井下防爆无轨胶轮车配置分析及应用前景.pdf

当代化工研究 [[ Modern Chemical Research 丄丄2020 门 行业动态 井下防爆无轨胶轮车配置分析及应用前景 *吴鑫斌 山西省太原市娄烦县龙泉煤矿山西030300 摘耍防爆无轨胶轮车是目前井下开采辅助运输餉重要交通工具，作为一种特殊的运输车辆，其在煤矿餉井下高危作业环境中尤为适 用.随着科学技术及行业开釆水平的提高，未来将出现各种各样的防爆无轨胶车，能够有效地提高煤矿开釆运输的效率及防爆、运输的安 全性.本文结合防爆无轨胶轮车的现状及特点，阐述了井下防爆无轨胶车配置分析及应用前景. 关键词防爆无轨胶轮■车；配置分析；应用前景 中图分类号TD525 TD525 文献标识码A A Configurat ion Analysis and Applicat ion Prospect of Underground Explosion-proof Trackless Rubber Wheel Vehicle Wu Xin b in Lo n gq ua n Co a l Min e, Lo uf a n Co un ty , Ta iy ua n City , Sh a n xi Pr o vin c e, Sh a n xi, 030300 Abstracts Explosion-proof trackless rubber wheel car is an important vehicle for auxiliary transportation in underground mining at present. As a special transport vehicle, it is especially suitable in the underground high-risk working environment of coal mine. With the improvement ofscience and technology and industry mining level, there will be a variety of explosion-proof trackless rubber vehicles in the Juture, which can effectively improve the efficiency of coal mining and transportation, explosion-proof, transportation safety. Combined with the present situation and characteristics of explosion-proof trackless rubber wheel, this paper expounds the configuration analysis and application prospect of underground explosion-proof trackless rubber wheel. Key wordsx explosion-proof trackless rubber -wheel car； ； configuration analysis \ application prospect 在科学技术的飞速发展下，各行各业都在科技的洪流 中受益颇多。鉴于煤矿井下作业的高危险性、作业空间受限 性，煤矿行业也在逐渐利用新技术、新工艺来改善自身的生 产及运输效率山。目前，我国的防爆无轨胶轮车已取得了突 出进展，但与发达国家相比，仍存在一定的差距，通过对其 进行配置分析及应用前景的探讨，能够为其未来的发展提供 有利参考。 仁井下防爆无轨胶轮车概述 ⑴我国天轨胶轮车发展现状 我国最早的防爆无轨胶轮车是在国外引进的。其在很大 程度上能够减少人力资源的消耗，提高开采及运输的生产效 率凶。客观来说，我国是一个富煤的国家，但优质煤层多集 中在地下深处，随着科学技术的不断发展及国家对于高危作 业人性化的重视、企业不断提高生产效率的内在要求、鼓励 发展自主品牌等一系列综合因素下，未来将会有更多我国自 主研发的防爆无轨胶车投入到煤矿开采行业中。