辅助运输方式对比

第二节辅助运输方式的比较

国内外煤矿井下辅助运输形式主要有：单轨吊、卡轨车、齿轨车、无轨胶轮车等高效方式，及小绞车、无极绳绞车分段分散的落后的辅助运输形式。根据采区的实际条件及方案的布置情况，顺槽的南北距离接近3000m，如果人员步行进入工作面，会大大降低劳动效率，不符合辅助运输方式的选择原则，因此，运距是主要考虑因素，同时考虑地质情况。

单轨吊更有效的利用巷道断面，受底板因素影响小；具有一定爬坡能力，能适应巷道起伏，弯道半径小，机动灵活；柴油机或蓄电池牵引的单轨吊可进入多条分支岔道，实现一条龙不转载运输；需要对顶板岩石的强度和支护要求较高，运距一般不宜超过1500m，考虑到二采区10号煤开采完后对下覆11号煤的顶板影响剧烈，支护较难，因此不选用此种方式。

齿轨车是在普通窄轨轨道的基础上，再在两根钢轨中间加一根平行的齿条作为齿轨，同时在机车上增加1-2套驱动齿轮，通过齿合增大牵引力和制动力的一种系统。

齿轨卡轨车是在齿轨车的基础上，改造轮系，增加卡轨或护轮轨，使之在运行过程中始终卡住轨道而防止车辆脱轨的一种系统。

与卡轨车相比，齿轨车爬坡角度大或常在变坡段上运行，机车重量较大，造价较高，轨道需多设置齿条，造价较高，齿轨轨道安装要求较高，否则将影响正常齿合而脱轨，当地板膨胀或泥水较多时，齿轨啮合不好，对机车运行有影响。结合本采区，煤层倾角最大为6°，不需要加设齿轨系统，根据开采一采区10号煤时，发现巷道底板底鼓严重，影响齿轮啮合，因此不推荐使用。

综合考虑选择卡轨车和无轨胶轮车进行对比。

一、卡轨车辅助运输方式

1、卡轨车系统的基本组成及工作原理

卡轨车系统主要由轨道装置、卡轨车车辆及牵引控制设备三部分组成。

卡轨车的牵引方式有液压绞车的钢丝绳牵引，也有内燃机、蓄电池和电机车的机车牵引。卡轨车的轨道，多用槽钢制成，槽钢轨与轨枕固定在一起形成梯子道，长3m或6m。用快速装置联接，安装在底板上，不铺道渣就成卡轨车的运行

轨道。在轨道上运行的车辆，一般由转向架轮组和平板车体构成。转向架轮组是车辆的承重行走机构，它除了有两对垂直承重行走轮外，还装有两对水平导向滑轮。行走轮在槽钢轨道的上端面行走，水平滑轮在槽口内滚动，由此把车轮固定在轨道上，使行走轮不掉道，这种滑轮也称为卡轨轮。卡轨车的这种轨道结构和车辆行车结构使得卡轨车对煤矿井下的工作条件具有很强的适应性。

卡轨车的突出特点是载重量大;爬坡能力强;允许在小半径的弯道上行驶，可有效防止车辆掉道和翻车;轨道的特殊结构允许在列车中使用闸轨式安全制动车，可防止列车超速和跑车事故。卡轨车是目前矿井运输中较理想的辅助运输设备，它能安全、可靠、高效地完成材料、设备、人员的运输任务，是现代化矿井运输的发展方向。

2、卡轨车的主要类型、特点及使用条件

卡轨车首创于德国，目前美国、俄罗斯、英国、法国都在研制和使用。

钢丝绳牵引的卡轨车的运输距离一般均在1.5km之内，如果巷道平直、转弯少、坡度小，运距可增至3km以上。钢丝绳运输系统几乎可在任何坡度上运行。对坡度的各种限制常取决于所用车辆的型号及其制动系统。卡轨车运输适用于25°以下的坡度，一般限制在18°，最大倾角可达45°。这是钢丝绳牵引优于各种机车牵引之处。坡度增大后为保持较大钢丝绳牵引力，可采用双绳或三绳牵引方式，运行速度一般不超过2m/s，其目的是保证重载运输时，重心平稳，防止转弯时翻倒。

