浅析无轨胶轮车在老矿井的应用.pdf

第6卷 第1期西北煤炭2 0 0 8年3月 V O L. 6 N O . 1N o r t h w e s t C o a lM a r c h. 2 0 0 8 收稿日期2 0 0 7 - 1 0 - 2 2 无轨胶轮车是当前煤矿辅助运输的先进设备, 它具有运输量大、 速度快、 运行方便、 安全高效等诸 多优点, 被大型煤矿特别是新建矿井普遍应用, 如神 华公司、 兖州济三矿、 晋城寺河矿、 同煤塔山矿等, 全 矿井使用无轨胶轮车。 然而,无轨胶轮车在老矿井的应用却为数不 多, 主要原因是受巷道断面、 运输系统的制约。一 些煤矿运输工作者提出,如能在老矿井中推广应 用无轨胶轮车,将有利于矿井运输效率的提高和 员工劳动环境的改善,解决长期以来存在的盘区 人员运送和小绞车运输安全无保障等问题。现结 合同煤集团生产矿井应用实际,对这一问题进行 探讨分析。 1无轨胶轮车简介 无轨胶轮车是以柴油机为动力, 自驱动的井下 运输工具, 有轻型、 重型之分, 轻型车包括铲运车、 运矿车、 多功能车、 运人车、 维修车、 洒水车等, 牵引 重量1 . 5 ～ 8 t; 重型车吨位在1 6 ～ 6 5 t之间, 主要功能 就是搬运综采支架等重型设备。德国D B T、 澳大利 亚约翰芬雷、 英国E I M C O、 美国卡特皮勒等国外公 司以及我国常州科试中心、 太原煤科院等生产研制 无轨胶轮车。 2无轨胶轮车对巷道断面的要求 2 . 1支架搬运车 支架搬运车体积大, 自身重, 如德国D B T公司生 产的V T型和F B L系列支架搬运车; 澳大利亚约翰芬 雷有限公司生产的3 5 0 P型、2 8 0 P型以及L WC 4 0支 架搬运车等, 外形尺寸长9 ～ 1 0 . 5 m, 宽3 ～ 4 m, 高1 . 5 ～ 2 . 2 m, 载重1 6 ～ 4 0 t, 在井下行驶需较大断面的巷道, 一般宽度3 . 5 ～ 4 . 5 m, 内转弯半径3 . 4 ～ 5 . 5 m, 外转弯半 径7 ～ 1 2 m。目前英国E I M C O公司生产的E I M C O系 列支架搬运车, 最大载重到5 0 t, 约翰芬雷公司研制 的L WC 5 5和L WC 6 5型支架搬运车已能运送5 5及 6 5 t载荷。 总体来看, 此类车型在井下运行, 要求巷道宽度 大于4 . 5 m, 高度大于2 . 2 m, 转弯半径不小于7 m。 2 . 2轨型无轨胶轮车 轨型无轨胶轮车用来运输井下材料、设备及人 员等。常州科试中心、 太原煤科院是我国生产厂家的 代表, 在国内各大集团公司矿井普遍应用。 该类型车爬坡能力一般在1 4 以下,外形尺寸长 4 . 5 ～ 8 m, 宽1 . 6 ～ 2 . 3 m ,高1 . 5 ～ 2 . 2 m, 转弯半径4 ～ 1 0 m, 一般为6 m左右,适合于沿煤层开采的多分支巷道, 对工作面设备搬迁具有独特优势, 对巷道宽度要求一 般不小于3 . 5 m, 高度大于2 m, 转弯半径不小于4 m。 3辅助运输方式及巷道现状 3 . 1辅助运输方式 同煤集团老矿井辅助运输路线大多为 斜井 或 立井罐笼→水平大巷→暗斜井→盘区运料巷→顺 槽→工作面。 斜井、 暗斜井铺设单轨, 水平大巷铺设双轨, 盘 区、顺槽巷铺设单轨。斜井、暗斜井提升采用滚筒 1 2 0 0 m m以上绞车,提送支架等大重型设备时用 2 8 k W以上慢速回柱车; 水平大巷为1 0 ～ 1 4 t型架线电 机车; 盘区、 顺槽巷大多采用调度绞车运输, 四台矿 浅析无轨胶轮车在老矿井的应用 邢彦文周英露 山西大同煤矿集团公司生产技术部, 山西大同0 3 7 0 0 0 摘要 围绕同煤集团部分矿井情况, 就老矿井推广应用无轨胶轮车事宜, 按各矿井特点归纳为4类 进行分析。