矿井运输提升之辅助运输设备

辅助运输设备•辅助运输是煤矿运输的重要组成部分，除运输煤炭外，人员、设备、材料、矸石的运输统称为辅助运输。

•目前使用的高效辅助运输设备有钢丝绳牵引运输、单轨吊车、齿轨车、无轨胶轮车和架空乘人装置等。

•这些辅助运输设备的优点：▲安全可靠、爬坡能力强、能在起伏较大和弯道较多条件下运行；▲牵引力大，速度快，能实现远距离运输；▲配套设备完善，可实现装卸作业的机械化。

钢丝绳牵引运输钢丝绳运输是以绞车做动力装置，通过钢丝绳牵引矿车或其他容器运行。

钢丝绳运输可分为两大类，即有极绳运输与无极绳运输。

•有极绳运输是指钢丝绳的一端与矿车相连，通过绞车使钢丝绳放出或收回，达到运输的目的。

一般采用的是滚筒式绞车。

有极绳运输又可分为单绳运输、双绳运输和首尾绳运输。

•无极绳运输是用摩擦轮绞车带动一条封闭的钢丝绳运转。

矿车通过特殊的连接装置与钢丝绳连接起来，靠运行的钢丝绳带动矿车在轨道运行。

•若从装车场按一定的间隔不断地将矿车与钢丝绳挂接(挂钩)，那么在出车场处就可不断地摘挂钩并推出矿车。

因此这种运输是连续的，它的货运量与距离无关。

•无极绳运输用于井下水平巷道或倾角不大的上下山运输，也可用于地面运输，但绳速不能过快，钢丝绳磨损严重，机械化程度低。

调度绞车•有极绳运输设备包括绞车、钢丝绳和容器(矿车)等•调度绞车是用来调度车辆及其进行辅助牵引作业的一种绞车。

多用于矿井巷道中拖运矿车及辅助搬运，也可用在采掘工作面、装车站调度空、重载矿车。

调度绞车主要由滚筒、制动装置、机座和电动机等组成，电动机、轴承支架固定在机座上，绞车滚筒由铸钢制成，其主要功能是缠绕钢丝绳牵引负荷。

滚筒内装有减速齿轮。

绞车上共装有两组带式闸，即制动闸2和工作闸3。

电动机一侧的制动闸2用来制动滚筒，大内齿轮上的工作闸3用于控制滚筒运转。

JD—1型调度绞车外形图JD-1型调度绞车传动系统图1—滚筒装置；2—制动闸；3—工作闸；1—滚筒；2—制动闸；3—工作闸；4—底座；5—电动机4—机座；5—电动机单轨吊车•单轨吊车运输是一套设备系统的总称，是将运送人员、物料的车辆悬吊在巷道顶部特制工字钢单轨上的运输系统。

•单轨吊车运输系统主要由轨道、牵引设备和吊挂车辆组成。

•单轨吊车按牵引设备的不同，可分为钢丝绳牵引单轨吊车和机车牵引单轨吊车两种。

•使用单轨吊车的巷道断面要求不小于7m2，运距一般为1000-2000米，最大可达3000米，运行速度运人为1.5-2m/s,运料和设备为2-2.5m/s.•单轨吊车的特点(1)单轨吊车挂在顶板运送负载，安装时不受底板条件和巷道物料堆积的影响，能有效地利用巷道断面空间。

(2)可在倾斜巷道(18°～45°)内运输。

(3)与同功能的地轨式运输系统相比，初期投资少，运行维护费较低。

(4)机车单轨吊车具有灵活，一台机车可进人多条分支巷道运送物料，可实现不转载运输。

(5)钢丝绳牵引单轨吊车一套运距一般不超过1．5km，弯道需装大量绳轮且不能进入分支岔道。

(6)需要有可靠的悬吊单轨的吊挂承载装置。

一、钢丝绳牵引单轨吊车组成钢丝绳牵引单轨吊车运输系统，主要由牵引装置、张紧装置、导轨、支承车、制动车、控制车等组成。

1—牵引绞车；2—缓冲器；3—导绳滑轮组；4—牵引车；5—制动车；6—控制车；7—倒链起重器；8—支承车；9—牵引钢丝绳；10—吊挂车导轨；11—尾轮；l2—横梁二、钢丝绳牵引单轨吊车的工作原理钢丝绳牵引单轨吊车以无极绳绞车牵引，通过牵引钢丝绳与驱动轮之间的摩擦力带动钢丝绳运行，从而牵引各种吊挂车辆沿吊挂在巷道顶部的特制工字钢做成的单轨上行走，从而实现运输。

