+860水平辅助运输系统改造方案的研究.pdf

1工程背景 东曲煤矿 860 水平主要生产采区为二、八采 区， 准备采区为九采区。 其中二采区 8 号煤设计工作 面 8 个、 9 号煤设计工作面 8 个， 八采区 8 号煤工作 面设计 7 个、 9 号煤设计工作面 7 个， 九采区 2 号煤 设计工作面 7 个， 860 水平东翼轨道巷沿标高 862-3‰上山开掘， 860 水平东翼胶带巷位于 8、 9 号煤附近施工。860 水平西翼轨道巷沿标高 866-3‰上山开掘， 由于煤层受断层影响， 开始段在 4 号底板掘进至中部穿 2 号、 4 号煤，至后部在 2 号 煤顶板开掘。 860 水平西翼胶带巷沿 4 号煤底板开 掘， 至 860 水平西翼胶带联络巷处 （标高 850） ， 剩 余部分沿标高 850-3‰下山施工 （局部穿 2 号、 4 号 煤） 。860 水平西翼总回风巷沿 2 号顶板施工。 辅助运输系统复杂、 运输环节多、 运输效率低， 且尚未拥有相对完善的辅助运输系统，现有辅助运 输系统已不能满足生产任务的需要。 2辅助运输系统方案的对比分析 无轨胶轮车是一种现代化的煤矿辅助运输工 具， 具有操作灵活、 运输物料效率高等特点。无轨胶 轮车不仅能够承担运输井下工作人员的任务，还可 以运输矿井下的物料， 如煤矸石、 机电设备及工程所 需材料等[1-2]。 无轨胶轮车相对于其他辅助运输方案具有以下 几个特点 1） 安装简便。 无轨胶轮车采用整体安装的方式， 运输到井下后不需拆解、 组装， 可直达采掘工作面， 相较于其他辅助运输方式， 如单轨、 卡轨， 减少了安 装环节， 不需要铺设轨道， 节约了大量的人力成本与 经济成本。 2） 运输效率较高， 运输方式灵活。 无轨胶轮车运 输过程中不需要使用轨道， 在装货点装货后， 可以直 达卸料， 节省了转载所需的时间[3-4]。 3） 运输物料的成本低。无轨胶轮车在运输物料 时， 每吨物料运输的费用在 5 元左右， 相对于辅助运 输方式的运输费用， 节省了大约为 1/2， 为煤矿带来 了较高的经济价值。 4） 适用范围广， 操作灵活。无轨胶轮车操作简 单， 具有较低的机身， 在低窄的巷道中也可以完成转 弯等动作。 根据井下工作面的实际需要， 无轨胶轮车 可配置铲斗与叉架等工作机构， 达到 “一机多用” 的 效果。并且轮胎耐用， 制动系统良好[5-6]。 单轨吊机车是一种煤矿井下的辅助运输工具， 采用特质的工字钢作为悬轨， 通过钢丝绳、 柴油机、 蓄电池或风动装置为机车提供牵引动力，运行过程 中受到的阻力较小， 电能损耗较为理想。 单轨吊机车 的机身截面较小， 可充分利用巷道的断面面积， 运输 过程中不受巷道的地板条件限制，可在平巷与斜巷 或者各种复杂的曲线环境下，实现连续不转载的运 输。 机车设有前后两个驾驶室， 双人作业， 操作简单， 掉头方便。 单轨吊机车可实现自动起吊， 物料的装卸 方便快捷， 装载的效率高， 节约了物料的运输时间与 人力成本。单轨吊机车安全性较高， 制动性能可靠， 后期维护方便， 可极大地方便生产和维修[7-8]。 总体来说，无轨胶轮车与单轨吊机车两种辅助 运输方式各有优点， 无法直接得出结论， 本文将在下 一节结合 860 辅助运输系统的实际情况对两种方 案进行对比分析。 3运输方案的指标分析 依据 860 水平现有生产、 辅助队组施工组织情 860 水平辅助运输系统改造方案的研究 侯建英 （山西焦煤集团有限责任公司东曲煤矿， 山西太原030200） 摘要 针对 860 水平辅助运输系统复杂、 运输环节多、 运输效率低等问题， 首先对比了无轨胶轮车与单轨吊 机车两种辅助运输方式的整体特点， 再通过对人员运输效率、 物料运输效率、 大重型设备运输效率、 施工费用四 个指标进行理论分析与详细的数据对比。 最后得出结论 860 辅助运输系统采用无轨胶轮车运输各项指标均优 于单轨吊机车运输。该方案在实际辅助运输系统中得到了应用， 并且取得了较好的安全与经济效益。 关键词 辅助运输系统无轨胶轮车单轨吊机车 中图分类号 TD52文献标识码 A文章编号 1003-773X （2020） 05-0135-03 收稿日期 2020-03-16 作者简介 侯建英 （1970） ， 男， 毕业于山西省煤炭工业学校， 工 程师， 主要从事采煤管理工作。 