并提出针对马脊梁矿先行试验的具体方案, 以期达到同煤老矿井辅助运输的根本改变, 实 现老矿井运输系统的安全高效运行。 关键词 无轨胶轮车老矿井应用分析 中图分类号T D 5 2 5文献标识码B 文章编号1 6 7 2 - 3 8 8 0 2 0 0 8 0 1 - 0 0 3 0 - 0 3 方案1方案2方案3方案4 概 述 改 造 工 程 实 用 矿 井 类 别 优 点 缺 点 ①统一新装备, 可拆 盘区、顺槽小绞车和轨 道。②提高运输效率, 保 障安全, 缩短综采搬家时 间。③盘区配备人车, 可 解决人员步行问题。 ①改造工程量大、 改 造工期长②投资大、 不经 济③支架搬运车跨盘区 搬家, 上下斜井困难。 ①投资较大, 无轨胶 轮车不出本盘区, 利用率 低。②全矿井运输设备 不统一, 设备、 物料需二 次装卸。 ①部分盘区未进行改造, 支架等重 型设备的运输, 还需小绞车等落后方式, 不能提高效率。②支架搬运车利用率 低。③小绞车、 轨道不能拆除, 小绞车有 时影响无轨胶轮车运输。 ①盘区未进行改造, 运 输支架等重型设备, 还需小绞 车等落后方式,不能提高效 率;②小绞车、轨道不能拆 除, 小绞车有时影响无轨胶轮 车运输。 ①可提高该盘区运 输效率, 提高工作面单产单 进水平。②只对矿井及本 盘区运输路线的巷道进行 改造, 相对工程量较小。 ①可提高该盘区运输效 率,提高工作面单产单进水 平。②全矿井辅助运输设备基 本统一, 设备、 物料运输方便。 ③配备运人车可解决全矿井 人员运送问题。 ①可提高全矿井运输效率,一定程 度保障了安全;②不需对巷道进行改 造;③全矿井辅助运输设备基本统一, 设备、 物料运输方便;④配备运人车可 解决全矿井人员运送问题。 矿井储量较大、 巷道断面 较小、 辅助运输系统较简单的 矿井,如同煤集团马脊梁矿, 选择全矿井推广应用轻型无 轨胶轮车为宜。 同煤集团老矿井辅助 运输路线一般为8 0 0 0 m以 上,其中斜井3 0 0 m、大巷 6 0 0 0 m、 暗斜井2 0 0 m、 盘区 2 0 0 0 m、 顺槽1 0 0 0 m。 如一座 3个盘区同时生产的矿井全 部装备无轨胶轮车, 需对在用 的3个盘区进行扩帮、挑顶 起底 、 重新支护。在不影响 正常生产的情况下进行改造, 改造工期大约在一年以上。 部分盘区采用S Q - 1 2 0 0型无极绳连续牵引车,白洞 煤业公司盘区采用蓄电池电机车。 3 . 2巷道断面 斜井、暗斜井为拱形巷道,净宽3 . 2 ～ 4 m,净高 2 . 2 ～ 2 . 5 m; 电机车大巷断面为拱形, 净宽3 . 5 ～ 5 m, 架 空线高2 . 2 m; 盘区、 工作面顺槽巷断面为矩形, 净宽 3 . 4 ～ 4 . 5 m, 净高2 . 2 ～ 2 . 5 m。 4应用分析 根据无轨胶轮车及巷道断面等情况,大多老矿 井现有巷道系统通过改造可应用轻型无轨胶轮车; 支架搬运车则由于自体积大,部分有条件的矿可通 过系统改造推广应用。 针对巷道、 运输路线等不同条件, 提出4种应用 方案见下表。 4种应用方案表 第1期邢彦文周英露 浅析无轨胶轮车在老矿井的应用3 1 矿井储量较大、 服务年限长、 巷道断 面较大、 斜井较少、 辅助运输系统较简单 的矿井, 如同煤集团四台矿, 生产能力为 5 0 0万t / a、矿井可采储量5 4 0 0多万t,1 条材料斜井、4条暗斜井,4个生产盘区、 盘区走向长度1 5 0 0 ～ 3 3 0 0 m, 工作面走向 长度6 0 0 ～ 1 3 0 0 m。