煤矿井下单轨吊机车辅助运输系统的应用

煤矿井下单轨吊机车辅助运输系统的应用
摘要：煤在复杂的煤矿井下运输环境中，如何在充分确保施工安全、运输安全的前提下，实现采煤效率最大化，成为了当前煤矿开采企业重点关注的问题。

现今在煤矿井下运输作业中，较为常用的轨道大绞地轨运输系统由于受到巷道底板复杂条件影响，使得系统的运输效率难以得到有效提升。

而基于单轨吊机车辅助运输系统在采煤运输中的应用，能够有效代替绞车运输，克服复杂的巷道运输环境，实现高效、安全运输。

基于此，文章对煤矿井下单轨吊机车辅助运输系统在采煤运用中的应用进行了介绍、分析。

关键词：矿井采区；辅助运输系统；单轨吊机车；应用
随着煤炭开采技术的发展，生产效率的不断提高，综采设备以及液压支架单件的重量越来越大。

如何在巷道坡度起伏较大、工况条件复杂的环境中，充分保证人员运送和设备运输的安全，以及实现最高的运输效率，是当前井下辅助运输系统供应商所面临的巨大挑战。

目前，我国煤矿的辅助运输系统除少数煤矿采用现代化的单轨吊车、齿轨卡轨车运输系统和无轨胶轮车等新型辅助运输设备外，大部分矿井的辅助运输系统仍延用无极绳、小绞车等技术滞后的传统辅助运输方式。

这些运输方式环节多，系统构造复杂，对人员操作的能力依赖性高，从地面或井底车场至采区工作面端头的运输，一般需要经过多次转载，运输效率较低，且事故多发。

据有关资料统计，我国煤矿辅助运输人员约占井下职工总数的1 /3 以上，有些矿甚至达到50%。

其事故率也约占工伤事故总数的30% 以上，因此，选择合理的矿井辅助运输方式，提高矿井辅助运输的装备水平，将直接影响到矿井的生产和经济效益。

1.单轨吊机车运输系统及其特性
自2005 年左右始，随着我国煤炭企业的快速发展，单轨吊、齿轨卡轨运输系统逐渐在那些工况条件复杂、煤层起伏较大的矿区得到应用。

截止2012年，约有50 多个矿井先后采用了百余台不同型号的单轨运输系统。

从使用结果看，生产运输效率的确得到大幅度提高，降低了辅助运输环节的伤亡事故，经济和社会效益明显。

单轨吊机车运输系统多以柴油作为发动机，主要是利用过液压传动装置，使吊装运输系统在工字形的钢轨上运输运行，而钢轨则是借助锚杆、锚索的作用吊装于煤矿巷道的顶板上面。

单轨吊机车运输系统的运行不会过多的受巷道条件的影响限制，能够较好的适应坡度起伏较大、弯道较多的巷道运输，甚至爬坡角度可达30°。

单轨吊机车运输系统有着较为独特导向轮设计，能够有效防止机车掉道、打滑问题发生，尤其是具备主动紧急制动功能，能够充分保障机车运输安全。

此外，单轨吊机车运输系统能够连续地、快速地在多方向上实现高效运输，缩减了煤矿换装环节，设备、人员、物料等都能够实现在井口与工作面之间的连续不间断运输。

在综采工作面转换方面运用效益更为突出，能够使采煤工作面转换时间大幅缩短，相比于传统辅助运输节约一半以上的转换时间。

2. 单轨吊机车辅助运输网络系统
轨道网络系统以综采区大轨道为主干联络巷，通过单轨吊道岔，和各个综掘区、综采区形成轨道网络，单轨吊机车在轨道网络中可自由运作，在道岔、弯轨、直轨协调下能够到达轨道网络范围内任意一点；轨道的吊挂通过锚杆固定实现，目前各矿区单轨吊轨道倒挂多选用M20×2000mm锚杆、18×64圆环链，利用垫板、高强度螺栓、工字钢等构成吊挂构件，通常来说，单轨吊锚杆的单根锚固力必须大于75kN才能够满足运输需求。