DOI10.16525/14-1134/th.2020.05.058 总第 205 期 2020 年第5 期 机械管理开发 MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENT Total 205 No.5， 2020 实践与应用 第 35 卷 机械管理开发 jxglkfbjb 况 （每班出勤约 200 人次） ， 无轨胶轮车、 单轨吊机车 运输距离取平均距离 6 km 计算 （物料、 设备运输均 按此计算） 。 为保证各作业队组的日常生产组织，每班需安 排 10 辆无轨胶轮车人车，人车选用 WC20R 型 （20 人 / 车）无轨胶轮车运人车。运输时间 6 km20 km/h （人车满载速度） 0.3 h （18 min） 。 运送人员采用蓄电池单轨吊机车，机车平均运 行速度约 1.8 m/s （6.5 km/h） 。 单轨吊运输时间 6 km6.5 km/h≈0.92 h （55 min） 。 胶轮车运输时间 6 km20 km/h（料车满载速 度） 0.3 h （18 min） 。 单轨吊物料与人员运送均采用蓄电池机车， 运 行速度一致 1.8 m/s。 运输时间 6 km6.5 km/h≈0.92 h （55 min） 。 胶轮车运输距离约 6 km， 重型无轨胶轮车满载 运行速度 10 km/h， 空载 15 km/h。 到达工作面时间 6 km10 km/h0.6 h （36 min） 。 返程时间 6 km15 km/h0.4 h （24 min） 。 支架装卸时间 0.25 h （15 min） 。 运输一次耗费 65 min。 运送液压支架采用柴油机单轨吊，满载平均运 行速度约 0.8 m/s，空载平均运行速度约 2.5 m/s， 运 输距离 6 km。 到达工作面时间 6 km0.8 m/s≈2 h（120 min） 。 返程时间 6 km2.5 m/s≈0.67 h （40 min） 。 支架装卸时间共计 30 min。 运输一次耗费 190 min （3 h） 。 新建胶轮车运输巷参照 860 水平胶轮车运输 大巷施工费用 14 000 元 / 延米，施工 250 m 巷道需 350 万元。 巷道扩帮工程共计 4 530 m， 所需费用约 263 万 元。 主材消耗费用约 214 万元 （锚杆 10 根 /m， 药卷 2 根） 。巷道底板硬化工程 4 530 m，硬化厚度 300 mm，需混凝土 7 474.5 方，所需费用约 262 万元。 860 水平无轨胶轮车投入预算见表 1。 单轨吊井下专用检修充电硐室参照无轨胶轮车 运输大巷施工费用 14 000 元 / 延米，施工 150 m 巷 道约 210 万元。 地面专用承认车场、单轨吊充电、检修维护车 间、 物料设备装载车等相关改造工程预计 200 万元。 860 水平单轨吊机车投入预算见下页表 2。 4结语 通过对无轨胶轮车与单轨吊有关人员运输效 率、 物料运输效率、 大重型设备运输效率、 施工费用 指标进行理论分析与工程类比， 得出了 860 辅助运 输系统采用无轨胶轮车运输各项指标均优于单轨吊 机车运输。 参考文献 [1]戴志晔.煤矿井下无轨胶轮车的现状及应用[J].煤炭科学技术， 2003， 31 （2） 21-24. [2]王继生， 樊运平.无轨胶轮车在神东矿井辅助运输系统中的应 用[J].煤炭工程， 2007 （9） 68-69. [3]郭培燕， 赵海兴， 谢龙， 等.基于有限元法对无轨胶轮车后车架 的改进研究[J].矿山机械， 2010 （1） 41-44. [4]张传伟， 郭卫.煤矿井下无轨胶轮电动车再生制动建模与仿真 [J].煤矿机械， 2012， 33 （3） 75-77. [5]陈雷， 苏吉佩.煤矿井下辅助运输的现状分析与发展方向[J].淮 北职业技术学院学报， 2009， 8 （5） 40-41. [6]王旭东， 赵亚东， 杨志勇.矿用单轨吊机车液压系统的设计[J]. 煤矿机电， 2013 （1） 123-124. [7]吴家安.煤矿井下单轨吊机车辅助运输系统的应用[J].煤矿机 电， 2014 （1） 109-111. 