矿井轨道运输新技术的研究与应用

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摘 要：轨道运输在煤矿开采中发挥着十分重要的作用，担负着矿井车辆供应、矸石运输、设备运输及材料道的运输。本文主要介绍在轨道运输中一种轨道变向设置。采用这种设置，能够安全、方便地满足轨道运输中的变向要求。不但较少巷道的井巷工程、节约材料投入、提高施工工效，还增加了现场施工的安全效果。本文结合实际的生产实践，作简单的研究和阐述，以供煤矿开采轨道运输参考和使用。

关键词：变向器;轨道运输;液压马达;转盘

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.038

0 前言

随着矿井不断的延伸，以及矿井机械化、自动化、智能化的提高，巷道井巷工程复杂，设备也向着大型化和自能化发展，这给运输方面带来了很大的压力。开采水平越深，开采面越大，井巷工程越是复杂，运输环节也越复杂，巷道的拐点越多，由于受曲率半径的限制，不但增加了铺设轨道的难度和工作量，大多情况下，还要增加刷帮、挑顶甚至是重新施工硐室等等大量的井巷工程量，在运输过程中，又增加了施工难度和安全的危险性。如何在复杂的运输过程中，处理好转向点、交叉点的轨道转向问题、搭接问题，并确保在实际的施工操作中又能做到安全高效。这给运输专业提出一个很大的难题。在次基础上，经过研究设计以及相关部门和厂家的帮助，我们设计出多功能轨道变向器，在轨道运输中，能够满足各个角度的变向需求。在实际的实践运行中，取得了很好的效果，达到预期计划效果。

1 使用背景

9447工作面位于我矿-1010水平，该面走向长975m;倾向长150m;该面煤层结构较简单，上分层煤厚0.6～2.4m，平均1.8m，下分层煤厚0.5～0.8m，平均0.7m。夹矸厚0.4～1.3m，平均0.7m。该工作面面积为146250O，可采储量为336491t。该面回采工艺为综采。由于受断层影响，该面在回采到600m时，上分层煤厚变薄，平均煤厚0.3m，变薄区共计走向长度约200m。矿决定进行跳面施工。由于里外面的煤层厚度不一样，所用的设备也不一样，需要从地面安装一套新的综采设备，然后再回收里面所有的综采设备。相当于完全安装一个面，拆除一个面。从2015年1月份开始进行刷外切眼，先进行安装外面，然后在进行拆除外面。在外面安装的同时，同时也要保证里面的正常运输。在此情况下，外面设计出多功能轨道变向器。

2 设计原理

2.1 如图1所示，其中具体部件如下

（1）轨道搭接桥，采用30kg/m的轨道加工而成，长度为0.5m，是转盘轨道与巷道轨道连接过度段。

（2）转盘，底座采用钢板加工而成，半径为0.8m。

（3）马达跑道，工作时，马达通过跑道进行旋转转盘。

（4）远程操作平台，通过操作平台，可以控制马达的启动以及闭锁道挡的开关。

（5）液压马达，通过液压马达实现转盘转动，达到轨道方向变动需要。

（6）液压锁，通过液压锁，实现转盘固定，防止出现滑动或偏动现象。

（7）闭锁道挡，是靠液压控制的。平时是处于常开状态，当车辆进入变向器时，道挡为闭合状态，防止在变向时车辆滑动脱轨。

2.2 工作原理

具体安装步骤为：第一，采用平板车进行装车运输;第二，在安装地点进行卧底施工，卧底深度0.5m，并将底板卧平，垫实，不得出现坡度等现象。第三，根据现场需要变向的轨道角度找出本设备稳放的中心线，然后根据中心线进行稳放设备，并放平、垫实。然后采用混凝土浇灌牢固;第四，连接好液压管路，并根据巷道情况选择操作平台的位置。操作平台要远离变向器，并进硐室;第五，根据实际情况进行安装轨道搭接桥，并与轨道及转盘进行调试，确保搭接良好。

具体使用方法为：第一，施工前进行全面检查，确保各管路完好，连接正确，来回旋转，确保马达等设备、部件良好;第二，通过操作平台将转盘面上的轨道旋转至进车道轨道，并与轨道搭接桥进行连接;第三，进车道挡打开，将另一端道挡闭合;第四，将车辆运输到转盘内，并将道挡全部闭合;第五，将人员撤离到安全地点，通过操作平台进行旋转转盘，旋转至需要变向的轨道处，并与轨道搭接桥进行连接好;第六，打开要出车端的闭合道挡，将车辆运输出转盘。如此往复，从而实现了轨道运输的变向功能。

3 使用情况及使用效果

本次在9447工作面外面安装，支架解体运输，然后到工作面的里侧材料道车场组装，最后再运输到外面进行安装。安装期间，加之里面的材料、设备的供应。来回不断地进行变向施工。从2015年7月初至8月初，共计运输支架440多次、溜子及大件260多次、材料200多车。施工期间，未出现一次生产事故、人身伤害事故，实现了安全高效的生产要求，并得到现场广大干部职工及上级领导的一致好评。

4 采用本轨道运输新技术的意义

（1）消除安全隐患，达到施工的本质安全效果。第一，本设计采用远程控制施工，操作施工点距离运输车辆较远，不会造成人生伤害事故，给施工人员提供了可靠的安全保证;第二，变向转动部件采用液压马达转动，且安装两套液压闭锁，保证变向转动时，速度平稳可控，给生产运行提供有力的保障。

（2）减少施工环节，提高工作效率。第一，较少井巷工程。本设计在任何角度都可以安装，摆脱了轨道运输中6m曲率半径对巷道卧底搓平台、刷帮、挑顶、施工硐室等井巷工程要求，节省了大量的工程量;第二，减少钉弯道、花道等施工工程量。

（3）操作简单，灵活适用。第一，采用这种运输技术，可以实现各种角度的轨道变向要求，可以根据现实情况进行灵活运用，使用性很强;第二，采用这种新技术，一个就可以进行操作，且操作简单易于掌控。

5 结论

本文简单介绍煤矿运输一种新的轨道变向技术，采用这种新技术能够节省大量的井巷工程、人力、物力的投入，解决了轨道运输中的各种变向、搭接难题，从而简化了轨道运输的系统。在此基础上也满足了安全生产的需要，大大提高了生产的安全性、可靠性及科学性。对煤矿轨道运输新技术的理论的研究有一定的参考意义。

参考文献：

[1]崔海波，吴戈.煤矿机电与运输[J].煤矿机电，2006（05）：20-21.

[2]辛广龙.煤矿安全规程问答[J].运输与提升，2010：3，110-134.

作者简介：刘东之（1967-），男，中国矿业大学管理专业，安全生产部主管工程师。