3. 煤矿井下单轨吊机车辅助运输系统的应用
3.1煤矿井下单轨吊机车辅助运输系统在综掘工作面的应用
煤矿井下单轨吊机车辅助运输系统由轨道、6t起吊部、司机室、驱动部、动力部、控制部、驱动部构成。

单轨吊轨道、单轨吊机车需要在综掘面掘进到一
定长度后开始安装应用，一般情况下，单轨吊轨道的布置需要参考巷道壁、胶带传输机
的具体位置综合确定，在综掘工作面掘进的过程中，多采用三驱、两驱的单轨吊机车，根据
实际情况选配起吊梁，然后逐步运送用于综掘生产的皮带、支护材料、掘进机械零部件等，
同时也能够实际情况运输人员，直至综掘工作面生产结束。

3.2煤矿井下单轨吊机车辅助运输系统在综采工作面安装过程中的应用
综采工作面在正常掘进完毕之后，可根据载荷需求，综合选用两驱、三驱、四驱、五驱
防爆蓄电池牵引机车或者防爆柴油单轨机车，逐步撤出综掘设备、综掘零部件等。

在综掘设备、综掘零部件撤出完毕后，利用单轨吊可运送综采设备、刮板运输机、支架、煤机等进入
工作面安装。

一般情况下，综采工作面所使用的支架，其自重不超过15t、巷道坡度不超过15°的情况下，就可直接应用电牵引单轨机车进行安装，若是支架的自重超过15t，巷道的坡
度在15°综上考虑，就需要考虑采用六驱防爆柴油单轨机。

综采工作面投入正常生产后，煤
矿井下单轨吊机车辅助运输系统能够根据生产需求运输零部件、工作人员、物料等。

煤矿井下单轨吊机车辅助运输系统用于综采工作面、综掘工作面，可直接消除小绞车运
输方式带来的掉道、跑车、短绳等安全隐患，且煤矿井下单轨吊机
车辅助运输系统运作全程有司机进行指令控制，运输全过程均可根据实际情况进行调整；煤矿井下单轨吊机车辅助运输系统可解决小绞车运输过程复杂、劳动强度大、占用设备多、
运输效率低等等问题，且在大重量、高坡度的运输要求下，设备即便是在1m宽的巷道中也
可运行，而传统的小绞车、无轨道脚轮车只能够在坡度不大于12°的巷道中运行，且煤矿井
下单轨吊机车辅助运输系统应用无需硬化巷道底板、拓展巷道宽度。

另外，煤矿井下单轨吊
机车辅助运输系统的应用能够大幅度提高综采工作面各种设备的安装速度，在使用地轨运输
的过程中，综掘工作面掘进完成后，需要大量时间完善辅助设施，而综掘工作面开始工作就
可安装单轨吊，在掘进完毕后单轨吊系统已经安装完善，可直接满足综采工作面的设备运输
需求，根据我国各个矿区实际生产效率计算，一个长度为150m的工作面，综采工作面设备
的安装时间可体现30d左右。

4.结束语
采用单轨吊机车辅助运输系统，来代替传统绞车运输系统在煤矿井下进行运输作业，具
备较好的应用范围，且灵活性较高，对于巷道坡变化较大的情况也有着较好的适应性。

在安
装方面也较为简单，并且能够有效避免掉道、断绳、跑车等事故风险，对于运输系统的全程
情况与异常情况都能准确及时地掌控，进而快速采取有效解决措施。

单轨吊机车辅助运输系
统的应用，不但能够有效避免传统地轨运输弊端，对于缩减维修费用与控制前提投入方面也
有着较大优势，因此，煤矿井下单轨吊机车辅助运输系统的应用有着较好的经济效益。

参考文献：
[1] 李永军. 煤矿井下单轨吊机车选型计算[J]. 山东煤炭科技，2019（2）：130-131+134.
[2] 吕迎春，郭镇铭，马克林. 浅谈单轨吊机车在兴隆庄煤矿的研究与应用[J]. 煤矿现代
化,2017(04):22-23.
[3] 刘勇. 单轨吊机车在煤矿综采安(撤)工作面中的应用[J].中国新通信,2016 (07):95-96.。