王志全 王 捷

無軌膠輪車在老礦井盤區(qū)輔助運(yùn)輸?shù)膶?shí)踐

王志全 王 捷

煤礦井下盤區(qū)軌道巷運(yùn)送物料和液壓支架傳統(tǒng)的方法是采用小絞車和無極車作牽引動(dòng)力。隨著礦井開采的不斷延伸，這種運(yùn)輸方法因其受供電和設(shè)備故障的影響較大，一個(gè)盤區(qū)，每次往采掘面運(yùn)送物料，利用多部絞車替鉤，中間環(huán)節(jié)多，占用時(shí)間大，存在許多不利因素。煤礦井巷使用WC-5型無軌膠輪車可解決長距離運(yùn)輸問題。

井工開采；巷道運(yùn)輸；無軌膠輪車運(yùn)輸

大同煤礦集團(tuán)公司同家梁礦井下運(yùn)料和綜采搬家準(zhǔn)備運(yùn)送支架，在水平大巷一直使用國產(chǎn)CJZ-12/6p型礦用電機(jī)車作為牽引動(dòng)力，在盤區(qū)巷道使用JD-11.4型和JD-25型絞車。隨著井巷的開采延伸，運(yùn)輸距離越來越長，在盤區(qū)巷道里運(yùn)送物料若還使用小絞車，不但效率低，而且人工投入大。我礦從2006年起就開始進(jìn)行長距離運(yùn)輸?shù)墓リP(guān)與嘗試。我們?cè)陂L距離巷道穩(wěn)設(shè)過SDJ-28/w型和SDJ-1200/w型鋼絲繩無極牽引絞車。但這兩種絞車要求巷道平直，如果巷道稍有坡度變化或在彎道處則難以牽引運(yùn)輸，連接裝置還存在著安全隱患等不利因素，最終未能取得理想效果。

我礦14#311盤區(qū)運(yùn)輸巷道長度為1 980 m，在該盤區(qū)上下山布置了數(shù)個(gè)采掘工作面，這么遠(yuǎn)的運(yùn)輸距離，共穩(wěn)裝JD-25型絞車13部，拉鋸式運(yùn)送物料。使用小絞車運(yùn)送物料特別是在綜采搬家準(zhǔn)備運(yùn)送支架時(shí)誤工誤時(shí)。我們決定選用無軌膠輪車運(yùn)送物料，克服物料長距離運(yùn)輸?shù)碾y題。

1 無軌膠輪車的選擇

①由于煤礦井下環(huán)境的特殊性，選用的運(yùn)輸設(shè)備，首先必須防爆。

②牽引力必須達(dá)到18 000 N以上。

③便于操作，使用方便。

④整體尺寸要小，便于在巷道內(nèi)通行。

根據(jù)以上條件，選用江陰卡利格機(jī)械有限公司生產(chǎn)的WC-5型無軌膠輪車（安全標(biāo)志準(zhǔn)用證號(hào)：200613008）。該車四輪驅(qū)動(dòng)，具有防爆性能。

我礦14#311盤區(qū)巷道長度為1 980 m，巷道高度為2.1 m～2.2 m，斷面為2.5 m×3.8 m。巷道有1處轉(zhuǎn)彎3處坡度變化，第1處坡度為2°，另兩處坡度均為3°，通風(fēng)良好。原巷道鋪設(shè)軌道，巷道底板已用水泥硬化，穩(wěn)設(shè)13部運(yùn)料絞車。改用WC-5型無軌膠輪車作長距離運(yùn)輸具備使用條件，只需對(duì)部分溜子過橋作一下加固，再在巷道建兩個(gè)讓車場(chǎng)便可使用。