1 2 层 4 0 2盘区无斜 井 ,1 2 层 4 0 8盘 区 暗 斜 井 坡 度 较 小 1 2 , 可选择装备支架搬运车; 其它盘 区及大巷全部使用轻型无轨胶轮车。 部分盘区储量较大、 巷道断面较大、暗斜井 较多、辅助运输系统较 复杂的矿井,如同煤集 团云冈矿,该矿生产能 力为4 0 0万t / a、一条材 料斜井、 四条暗斜井, 五 个生产盘区、盘区走向 长度1 2 0 0 ～ 1 6 0 0 m,倾斜 长度2 2 0 0 ～ 2 8 0 0 m, 可选 择 在1 1 层 3 1 1盘 区 和 1 4 层 4 1 6盘区使用无轨 胶轮车。 服务年限较长、 巷道断 面较大、无斜井或斜井少、 辅助运输系统简单的矿井, 如同煤集团白洞煤业公司 生产能力1 2 0万t/a、 矿井服 务年限3 8年,一个生产盘 区、 一条材料斜井、 一条暗斜 井 。 另改扩建矿井应尽量 考虑此方案, 一次到位。 拆除所有盘区及顺槽 轨道,硬化盘区辅助运输 路线底板,盘区内使用无 轨胶轮车; 不拆除斜井、 暗 斜井、 水平大巷的轨道, 留 用斜井、 暗斜井绞车, 作为 备用设备作用。 在有条件的盘区和工作面使用支架 搬运车, 全矿井使用轻型无轨胶轮车。斜 井、 暗斜井仍为绞车提升, 一是提升综采支 架, 二是提放轻型无轨胶轮车, 不拆除矿井 轨道, 硬化井下所有运输路线底板, 包括轨 道道床 留有轨道及轮缘间隙 ; 大巷留有 备用电机车, 准备拉运综采支架; 拆除使用 支架搬运车盘区的轨道,完全靠无轨胶轮 车运输。其它盘区小绞车可临时拆除, 存放 在安全地带, 待运输综采支架时临时稳装, 平时所有设备、材料及人员全部由无轨胶 轮车运输。 对有条件的盘区和工 作面使用无轨胶轮车。拆 除该盘区轨道及小绞车, 硬化运输路线底板; 斜井、 暗斜井仍为绞车提升, 其 它盘区及大巷运输方式不 变。全矿井辅助运输为2 种方式。 该方案与方案三相似, 斜 井、 暗斜井仍为绞车提升, 所有 轨道均不拆除,硬化井下所有 运输路线底板,包括轨道道床 留有轨道及轮缘间隙 ;大巷 留有备用电机车,准备拉运综 采支架; 盘区小绞车临时拆除, 存放在安全地带,待运输综采 支架时临时稳装,平时所有设 备、材料及人员全部由无轨胶 轮车运输。 需改造支架搬运车 运输路线, 包括材料副斜 井、 材料暗斜井、 部分盘 区辅运巷及顺槽巷。在不 影响正常生产的情况下 进行改造, 改造工期大约 一年。 需改造支架搬运车运输路线,包括 材料副斜井、 材料暗斜井、 部分盘区辅运 巷及顺槽巷。在不影响正常生产的情况 下进行改造, 改造工期大约一年。 不需进行大的改造, 只需 在盘区、 顺槽巷个别地段设车 场, 用以调车等, 改造工期不 超过半个月。 责任编辑 杨惠波 5应用实例 马脊梁矿生产能力3 8 0万t / a,开拓方式为斜井 单水平多煤层联合开拓。 矿井主水平为1 0 6 7水平,采 用皮带运输; 辅助运输水平为1 1 3 6水平大巷; 副斜 井1条, 暗斜井4条。3个综采队, 1个普采队, 开采 侏罗系7 层、 1 1 层、 1 4 煤层, 划归 5个盘区, 盘区走 向长度1 5 0 0 ～ 2 5 0 0 m, 倾斜宽1 0 0 0 m多, 工作面走向 长度8 0 0 ～ 1 6 0 0 m。7 层 3 0 7盘区通过暗斜井与电机 车联通, 坡度较大2 8 0 m,2 0 ,1 4 层4 0 6、1 1 层 3 0 3 盘区无暗斜井, 直接与1 0 3 6大巷联通。见辅助运输 路线图。 辅助运输路线图 副斜井、 水平大巷铺设双轨, 暗斜井、 盘区、 顺槽巷铺设单轨。