这也将使得 井下防爆无轨胶车走向品种多样化及系列化。 22井下防爆无轨胶轮车的性能特点 井下防爆无轨胶轮车具有诸多特点，概括来说主要集中 在四个方面一是运输的辅助效率高。无轨胶车运输量大， 它可以承担对于机电设备、支护材料等的运输作业，有效减 少对人力资源的过分依赖，因而效率高；二是功能较多。井 下作业环境复杂，对于机械设备的选用也较为严苛。而无轨 胶车可以根据运输情况如考虑巷道通风、动力装置变换 车辆性质，因而功能强大；三是对于坡度的适应性较高。它 可以实现在坡度为12的煤层上进行爬坡，且能够实现自由 运输；四是运行限制较少。无需架线、无需轨道限制，在实 现巷道底板硬化的基础上就可开展作业。 ⑶防爆无轨胶轮车存在的问题 目前，因技术发展的有限性，防爆无轨胶轮车在实际应 用中还存在一些问题。一是我国对于防爆无轨胶轮车的研究还 处于发展阶段，故障率较高，维修任务繁重，在设计及制造中 还有待完善。二是防爆无轨胶轮车的耗油量相比来说比较大， 运行费用高，维修成本特别是大修费用也高。三是一些设计上 的缺陷，如零部件易损坏，整车稳定性差；转向不够灵活；灯 光在发动机转速的影响下亮度不够；噪音较大等乳 2.防爆无轨胶轮车的配置分析 防爆无轨胶轮车的配置同汽车的配置原理一样。一些高 科技的配置是为了确保人力所不及造成的危害。同样是汽车， 人们更加青睐于那些拥有高配性能的汽车，因为利用高配的技 术，能够大大减轻人为原因导致的误判，有利于实践效率的提 升，也有利于减少不必要的失误。针对防爆无轨电车，其配置 分析主要是制动系统、电气系统、倒车影像的配置上。 ⑴制动系统配置分析 井下作业巷道环境复杂，多存在一定的坡度。在这样的 环境下，无轨胶轮车就需要具备良好的制动系统。目前，井下 防爆无轨胶轮车的制动系统主要有两种，分别为干式制动器和 湿式制动器。干式制动器又分为鼓式和钳盘式。鼓式制动器是 通过气压及液压的方式推动无轨胶车整个气缸或液缸的运动。 在组成上，它主要由制动蹄及制动鼓组成。限于动力及结构的 有限性，其只适用于2吨及以下的轻型车辆运输，结构及构造 的简单也使得其维护保养简单。钳式制动器的旋转原件则是以 端面工作的金属圆盘⑷。在正常的使用中，鼓式及钳盘式制动 器只用于停车制动。湿式制动器主要为给压制动器、失压制动 当代化工研究 Modern Chemical Research 1212行业动态 2020 门 器、综合制动器三种。这类制动器在涵盖了干式制动器全部优 势的基础上，结构相较于干式制动器来说更复杂，性能稳定， 安全性能也较高。因其所具有的诸多优点，在未来的井下防爆 无轨胶轮车的应用中将越来越广泛。 ⑵电气系统配置*析 电气系统配置本身具有较强的专业性及复杂性。无轨 电车的电气系统配置包含了信号的采集与传输信号采集子 系统；车辆运行、评估及判断控制子系统；数据的加 工、处理及显示数据显示子系统。这些系统配置相互间 有效结合，保证了整个电气系统运行的正常。在这一系列的 子系统中，信号采集子系统主要是通过将电流及电压转换成 数字信号，方便操作人员直观进行读取。通过各个传感器， 无轨胶车运行过程中的各个电流及电压被接收，进而以信号 的形式传输到整个AD转换器中，再通过程序间的换算实现数 字信号的转变。车辆控制子系统主要通过控制器使信号采集 系统所收集的数据进行实时分析，再通过分析及计算，根据 实施结果对无轨胶轮车的运行状态做出整体评估及判断，通 过各参数的对比做出运行良好的判断。数据显示则是利用显 示屏这一终端手段，采用编程软件，利用C语言这一汇编语 言，编写后在显示屏上会以图形的形式展现出来，这样整个 系统的反应速度可以得到大的提升。 ⑶倒车影像配置分析 目前，市面上的倒车影像都是采用小尺寸的C0MS感光元 件进行设计，这在常用的家庭轿车中应用广泛。其特点就在 于技术相对成熟，且材料的制造费用较低，成本低廉。但这 一技术同样存在不足，主要体现在针对较暗的环境下无法做 到清晰的成像性，同时，因COMS感光元件寿命较短，无法适 应工业环境下的要求。此外，工业上的倒车影像不仅需要考 虑暗环境下的清晰成像，还需要考虑使用寿命、视频的脱影 效果，这势必需要一种更加可靠的感光元件。现今，针对于 无轨胶轮车的探头为倒车影像采集探头CCD探头，能够 有效克服暗环境下的成像性及解决了寿命短的问题。