备运输，设备主要是运料车。

1.1.3 皮带型

皮带型辅助运输设备主要是双向皮带输送机，分为上带运料和下带运料两种形式。主要用于掘进工作面的支护材料、人员运输。其优点是占用空间小，动力单一，实现了一机多用。

1.2 主要设备

我国无轨辅助设备基本依赖进口。具体的主要有：（1）支架搬运车：英国产EIMCO 912 X，美国产VTC-630，南非产350P；（2）客货两用车：英国产EIMCO 912 E，澳大利亚产PET 6；（3）运人车：英国产EIMCO 913 30座，南非产350P 15座；（4）小型指挥车：英国产TAXI；（5）多功能车：澳大利亚产TRUK 4；（6）装载车：澳大利亚产LOADER。

2 无轨辅助设备输送优势

2.1 直达运输效率高

井下辅助运输可以从工作面至井口、井上，可以从井口、井上至工作面，一次装载后直达运输，中间转载运输完全省去，辅助运输系统得到大大简化，运输速度快，井下大量从事辅助运输的工作人员可以大批减少，明显降低煤矿生产成本。

2.2 载重能力大，爬坡能力强

可实现重型物料和大型设备的整体搬运，运输能力可达35t；对散料、长材能进行集装运输，最大载重下可爬坡14b，完全可以满足在水平煤层与近水平煤层中使用。

2.3 一机多用，多功能、多用途一体

井下工作面的搬迁，其整套配套设备都需要同步搬迁，整套大型重型综采设备如液压支架、采煤机、运输机等，安装运输量常常达到1000～2000t以上。若用绞车、葫芦等传统办法，拆、运、装总工作量约需4000～6000个工，需要40～60d强劳力完成。

无轨辅助输送可拆除、铲装、运输、自卸、调整和就位等一机完成，中间不存在转载运输操作。搬迁时，只需要用二台支架搬运车就可以，旧工作面液压支架的拆除和运输需要一台，另一台只要在新工作面协助第一台进行安装就位工作。

2.4 简单、灵活、安全

煤矿井下辅助运输系统因为不受轨道线、煤路分支、坡度差度等方面制约，操作非常简单、机动灵活，特别适合于多分支巷道辅助运输的煤炭井下开采。由于避免了沿途安设多台大小绞车进行多次转载、倒车摘钩甚至和肩扛人推等辅的运输，井下最易发生人身伤亡事故的发生得到大幅降低，因而具有良好的安全性。

3 我国的无轨辅助输送设备

3.1 引进无轨辅助输送设备

矿井无轨辅助运输设备是矿井生产效率提高和现代化矿井的基础，我国于20世纪70年代末80年代初，国内开始部分引进和研制新型辅助运输设备。此后开始批量引进英国、澳大利亚、南非和美国等国生产的无轨辅助运输胶轮车。

1988年、1992年大同煤矿集团先后引进了20t级和25t级支架搬运车各1台。1994年潞安矿业集团公司漳村矿引进了EIMCO880型胶轮车4台。1993年至今神华集团神东矿区、兖矿集团济三矿、晋城寺河矿先后成套引进了4个国家的共计15个以上品种的胶轮车主要有客货两用车、多功能铲运车、支架搬运车、工具车等车型。

1994年神华集团大柳塔矿全套进口无轨胶轮车设备，率先实现全面使用无轨胶轮车进行辅助运输。由于无轨运输设备在实际使用中对提高辅助运输和矿井全员生产效率效果十分明显。随后兖州济三矿、晋城寺河矿等部分大型现代化矿井也成套采用无轨胶轮车辅助运输方式。

3.2 自主开发无轨辅助输送设备

在使用引进无轨辅助输送设备的同时，国内大型局矿和相关科研制造单位共同合作，结合国内煤矿的生产实际，开始自主开发实用、价低的无轨辅助运输设备。20世纪80年代中期研制出了DZY16防爆低污染支架搬运车和WY-20型无轨胶轮车。1999年我国第一台TY6/20FB铰接式客货胶轮车和第一台TY3061FB汽车改造的自卸式胶轮车出现并投入使用。

