防爆无轨胶轮车在煤矿辅助运输系统中的应用(1).pdf

收稿日期2019－11－05 防爆无轨胶轮车在煤矿辅助运输系统中的应用 刘永东 （大同煤矿集团 大斗沟煤业公司， 山西大同037003） 摘要基于煤矿传统电机车在辅助运输系统中存在运输效率低、故障率高、安全性低、适应性差、集中管理难度大等技术难题，对同忻三盘区采 用无轨胶轮车运输代替传统轨道电机车运输。分析了无轨胶轮车的优点、适用条件以及集中控制管理模式。实际应用表明，无轨胶轮车具有运输 速度快、机动灵活性强、运输安全性高等优点，提高了煤矿辅助运输系统的高效稳定性，具有显著的应用成效。 关键词煤矿；辅助运输；无轨胶轮车；集中控制 中图分类号TD525文献标志码A文章编号1009－9492 2020 05－0186－02 Application of Explosion-proof Trackless Rubber Tyred Car in Auxiliary Transportation System of Coal Mine LIU Yongdong （Dadougou Coal Industry Company, Datong Coal Mine Group, Datong, Shanxi 037003, China） AbstractBased on the technical problems such as low transportation efficiency, high failure rate, low safety, poor adaptability and difficult centralized management in the auxiliary transportation system of traditional electric locomotive in coal mine, trackless rubber tyred truck transportation was adopted to replace the traditional rail electric locomotive transportation in Tongxin No.3 panel area. The advantages, applicable conditions and centralized control management mode of trackless rubber tyred vehicle were analyzed. Through the practical application, it is found that the trackless rubber tyred car has the advantages of fast transportation speed, strong flexibility and high transportation safety, which improves the efficiency and stability of the auxiliary transportation system in coal mines, and has significant application results. Key wordscoal mine; auxiliary transportation; trackless rubber tyred vehicle; centralized control DOI 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2020. 05. 066 第49卷第05期Vol.49No.05 机电工程技术 MECHANICAL ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOGY 刘永东. 防爆无轨胶轮车在煤矿辅助运输系统中的应用［J］. 机电工程技术，2020，49（05） 186-187. 0 引言 煤矿运输系统主要包括主运输系统和辅助运输系统，主 运输系统主要用于煤矿煤炭运输，辅助运输系统主要用于井 下物料、人员等运输。中国多数煤矿井下辅助运输系统主要 采用绞车运输或轨道电机车运输，该运输系统具有运输量 小、运输速度慢、工序环节多等缺点[1]。随着煤矿不断地开拓 延伸，矿井采掘工作面数量增加，传统绞车运输及轨道运输已 不能满足煤矿高效的生产需求。本文以同忻三盘区为例，为提 高井田辅助运输效率，采用无轨胶轮车进行人员、物料运输。 1 无轨胶轮车优点 无轨胶轮车作为现代化矿井大型辅助运输工具之一，在 煤矿人员运输以及物料、矸石、材料运输等方面发挥着巨大 作用。无轨胶轮车具有前进牵引、后退牵引、左右拐弯、上下 坡灵活、运行速度快、运输效率高等特点，而且还可以运输各 类形状不同的设备。除此之外，无轨胶轮车还具有以下特点。 （1）劳动力减少。由于无轨胶轮车可以将设备整体装车 运输，避免了设备在井下拆解后再运输的困难，设备可以整 体装车、运输、卸载和调整。设备从地面装车到运输至采掘 工作面无需其他人工干预，一台无轨胶轮车就可以完成全部 环节，大大降低了设备运输的程序与人力投入[2]。根据统计得 出，使用无轨胶轮车运输设备与传统的轨道运输车相比，解 决了1/6的劳动力。 （2）运输效率高。由于无轨胶轮车可以在路面行进，在 设备装车后可以不经过其他程序直接将设备一次性拉至掘进 工作面。这种运输方式运输速度快、程序少、效率高。