赵固二矿煤矿[11041下顺槽]选型设计方案资料

赵固二矿煤矿［11041下顺槽］选型设计方案【绳牵引单轨吊车系统】

方案设计书

单位：河南能源化工焦煤公司赵固二矿

设计单位：机电科

一、巷道概况

一、条件：11041下顺槽工作面巷道全长2300米，宽5米，设计高度3.5米，有1处上坡，最大坡度10°80米；其他是平直巷。有弯道1处，角度133°弯道在变坡点处。运送人员采用3辆8座人车，能吊挂8辆矿车。运输支架，支架高度2000mm，宽度1500mm,重量26吨，要求承重车离地高度≥250mm。

二、建议钢丝绳选用：6×19S-φ26mm，

运输路线示意图：

（2）、巷道高度(H)依据以下的参数来计算

吊挂运人车吊挂矿车吊挂最大物件

巷道截面布置示意图

h1=吊轨顶面至巷道顶部的距离350mm

h2= 吊轨高度155mm

h3= 起吊梁高度560mm

h4= 最大物件≈2000mm

h5= 200-300 mm（运送物体距地最高点的安全高度200-300mm）

h1 + h2 + h3 + h4 + h5 =350+155+560+2000(支架高度)+250=3350mm

据现场测量高度3200mm，加上把地轨撤除后高度为160mm共3360mm，但有少数点高度3000mm加上地轨高度260mm共3260mm，需卧底。

二、钢丝绳牵引单轨吊车运行可行性分析

110412下顺槽

1.最大物件运输可行性分析

巷道尺寸为高3.5米、宽5米，最大物件尺寸为宽×高尺寸（1.5×2.）m，最大物件运输时离地有≈300㎜，大于离地安全距离200～300㎜，但有几个点高度最低3200mm，需卧底.巷道高度就能满足运输要求。

2.主机安装方案（有两种）

第一种，主机放置在11041直巷内。优点：a，绕开了变坡点转弯，b，不必改造风门，c，不需要动皮带机。但是需要安装一台调度绞车，方便将物料转运。

第二种，放置于2横贯原无极绳绞车房内，优点：不需要调度绞车。缺点：a，要在变坡点转弯，考虑到运送26t支架有可能比较吃力，必要改造风门，c，需要将皮带机落地。

3.钢丝绳牵引单轨吊车运输系统的优点

钢丝绳牵引单轨吊是利用煤矿上普遍使用的无极绳连续牵引车和国外进口的柴油机单轨吊进行了有机整合形成的一种新的辅助运输方式，有效克服传统地面无极绳连续牵引车带来的地面铺轨繁琐，投入建设费用高，维护难度大，且不能载人运输等缺陷；同时克服了国外的柴油机单轨吊机车投入成本高，噪音和空气污染大、易爆，维护保养费用多难度大等缺陷。具有结构紧凑、重量轻、噪音低、无污染、安全可靠、操作维修方便、巷道利用效率高、使用成本低等特点，极大地提高了生产效率。

钢丝绳牵引单轨吊由无极绳绞车主机、五轮张紧器、双牵引车（由2套储绳梭车、2套超速自动保护安全制动小车组成）、若干起吊梁、运人车以及连接杆、轨道轮组、尾轮、钢丝绳、专用钢轨以及通讯控制电器组成。

轨道直接用链条悬挂在隧道拱形钢架上，或选择锚杆悬挂链子的方式固定轨道，每个固定点只需两根锚杆和一条链子即可固定。起吊梁动力源采用矿井本身的气压源。采用自主创造发明超速自动保护安全制动小车，从而起到安全自动防护作用，实现了矿井物料及乘人吊挂运输。设备安装十分简单，吊轨系统维护量很小，钢丝绳牵引单轨吊车只需要2名司机即可完成运输任务。

钢丝绳牵引单轨吊车是有人跟车驾驶的设备，可全程掌握运行状况，能及时采取措施应对异常情况，实现了运输中的全过程控制，大大减少了辅助运输安全事故发生的概率，实现了好又快的安全生产。牵引车及轨道上各种车辆均采用卡轨式结构，任何时候均不会出现掉道现象；具有双重制动保护功能；主机的制动装置和安全制动小车的断绳制动保护装置。