序号胶轮车型号数量 租赁费元 / 日 配件费 万 / 车 / 年 维修费 万 / 车 / 年 单项总费用 万元 / 年 1 WC40Y 支架搬 运车 210 4915020905.843 2 WC40E 铲板式 支架搬运车 117 0003015665.5 3WC20R 运人车141 0772010970.347 4WC5E 运料车75162010341.838 5WJ-4FB 铲运车21 3782010160.594 6 WC3J 翻斗运料 车 31 1552010216.472 5 7总 计271 154.020 56102953 260.594 5 8 “信、 集、 闭” 系 统 1300 9其他设施投入100 10柴油300 11巷道路面硬化 12总 计3 960.594 5 表 1860 水平无轨胶轮车投入预算 136 2020 年第 5 期 序号名称规格单位数量单价 / 万元总价 / 万元备注 1防爆蓄电池单轨吊DX80台101801 800带遥控、 摄像头 2柴油机单轨吊KPCZ-148台34801 440 3蓄电池DXT-216V/560块1013130 4充电机ZBC 100/360台10660 5换电池平台F102.2.00个15230 6换电池平台液压站F101.3.00个81.612.8 742 t 起吊梁台340120 86T 起吊梁D01.6.00台159135 9斜井人车K02.00辆252.562.5 10重轨 /3 mI140V根2 5000.2500 11弯轨套100.424.2 12司控道岔套287196 13U 型吊环GD01.01个1 1000.0055.5 14花兰螺丝3/49个2 2000.00817.6 15锁件GD02.01件2 2000.00715.4 1650 m 链KL1806421/320条300.3811.4 17标准件 GB/T5782-2000套0.000 8 GB/T5782-2000套0.000 8 GB/T5782-2000套0.000 8 总 计4 540.4 18“信集闭” 系统300 19其他设施投入100 20总 计4 940.4 表 2单轨吊机车投入预算 Study on the Renovation Scheme of 860 Level Auxiliary Transportation System Hou Jianying （Dongqu Coal Mine of Shanxi Coking Coal Group Co.,Ltd., Taiyuan Shanxi 030200） Abstract In view of the complexity of the 860 horizontal auxiliary transportation system, the transportation links and the low transportation efficiency, the article first compares the overall characteristics of the two auxiliary transportation modes of the trackless rubber tire vehicle and the monorail crane vehicle, and then passes the personnel transportation efficiency and materials. The theoretical analysis and detailed data comparison of the four indicators of transportation efficiency, transportation efficiency of large and heavy equipment and construction cost. The final conclusion is that the 860 auxiliary transport system uses the trackless rubber tire to transport all the indicators of the monorail crane. The scheme has been applied in the actual auxiliary transportation system and has achieved good safety and economic benefits. Key words auxiliary transportation system; trackless rubber tire vehicle; monorail crane [8]齐辉， 张凡， 陈为阳， 等.单轨吊机车离心释放器动力学仿真[J]. 煤矿机械， 2015， 36 （1） 131-133. （编辑 贾娟） 侯建英 860 水平辅助运输系统改造方案的研究 137