副斜井、 第三暗斜井2 J K 2 5 / 2 0 型绞车提升;1 1 3 6水平大巷采用Z K 1 0 - 6 / 5 5 0型 电机车; 盘区、 顺槽巷采用无极绳绞车和调度绞 车运输。 辅助运输路线全长4 7 0 0 m以上,其中副斜井 3 0 0 m、 大 巷5 0 0 0 m、 第 三 暗 斜 井2 0 0 m、 盘 区 巷 1 2 0 0 m、 顺槽1 0 0 0 m。 巷道断面斜井、 大巷为三心拱1 3 . 2 m 2 ,盘区、 顺 槽巷为矩形 3 . 5 2 . 5 m 。 1 4 层 4 0 6、1 1 层 3 0 3盘区虽无暗斜井,但副斜 井、 盘区巷断面较小, 如装备支架搬运车, 改造工程 大。因此选择全矿井推广应用轻型无轨胶轮车方案。 具体为 1 装备WC Q - 3 C系列矿用车1 8辆, 分配在大巷 及各盘区, 用以运输小型设备和材料, 其中7 层 4 0 8、 3 0 7分配4辆。装备人车1 0辆, 其中大巷及4 0 6、3 0 5、 3 0 3盘区8辆;7 层4 0 8 、3 0 7分配2辆; 2 全矿井辅助运输路线的巷道底板全部用水 泥混凝土硬化, 但不拆除轨道, 硬化道床时留有轨 道及轮缘间隙; 3 留用副斜井绞车及暗斜井绞车, 一是提放人 员和综采支架等重型设备, 二是提放无轨胶轮车; 4 大巷留用2台电机车, 以备综采支架等重型 设备的运输; 5 盘区小绞车临时拆除, 待运输综采支架时再 稳装。 6结论 随着煤矿管理科学化、 人性化、 机械化的不断提 升, 改善井下环境、 提高运输效率、 解决盘区、 顺槽人 员行走问题, 已成为煤矿必然发展的方向。当前, 无 轨胶轮车的推广应用是解决以上问题行之有效的办 法之一。而老矿井是各大煤矿集团公司的重要组成 部分, 因此建议, 老矿井应根据实际情况, 合理选择 运输方式, 以求实现安全、 高效。 参考文献 [ 1 ]赵保元等.浅谈煤矿井下无轨运输的应用和发展[ J ] .煤, 2 0 0 7 . 0 3 [ 2 ]李剑峰.济三矿开展无轨运输方式应用的研究[ J ] .煤矿机械, 2 0 0 6 , 0 5 [ 3 ]扈志成.国产无轨胶轮车在济宁三号煤矿的应用[ J ] .中国煤炭, 2 0 0 3 , 0 8 [ 4 ]伊茂森,李岩.无轨运输在煤矿的适应性浅析[ J ] .陕西煤炭, 2 0 0 6 , 0 2 作者简介邢彦文 1 9 6 3 - , 高级工程师, 硕士研究生,1 9 9 3 年毕业于中国矿业大学采矿工程专业, 现任大同煤矿集团公司生产技 术部主任工程师。 3 2西北煤炭第1期 副斜井 1 1 3 6水平大巷 →1 1 层3 0 3盘区运输巷→顺槽→工作面 →1 1 层3 0 5盘区运输巷→顺槽→工作面 →1 4 层4 0 6盘区运输巷→顺槽→工作面 →第三暗斜井 { { →7 层4 0 8盘区巷→顺槽→工作面 →7 层3 0 5盘区巷→顺槽→工作面 → A p p l i c a t i o nA n a l y s i s o f T r o l l e yC a r t w i t hR u b b e r w h e e l i nO l dMi n e X i n g Y a n w e na n do t h e r s P r o d u c t i o na n dT e c h n o l o g y D e p a r t m e n t o f S h a n x i D a t o n g M i n e G r o u p,0 3 7 0 0 0D a t o n g S h a n x i