2 技術(shù)論證

2.1 可行性計(jì)算

我礦綜采使用的液壓支架最重的每架重18.3 t，裝支架車及附件重2.7 t，按巷道坡度傾角為3°（最不利）計(jì)算，每次拉1個(gè)支架車需要的牽引力：

式中：f——支架車車輪與軌道的摩擦因數(shù)，取0.003。

式中：N——柴油機(jī)功率，N=50 000 W；

Vmax——膠輪車最大牽引速度，Vmax=5.5 m/s；

Vmin——膠輪車最小牽引速度，Vmin=0.1 m/s。

WC-5型無軌膠輪車在斜坡制動(dòng)時(shí)靜摩擦阻力=mg·f·cosα=7 500×0.3×0.998=22 019 N。

式中：f——膠輪車車輪與巷道底板的摩擦因數(shù)，取0.3。

由計(jì)算可知，當(dāng)車速在0.1 m/s～2.5 m/s時(shí)，WC-5型無軌膠輪車的牽引力均大于20 000 N，能夠滿足使用要求。

2.2 無軌膠輪車與運(yùn)料車的連接

無軌膠輪車的使用既要滿足井下一般物料的運(yùn)送，又要滿足大型物料（如支架）的運(yùn)送，在物料運(yùn)送過程中不能碰撞車體。我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)硬連接。采用硬連接的目的，一是使?fàn)恳嚺c支架搬運(yùn)車有一定的距離，保證超出車體的貨物與牽引車不發(fā)生干涉；二是牽引車變換速度時(shí)，貨物車不與其發(fā)生碰撞。設(shè)計(jì)的硬連接滿足在彎道、坡度變化處水平和垂直的自由度的要求，同時(shí)要求在運(yùn)輸過程中不掛岔。運(yùn)料時(shí)硬連接長度取1.2 m～1.5 m，運(yùn)架時(shí)硬連接長度取1.8 m～2.1 m （見圖 1）。

3 應(yīng)用實(shí)踐

根據(jù)WC-5型無軌膠輪車的整體尺寸，我礦盤區(qū)巷道能夠滿足要求，只需對(duì)原有巷道作部分修整就能投入使用。在巷道頭部增設(shè)一個(gè)存車硐室。在巷道中部和末端各增設(shè)一個(gè)讓車場(chǎng)，規(guī)格為10 000 mm×3 800 mm×2 300 mm，將巷道各部絞車外端穩(wěn)到距軌道0.9 m處，巷道用水泥硬化，實(shí)現(xiàn)既能使用絞車運(yùn)輸，又能保證無軌膠輪車運(yùn)輸。

無軌膠輪運(yùn)輸車用防爆柴油機(jī)作動(dòng)力，車體小，具有爬坡能力。在最大牽引力范圍內(nèi)運(yùn)送物料，長時(shí)間工作防爆柴油機(jī)表面溫度不超過80℃，適用在煤礦井下巷道中運(yùn)行。既可以載送人員，又可以運(yùn)送物料，一車多用，不受軌道、水、電等限制，機(jī)動(dòng)靈活，速度快、效率高。

4 經(jīng)濟(jì)效益

14#311 盤區(qū)巷道長度為1 980 m，以運(yùn)一趟料計(jì)算，原來進(jìn)料出車往返一次平均需要3 h，13部絞車每車工作 0.5 h，耗用電費(fèi)為 25×13×0.5×1元/kW·h=163元；現(xiàn)WC-5型無軌膠輪車每運(yùn)一趟料往返需0.5 h，耗柴油7 L，其費(fèi)用為7 L×9元/L=63元，每運(yùn)一趟料可節(jié)約資金163-63=100元。

圖1 WC-5型無軌膠輪車硬連接

無軌膠輪車采用四輪驅(qū)動(dòng)，前后各有一駕駛室，所以在井下不需要回車場(chǎng)。存車庫和讓車場(chǎng)可利用斜巷和巷道口改造，對(duì)巷道中有過道溜子的地點(diǎn)，可在兩邊砌石墻搭工字鋼鋪道；對(duì)老礦井有軌巷道進(jìn)行改造時(shí)，為實(shí)現(xiàn)有軌、無軌都能運(yùn)輸，主要運(yùn)輸線的路面使用混凝土硬化，投入小易于實(shí)現(xiàn)。

因其使用防爆柴油機(jī)作動(dòng)力，操作簡(jiǎn)便，故障少，安全可靠，使用維護(hù)方便，尤其長距離運(yùn)輸速度快、效率高，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

5 推廣及應(yīng)用前景

無軌膠輪車具有防爆性能，車體小，機(jī)動(dòng)靈活，適于在巷道有轉(zhuǎn)彎和坡度變化的井下掘進(jìn)、回采巷道進(jìn)行多種運(yùn)輸作業(yè)，特別是作長距離運(yùn)輸，具有速度快、效率高，生產(chǎn)維修費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，值得在煤礦井下推廣應(yīng)用。

Practice of Trackless Rubber Tired Car Subsidiary Transport in Old Mine Plate Area

Wang Zhiquan

The traditional traction power of roadway transport and hydraulic support adopts puffer and infinitely car in coal mine underground plate area orbit.With the continuous extension of underground mining,this transportation method is greatly affected by power and equipment fault.The negative-factor includes the material transportation,multi-winch hook,tedious intermediate link,time-consumingand so on.The long distance transportation problem can be solved by using WC-5 trackless rubber tired car.

underground mining;roadway transport;trackless rubber tired car transport

TD525

B

1000-4866（2012）03-0045-02

王志全，男，1958年5月出生，現(xiàn)在大同煤礦集團(tuán)公司同家梁礦工作，高級(jí)工程師。

王捷，男，1983年9月出生，現(xiàn)在大同煤礦集團(tuán)公司馬脊梁礦工作，技術(shù)員。

2012-05-07

2012-05-28