2006年我国第一台载重量为40t的框架式支架搬运车研究成功，随后开发出WJ-4FB、WJ-7FB和WJ-10FB防爆柴油多功能铲运车，25t、55t、80t支架搬运车，实现了我国综采工作面成套搬家装备的开发。

我国自行研究的无轨辅助输送设备已经能够适应各种条件的矿井需要，可以与国外同类产品相媲美。在减人增效、提高煤矿安全、降低事故发生率方面，取得了良好的经济效益和社会效益。神东大柳塔矿的平硐、兖州煤矿集团济三矿的立井和晋城寺河矿的无轨辅运系统非常成功，为我国煤矿在各种条件下推广和使用无轨辅助运输设备提供了有益的经验。

3.3 无轨辅助运输设备现状

目前，无轨辅助运输已成为当前煤矿井下辅助运输中最先进的运输方式之一，主要设备制造的关键技术取得了很大突破，已成为我国新兴起的一项技术和产业。人车、自卸车、客货车和铰接式运输车等人员货物运输车，洒水车、顺槽车、混凝土搅拌车和多功能车在内的专用车辆及成套综采工作面搬家装备已自我研发生产。

制造上，部分车辆采用成熟汽车底盘进行改装，主要车型均采用适应煤矿使用条件的专用底盘。采用废气涡轮增压的防爆柴油机机型、排气系统采用尾气净化处理措施。匹配合理的动力传动系统以及全液压制动系统和湿式制动器。

4 无轨辅助运输设备的发展

我国大型煤矿虽然普遍采用无轨辅助运输方式，但是，我国大部分矿井由于所有制、规模等原因，采用无轨辅助运输的在全国范围仍然很少。一些地方小煤窑未放弃人工、畜力方式。所以，无轨辅助运输设备的发展还有很长的路要走，其主要发展方向有：

在开发产品方面，多样性、市场多元化向多机型、多功能方向发展。由于我国煤炭企业呈现多种形式并存、点多面广的局面，资源分布较广，决定了多种并存，专业性能多样化等无轨辅助运输设备的特点。

从机型上看，既要有连续采煤机配套的运煤车、铲车、梭车，也要有工作面搬家用的采煤机搬运车、中部槽搬运车、支架搬运车、铲运车；既要有小型配件、运送人员的高机动性能工作指挥车、轻型运输车、人车和顺槽车，也要有运矸石和其他松散物料的各种多功能车、中型自卸车。

为强化对各种矿井不同要求的适应性，同一种车型也应该有不同的性能等级和不同的系列。在改进和完善现有设备，提高其可靠性和能性的同时，大力研发重型铲运车、重型支架搬运车、大中型多功能车等机型。适时开发适用于大型设备运输的履带式无轨运输设备。及时开发履带式无轨运输设备以适合大型设备的运输。

从技术性看，先进、安全性、可靠和灵活是方向。组件选择需要科学、合理的匹配，使用成熟的、高性能的产品，为了确保车辆的性能先进、技术优势、安全性能，在安全保护，制动技术，温度控制和人员的保护等方面，需要进一步提高。

在可靠性上，受井下瓦斯和粉尘的空气、照明、道路、场地等条件的限制，维修条件差，无轨辅助运输设备必须具备比地面更高的可靠性。

机动灵活性上，由于井下的环境恶劣，无轨辅助运输设备面对井下发动机吸入的空气质量较差、路面质量较差、工作区域多变、巷道断面的约束、弯道和坡道较多等特殊条件制约，必须具备有更高的机动灵活性。

5 结语

我国矿井无轨辅助运输的机械化，虽然已经取得了很大成就，具有广阔的应用前景。但系列化和标准化工作还很滞后，同世界先进国家相比差距也很大。同时，无轨辅助运输机械化也是一个复杂的工作，需要既需要使用、制造企业努力，也需要国家给予政策上的优惠和支持。

参考文献：

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