☆与一般无极绳牵引不同的是：用牵引车来固定牵引钢丝绳的两端，即钢丝绳一端固定在牵引车上，另一端固定在牵引车下放的储绳筒上，目的是为了调节绳长，调节运输距离。

三、摩擦轮绞车------液压马达驱动钢丝绳牵引单轨吊车是使用摩擦轮绞车作为其牵引设备，牵引钢丝绳通过导向轮换向，钢丝绳在驱动绳轮上缠绕540°。

绳轮轮面衬有塑料衬垫，开动液压马达，经外齿轮和绳轮的内齿圈传递动力，使绳轮转动，带动钢丝绳牵引吊挂车组运行。

1-钢丝绳2-驱动轮3-导向轮4-液压马达5-小齿轮6-内齿圈四、吊挂车辆1、牵引吊车：专用的牵引吊车用来牵引其他吊挂车辆。

在中间的主车1上，有与牵引绳连挂的外伸式牵引臂6，为使吊车在牵引绳的偏心力作用下不发生偏斜，牵引吊车的车架上，除了行走轮2外，还有成对安装的导向轮3。

牵引吊车的一端与车组中的吊车连挂。

主车下吊挂一个储绳筒，把钢丝绳缠绕在储绳筒上，可以调节牵引绳长。

1—主车；2—行走轮；3—导向轮；4—连接装置；5—吊挂杆；6—牵引臂；7—车架座；8—连接器2、制动车：是单轨吊车的安全装置，在运行中断绳、超速时能立即自行制动，制止跑车。

制动车由制动液压缸、制动闸瓦、制动弹簧、液压控制装置组成。

制动原理是油压松闸、弹簧抱闸，制动车的抱闸和松闸是通过控制车上的控制系统来实现的。

制动车的支撑滚轮端部装有硬合金闸块2（制动力不受轨道湿度的影响），车组运行时，制动油缸4内充有压力油，使闸块2离开导轨腹板而处于松闸状态。

需要制动时，使制动油缸内压力释放，在弹簧力作用下，闸块2压紧导轨腹板实现停车制动。

制动油缸结构1—导轨；2—闸块3—支撑滚轮；4—制动油缸；5—活塞；6—弹簧3、承载吊车承载吊车是直接吊装设备、材料、悬吊人车或其他吊具的基本吊车。

由两对行走轮和车架组成，在车架下吊挂运载物，或在两端与其他吊具连接。

为减小通过曲线轨道的阻力前后各加一对导向轮。

4、起重吊车上装有起重设备和行走轮。

运送大件设备或材料，可将两起重吊车组合使用。

有导向轮的承载吊车五、轨道单轨吊车的轨道是工字形断面，对长度方向的平直性、截面形状误差、机械强度和化学成分都有严格的要求，以提高其承载能力和耐磨损能力，减少运行阻力。

轨道有直轨、曲轨两种。

直轨每节长不超过3m，其两端有连接机构和吊钩。

水平曲轨每节弧长不大于2m，曲轨半径不小于4m，弧长超过1．6m时，在其中点增设一吊耳；竖直弯曲轨每节弧长不大于3m，曲轨半径不小于10m，弧长超过1．6m的凸向弯轨，在其中点增设一吊耳。

•直轨之间通常采用吊耳和塔式连接，曲轨与直轨、曲轨与曲轨之间用法兰盘连接。

•用钢丝绳牵引时，为安装导绳轮，每隔15-20米设一节带绳轮座的直轨，每节曲轨上都有绳轮座。

•导绳轮：支撑牵引绳，保证钢丝绳不跳出绳槽且可自由通过。

无轨胶轮车•无轨胶轮车是煤矿井下的无轨辅助运输设备，以防爆低污染柴油机或防爆蓄电池为动力，不需专门的轨道。

在高产高效矿井中主要完成材料、设备和人员的运输任务，可以实现不转载运输。

•按车辆用途可分为运送人员、物料的运输类车辆和以铲、运、卸物料为主的铲运类车辆；•按防爆动力源分类可分为防爆柴油机和防爆蓄电池两大类。

一、无轨辅助运输的特点与轨道辅助运输相比较，无轨辅助运输主要有以下特点：①可实现一次装载后从井口至工作面或工作面至井口的直达运输，无需中间转载；②可实现一机多用，并可实现集铲装、运输、卸载功能于一机；③要动灵活，操作简单、安全性能好，特别适用于沿煤层开采的多分支巷道辅助运输。