此外， 它体积更小，且整体结构上也更加的抗震及抗砸，在必要情 况下，探头还可以根据实际需要进行旋转操作。通常，工业 级倒车影像需要精确到毫米级，考虑到井下巷道宽度的有限 性，井下防爆无轨胶车的探测距离一般控制在200-2000mmZ 间，这一技术的实现还需要借助于超声波探测技术。通常， 无轨电车超声波探测仪的安装距离在600mm左右，配合倒车 影像技术，能够实现两者的探测区域无缝覆盖。 3.防爆无轨胶轮车的应用前景 前面笔者论述了防爆无轨胶轮车还存在一定的问题，但 从其诸多性能特点及优势来说，防爆无轨胶轮车发展及应用 前景广阔。在认识到发展存在不足的基础上，相关科研及技 术人员更应该想尽办法克服困难。 1多品种的防爆无轨胶车走向标准化、系列化、通 用化的发展方向。未来，在科学技术的大力发展下，将会出 现更加先进的无轨胶轮车。当然，这必须要以建立完善的科 研机构及健全的科研体系为前提。通过加大科学技术的投 入，研发各种类型、性能优越的防爆无轨胶车，使得具有自 主研发、多品种的防爆无轨胶车走向标准化、系列化、通用 化，这将是未来的发展大方向。通过理论结合实际，深刻总 结及分析目前无轨胶车存在的问题及原因，进而对车辆运输 理论进行分析，为后续无轨胶车运输设备的设计开发提供更 加准确的理论支持。在未来的发展中，还可以加强国家间的 合作交流，结合我国自身情况，设计出具有中国特色的先进 无轨胶车，打破国外的技术垄断。在未来，矿用无轨胶车的 安全自动化水平，也将是制约我国无轨胶车的一大因素，因 此，研发高效安全的产品也将是未来的一大方向。可以说， 未来的标准化、系列化、通用化将是一大前景。 2 未来车辆系统模块布局的合理化应用。从防爆无 轨胶轮车的配置分析可以看出，各子系统组成的一个个模 块，使得局部之间组成了高效的整体。而未来，这种系统模 块的合理化布置及应用将在无轨胶车的发展中走向更远。通 过提高无轨胶车零部件的生产质量，建设独立的配件生产 线，以专业化的生产严把配件质量，可以极大提高无轨胶车 的使用性能间。 3 改善无轨胶轮车的使用环境，使井下无轨胶车更 加普遍。无轨胶轮车在我国的发展虽然只有短短的几十年， 但是从实际使用效果来看，其具有使用效率高、机动灵活、 较少的人力资源消耗等特点，它是未来我国矿井辅助运输的 重要发展方向。随着未来无轨胶车的大量普及，势必需要从 现在起，加强巷道的基础设施建设。根据无轨胶轮车的应用 特点，巷道宽度应为4.5-5. 5m,高度HN3. 2m。在大巷及平 巷纵向坡度考虑上，其应当W6。,横向坡度上W3。,局部 的最大纵向坡度应012。在巷道的底板设置上，辅运大 巷、综采工作面、搬家通道应采用混凝土路面，对于松软路 面应铺设砂卵石。在巷道的转弯半径上，考虑到无轨胶车的 转弯难度，应将半径设置在7-10m。在未来无轨胶轮车普遍 使用下，提前改善使用环境是下一步工作的重点。 4 用于大型立井底至采区工作面的人、材、机直达 运输。无轨胶轮车在我国井下作业的应用已屡见不鲜。其不仅 适用于水平煤层及近水平煤层的矿井，而且只要设计合理、配 置得当，完全可以将其应用到大型煤井中，实现从井底至采区 面人、材、机的直达运输。此外，在综合采区工作面内，利用 支架搬运车进行大重量设备的搬家，安装、调整及拆卸将变得 更加容易且高效。笔者有充足的理由相信，在未来的技术发展 下，井下防爆无轨胶车将会以其高效性，减少高危作业环境中 的人力资源消耗，实现井下安全运输、生产。 4.结语 通过井下防爆无轨胶轮车配置分析及应用前景探析，笔 者对未来无轨胶轮车的发展充满信心。在未来多方面、多层 次的技术交流及合作下，无轨胶轮车的发展必将走得更远。 【参考文献】 [1] [1] 阎立哲，李雲.矿用井下防爆无轨胶轮车运输安全技术分析 及发展趋势[J].[J].山西煤炭,2019, 39 03 2019, 39 03 85-885-8 [2] [2] 马海兵.神东矿区防爆无轨胶轮车配置分析及应用前景 [J].[J].陕西煤炭,2017, 36 2017, 36 S1S1 99-101.99-101. 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