钢丝绳牵引单轨吊车不仅可以作为综掘机高效掘进巷道的后配套辅助运输系统，而且也可作为工作面安装的运输系统使用，可以节省工作面安装前的准备时间。

4、单轨吊与传统无极绳绞车相比较的优点

a,轨道铺设，无极绳绞车轨道铺设约1000元/m，2300m地轨铺设就需要230万，而单轨吊轨道铺设只需要400-500元/m，轨道铺设上节约大概120-130万；

b，无极绳绞车不能运送人员，单轨吊可以运送人员，这样节约了安装猴车的费用，2300长的候车一般需要投入200多万，

C，单轨吊可以将物料运输、人员运输和皮带机运输都布置在一个巷道内，这样就可以节约一条巷道，这种布置方案我们在淮北矿务局有很多，

D，如果将无极绳绞车的物料运输和架空候车布置在一个巷道内，根据运人不运物，运物不运人的安全规则，运输效率就大大降低，而单轨吊可以运物运人同时进行。

5、绳牵单轨吊和柴油单轨吊的比较

A，柴油机单轨吊一次性的采购成本高，以一台7驱的柴油机为例，大概成本在1000万左右B，柴油机单轨吊运营成本高，a）燃油，柴油机单轨吊每千瓦时耗油250g左右，再加上20%的功率损耗，每千瓦时耗油300g，合人民币3元，而绳牵引单轨吊耗电每千瓦时需人民币0.4元，b）柴油机单轨吊驱动轮每三个月需要更换一次，一个驱动轮价格是1.8万，7驱就是12.6万，一年更换四次，价格是50万左右；而绳牵引单轨吊一年只需要更换一次钢丝绳。C）柴油机单轨吊是在高速、高温、高压的状态下运行的，所以故障发生率相对较高，而绳牵引单轨吊是在低速常温常压状态下运行，所以故障发生率比较低，d）据山能集团新汶矿务局统计，一台柴油单轨吊一年的运营费用不低于150万

6、根据运输对象的不同，运行车辆可以有不同的编组方式，但牵引车和制动车必须编入其中。

三、单轨吊运输系统建设实施方案

1.钢丝绳牵引单轨吊车轨道运输线路设计

①安装布置运输线路如下图。

备注：钢丝绳牵引单轨吊车安装路线由该矿实际巷道路线来定。

②绞车主机及主机张紧器安装如下图：

A、尾部换装车场点40米长见如下布置图；

前换装车场采用原“S“形弯铺设轨道

主机（绞车）安装位置（靠巷道右边布置）尾轮安装位置（在轨道上）

尾部换装车场，由矿上自行铺设；为了气

动单轨吊车继续前行，尾轮置于轨道上方。

B、尾轮安装见如下布置图。

2.单轨吊轨道选用：Ⅰ140E型工字钢（Ⅰ155）

单轨吊轨道分为:直轨-长度分别为1.5m 2m和2.4m、3m垂直弯轨-曲率半径不小于10m、水平弯轨-曲率半径不小于6m。直巷一般采取2.4m或3m直轨，斜巷常采取2m或1.5m直轨，水平和垂直拐弯处分别采用弯轨，并且在弯轨两端分别连接1m过度直轨。

（1）单轨吊轨道主要有直轨、弯轨、连接轨和过度轨四种，吊挂轨道规格满足下列要求：（2）使用符合德国工业标准（DIN20593）的专用钢轨I140E，直轨标准长度3m/2.4m ,宽度68mm，高度155mm，中板厚度7+0.5mm。

（3）允许单根轨道垂直夹角是3.5°，水平夹角±1°。

（4）弯轨最小水平曲率半径6m，每节弧长不大于2.5m，弧长大于1.6m时，应在其中点设一吊耳。

（5）轨道垂直转弯用直轨完成，最小垂直曲率半径10m。

（6）水平弯轨及轨道与道岔连接处应用法兰连接。

（7）同一线路必须使用同型号单轨，道岔单轨要与线路单轨型号一致，单轨接头间隙不得大于3mm，高低和左右允许偏差分别为2mm和1mm。

（8）吊挂紧固件应使用10.9级高强度M20×115螺栓和M20×95螺栓。

（9）吊挂链环选用GB/T12718-91标准的￠18×64规格的高强度圆环链。

（10）吊挂U型环为生产厂家设计制造专用配件，不可用其他产品替代。

（11）工字钢、U型钢卡具为生产厂家专用配件，不可用其他产品替代

（12）根据我矿运送一次整体运输26t支架的情况，应采用2m重轨。

3.单轨吊轨道的固定方式

(1) 轨道吊挂方式由轨道生产厂家设计工程师确定，用户不可擅自更改吊挂方式。

(2)吊挂紧固件、链环、特制卡具及U型环使用前应做不小于150kN集中载荷的抽样试验。

(3)轨道吊挂完毕后，如图一、图二、图三所示：-3°≤α≤3°，80°≤γ≤100°，-1°≤β≤1°，-10mm≤m≤10mm。

图一

图二

图三

(4)单轨直道段，为限制轨道的横向摆动，需沿纵向每隔十组吊点增设一组加强链，

两条加强链夹角大于120°，如下图示：

水平轨道横拉链图

(5)轨道在坡上安装时，每个轨道用一根斜拉链进行斜拉，每隔4条轨道，沿轨道垂直方向设一横拉链，如下图：

坡上轨道斜拉链图

A.锚杆悬挂

双锚杆悬挂