卡轨车的牵引钢丝绳直径在16-30mm之间，不允许使用活接头，可用插接接头。

钢丝绳牵引卡轨车的控制方式一般均由绞车司机远方操作，在牵引车上设跟车人员，由他向绞车司机发出停、开信号，以确保安全。另外，跟车人员也可使用用遥控装置直接制动绞车的控制方式。

钢丝绳牵引的优点是:结构简单，工作可靠，价格便宜，维修方便，牵引力大，并可用多绳牵引，爬坡角度大。缺点是:绞车司机不能直接监视路面情况和运行情况，只能单线运输，分叉处需另设新线路而且需设转载站;运输距离有局限性;长距离运输需多台串联，交接处设转载站;改变运距不方便，需移动锚固站。

适用条件:固定的运输线路，不分叉，转弯不多，运距不变，大运量，坡度

较大的巷道。

山西的漳村矿、潞宁煤业等单位正在使用各种形式的卡轨车，其中漳村矿使用公司生产的KSD-90J变频控制绳牵引卡轨车运输距离达3600多米，属国内首创。

钢丝绳牵引卡轨车的应用，促进了柴油机牵引卡轨车的研制和应用。英国1975年首先推广使用柴油机卡轨车，主要型号有贝考瑞特生产的RL25/400型，功率18kW，最大坡度1:10;RL50/400型，37kW;RL100/400型，74kW。

与钢丝绳牵引的卡轨车相比，柴油机牵引卡轨车的主要优点是:司机跟车操作，能直接监视路面情况和运行情况;路轨分叉、延伸均很方便。由于属自行式运输设备，所以比钢丝绳牵引具有更大的灵活性，在长距离运输中不需转载，特别适用于分叉多、转弯多、运距不断延伸的区段。柴油机车的不足之处在于:牵引力有限;爬坡能力差，一般选用倾角小于8°的巷道;散热多，对深部开采不利;噪音和空气污染虽在允许范围内，但毕竟增加了污染源；维修工作量较大，井下需设置专门的机车维修站;此外，价格比钢丝绳牵引的液压绞车贵。

随着国外在柴油机车方面的研制、应用及发展，国内也正在加紧研制，常州科研试制中心正在研制66kW防爆低污染柴油机牵引的齿轨/粘着卡轨车，具有体积小、结构紧凑、自重轻、转弯灵活等优点，并能在普通轨上行驶，不用转载，既可用在大巷、集中运输巷，又能进入采区。

经过上述分析，结合二采区的实际地质情况，选用柴油机卡轨车，二采区的煤层倾角最大处为6°，不需要大角度的提升，柴油机卡轨车可以实现；一般绳牵引的卡轨车的运输距离不大于1500m，考虑到2800m的顺槽长度，需要中间搭接或者采用高等级的无极绳，造成输送环节多，不符合辅助运输方式选择的原则；绳牵引卡轨车一个系统不能进入多条分支轨道，轨道上特别是弯道段要装有众多托绳导绳轮，且需随运距变化频繁移装回绳轮，根据二采区的开拓布置，则至少需要三套系统，环节较多，运行麻烦。

二、无轨胶轮车辅助运输方式

无轨胶轮车作为一种快速、灵活、高效的辅助运输或辅助作业设备，已经成为和即将成为现代化矿井建设和改造的首选。它不仅有比较完整的配套设备和各种运输车辆，而且适用范围和条件也不断拓宽，几乎涵盖了煤矿辅助运输的各个领域，能够满足矿井对人员、材料、设备和物料的运输需求，并可实现装卸作业