使用 无轨胶轮车运输设备与传统的轨道运输车相比，能够在提高 运输效率的前提下，大大缩短运输设备的时间[ 3 ]。 （3）费用降低。经过统计计算，使用无轨胶轮车运输设 备时，吨煤为3元；使用传统的轨道运输设备时，吨煤为15 元。使用无轨胶轮车运输设备与传统的轨道运输车相比，吨 煤成本大幅降低，生产效益得到了提高。 （4） 使用范围广。为了能够适应煤矿各类设备的运输， 无轨胶轮车可以与货箱、铲斗、铲板、叉架等装置配套使 用。司机可以根据工作需要对配套设备短时间更换，无轨胶 轮车能够与30种配套设备共同使用，这就能够满足矿井所有 大型设备的搬运要求。 （5） 灵活性较强。无轨胶轮车由于长度较短、操作性 强，可以在曲率半径5 m的单位内灵活转弯，能够在崎岖不平 的路面行驶。无轨胶轮车由于使用铰接车身，而且机身较 低，车轮使用重型泡沫塑料，即使路面条件较差也具有较可 靠的制动效果[4]。 （6）安全性提高。在煤矿事故排行中，辅助运输排行第 三，辅运运输的安全性决定煤矿的生产安全。无轨胶轮车在 煤矿辅助运输系统的投入使用，大大降低了工人的劳动强度 与疲劳度[5]。由于无轨胶轮车在运输过程中无需装载，可以实 现点到点的直接运输，这种便捷的运输方式避免了运输途中 186 多次转载的繁琐步骤，降低了安全运输隐患。井下施工人员 数量的减少也能够降低事故发生概率。自从无轨胶轮车在国 内矿井投入使用以来，不仅改变了传统运输方式，而且大大 提高了运输效率，解决了制约煤矿多年的运输问题，运输效 果得到了很好改善。 2 无轨胶轮车适用条件 由于无轨胶轮车的类型较多、重量较大、对路面的要求 较高，使用无轨胶轮车的矿井对辅运巷路面的强度、坡度、 高度的要求都很高。因此，无轨胶轮车大多适用于倾角较 小、深度较低的水平煤层矿井。按照无轨胶轮车规程要求， 无轨胶轮车在12左右的巷道可以对人员、物料、矸石、材料 直接运输，也可以直接将设备从地面运输至综采工作面。因 此，对无轨胶轮车也有了以下特殊要求。 （1）辅运巷坡度 无轨胶轮车在 6的坡度运行时，最大连续长度不能超过 1 200 m，横向坡度3～5；无轨胶轮车在 6以下的坡度运行 时，局部纵向最大坡度最大不能超过14；当辅运巷路面光滑 且有水时，也会影响胶轮车的牵引效果[6]；当辅运巷路面松软 时，横向坡度应小于5，并在辅运巷路面安装明显的路标。 （2）辅运巷宽度、转弯半径 辅运巷的断面设计为矩形，宽度必须能够满足特种车辆 的正常行驶，而且在特种车每侧还需留出每2 m的空隙。因 此，辅运巷的宽度通常设计为10 m 左右[7 ]，高度必须能够满足 支架车的正常行驶，而且在支架车顶部留出500 mm的空隙， 辅运巷的高度通常设计为4 m左右，最小转弯外半径为9 m。 （3）地质 无轨胶轮车大多适用于倾角较小、深度较低的水平煤层 矿井，对于煤层结构性完整的矿井也能使用。 （4）路面 由于无轨胶轮车车轮使用重型泡沫塑料，对路面的压力 较大，在辅运巷路面必须要有较高的强度及不平度，因此在 辅运巷有砂岩且底板完整的路面适合使用无轨胶轮车。当辅 运巷底板不平整或有积水的路面时，不适合使用无轨胶轮 车。在有特种车辆行驶的综采工作面搬家时，需对路面使 用 C18 以上的混凝土进行硬化，并在巷道两侧施工两排排 水沟[8]。如果路面地鼓较严重，不能硬化时，需对路面凸出部 位进行铲平并铺设砂卵石。 3 集中控制方式 （1）同忻三盘区井下辅助运输系统主要采用KJ-300型远 程集中控制监控系统进行无轨胶轮车集中控制管理，主要包 括胶轮车故障、车辆定位、运输速度、温度、运输状态、远 程紧急制动等监控。 （2）KJ-300型远程集中控制监控系统主要包括远程操控 室、井口监控分站、工业千兆以太环网、井底监控分站、PLC 控制器、运输车定位器、车辆速度保护器、温度传感器、自 动刹车器等部分组成，如图1所示。 （3） KJ-300型远程集中控制监控系统核心部件为PLC控 制器，控制器通过工业环网与运输车辆控制部件进行连接，当 车辆出现故障、超速、高温等现象时，及时将信号传递至PLC 控制器，然后通过工业环网传递至地面操控室，操作人员可通 过远程系统对车辆进行实时监控、操作，保证车辆运输安全。 4 实际应用效果 大同煤矿集团大斗沟煤矿同忻三盘区设计生产能力为80Mt/a， 盘区回采煤层为山西组2煤层，煤层平均厚度为2.3 m，盘区目 前布置１个综采工作面（8201工作面） 。为了实现三盘区采掘工 作面设备、材料运输效率，决定对三盘区采用无轨胶轮车运输。 采用PJB型全封闭防爆胶轮车进行人员运输，最大运输量为20 人；采用PET6型防爆胶轮斗车进行物料运输，最大运输量为 6 t；三盘区8201工作面准备及回采阶段。通过实际应用发现， 采用无轨胶轮车后，减少了矿井内轨道铺设、安装等工序，降低 了成本费用，解决了复杂条件下轨道电机车无法运输的技术难 题；工作面搬家、准备以及回采时设备、物料、人员可直接运输至 工作面，缩短工作面安装周期达14d，人员10min可进入工作面， 降低了矿井运输成本费用，提高了运输效率，保证了运输安全。 5 结束语 本文介绍了防爆无轨胶轮车在煤矿辅助运输系统中的应用， 通过对同忻三盘区采用无轨胶轮车运输代替传统轨道电机车运 输，解决了传统电机车运输安全性差、运输效率低等技术难题， 保证了矿井辅助运输系统安全高效运行，取得了显著应用成效。 参考文献 [1] 孔祥义.无轨胶轮牵引车在井下轨道运输系统中的应用探索 与实践[J].煤炭技术,201910 166-168. 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