二、使用条件1、由于无轨辅助运输车辆的车体长宽2m～3m 左右，车辆行驶时巷道两侧需要留220mm～300mm的间隙，因而需要巷道尺寸较宽，巷道采用锚喷支护或锚杆支护最为理想。

2、适用于储层较浅、倾角不大的矿井，最理想是12°以下副斜井，可实现从地面到采区之间直接运送人员、材料、设备和矸石。

3、无轨辅助运输车辆的转弯半径约为3m～6m，巷道转弯及汇交处应满足这一要求，对长距离无轨运输系统应考虑设置调车和错车场。

•无轨辅助运输车辆制动系统可靠，可重载爬坡达12°～14°，重型可整运8t～27t液压支架，轻型可运输材料和人员，最多一次可运载25～40人，运货车辆可运载14t～20t矸石，20s内自卸；无轨辅助运输车辆的运输成本低，从而降低了吨煤成本。

•在载重量相同的情况下，无轨辅助运输车辆对底板的压强大，所以对底板的质量要求较高，要求底板的抗压强度应不小于0.1MPa一0.25MPa，最好是砂岩或砂页岩较完整的底板条件，有淋水时需要降低使用坡度。

三、无轨胶轮车的功能1．液压支架搬运车是一种主要用来搬运工作面液压支架的运输车辆。

当一个工作面设备搬运完毕后，支架搬运车可作为一般井下多功能车：▲可从铁轨转运点将材料运至工作面；▲可用作人车，运送工人到工作地点；▲当液压泵站出故障时，可用支架搬运车将移动式液压泵站运至工作面，作为临时液压泵站；▲装上铲斗，可作为铲车用。

2．人车及客货两用车在高产高效矿井中，人车用来运送人员以提高工时利用率，有的人车还兼运材料。

兼运材料的人车称为客货两用车。

3．多功能车在高产高效矿井中，多功能车主要用来装卸和清除物料，可更换辅助工具完成多种作业，铲斗是最普遍的附属工具。

支架搬运车外形图多功能车的外形图辅助运输录像齿轨机车•普通轨道机车的最大缺点是不能适应坡度变化的巷道。

普通轨道机车靠机车质量和钢轨之间产生的黏着力运行，爬坡能力小，一般为2°-3°因而，一般矿井中机车运输只限于主要运输大巷，而不能进入采区上下山斜巷和起伏不平的工作面运输巷。

齿轨机车和胶套轮机车即可解决这个问题。

齿轨机车和普通机车的区别•齿轨机车与其一起使用的车辆等组成齿轨机车系统。

齿轨机车运输系统是在两条普通轨道中间加一根与钢轨平行的齿条作为齿轨，而在机车上除了原来产生黏着牵引力的车轮外，还增加了1—2套驱动齿轮(及制动装置)与齿轨啮合以增大牵引力和制动力。

这样齿轨机车在水平轨道上借助于车轮和轨道之间的黏着牵引力高速运行，在坡道上主要依靠齿轮与齿轨传动产生牵引力低速运行。

齿轨机车的特点•机车上装有工作制动、紧急制动和停车制动三套系统，使其可在10°以内的斜巷中安全可靠地运行。

可以满足一般矿井运输设备、材料和人员的要求。

•但齿轨机车的重量比较大，成本较高，约比普通轨道机车高1—2倍。

齿轨造价也较高，约比普通轨道高2倍。

•要求安装稳固，需经常维修清理，否则齿轨机车在轨道上行走时齿轮与齿轨不能正常啮合，造成脱轨事故。

•齿轨机车系统只能在集中水平大巷和与其相连的坡度不大的主要上下山巷道中使用。

由于齿轨机车系统要求转弯半径较大，因此一般不能用于采区巷道。

胶套轮机车•胶套轮机车系统是在使用普通钢轨的基础上，将机车的钢轮套上一个橡胶圈套作为轮缘踏面。

并在制动系统中加装新型制动闸，加大牵引力和制动力。

这种胶套轮机车可在5°-7°以下的坡度运行架空索道•架空索道是利用架设在空中的钢丝绳输送人员和货物。

特点是不受地形限制，爬坡能力大，用于地形复杂的地点，成本低，煤矿井下使用可节省底板空间。