平煤一矿掘进工作面风动单轨吊运输应用实践

牛艳兵

【摘要】在谋矿井下巷道掘进过程中，随着巷道掘进长度的增加，巷道掘进过程中所使用的物料运输越来越制约井下生产。选用DQD20型气动型单轨吊机车在巷道内运输物料，能够降低工人劳动强度，提高工作面自动化效率。

【关键词】物料 压风 气动型单轨吊机车

单轨吊车的研制始于20世纪50年代的联邦德国，之后，法国、前捷克、前苏联及英国等国家也相继引进或研制出单轨吊，并普及发展。单轨吊作为煤矿辅助运输新型装备，具有体积小、运行灵活、安全性强、驱动力大、适应性强、运输效率高、工人劳动强度低、经济效益可观和运输事故少等优点，可以替代轨道绞车，实现物料连续化运输。同时与传统的绞车运输方式相比，不但安全系数和运输效率大大提升，同时设备的运行成本也有显著的下降。而随着科技的进步，新型风动单轨吊的出现将更加方便井下的安全生产。

目前，平煤一矿井下巷道普遍设计长度较长。丁5-32100机巷现总设计长度已超过2.6千米，外机巷与机巷经中部皮带呈“Z"型连接，井下巷道内部物料运输困难，现有运料方式不能满足工作面生产要求。因此，掘进工作面生产期间根据安全高效要求必须改进物料运输系统，以解放人力、节省工时，促进巷道高效施工。丁5-32100机巷现有运输方式为物料矿车经片盘及外机巷轨道，通过轨道运输至外机巷一部皮带机尾，机尾处巷道变向，与中部皮带呈90度连接，中部皮带机尾处巷道变向，与里机巷呈90度连接，由于巷道变向，工程施工困难，运料轨道无法继续向前施工。中部皮带为10度上坡，巷道长度300米，两处变向及上坡巷道对物料转运造成严重影响，每次班组在开工前必须投入大量人力进行物料转运，将物料从外机巷机尾转运至迎头工作地点，运料距离超过1500米，迫使工人使用皮带辅助运输将帮、顶锚盘等小型物料运至工作面，而帮、顶网等大型物料必须由人工背运至迎头工作地点，造成工人体力大量流失，且使用皮带运输存在安全隐患，容易造成事故，同时占用大量工时，严重制约了巷道安全高效掘进计划。

根据丁5-32100机巷工作面运输情况，并考虑到掘进机的安装、撤回、维修或更换零部件及物料转运时的运输需求，选用DQD20型气动型单轨吊机车1套，配套16T起吊梁1套，工作面掘进时可满足掘进机零部件、溜槽、锚杆、防爆开关、皮带、电缆、皮带机托辊等设备及材料的运输需求。此外，还配套1个5T集装箱，用于小件散料的运输。DQD20型气动单轨吊机车最大牵引力为20kN，工作压力0.5MPa，额定起重量12t，最大运行速度15m/min。主要特点：结构紧凑，布局合理、适应性强。重量轻、移动方便，可随工作面一同推进。操作简单，可大大降低工人劳动强度。具有失效制动功能，额定载荷下最大爬坡角度180o单轨吊车由轨道、伸缩梁、拖线小车、风动葫芦、拉杆、主牵引装置、失效制动单元、气控系统等部件组成。轨道由专用吊挂调节装置吊挂在巷道顶板上，轨道之间由销轴连接，供气气管固定于在轨道上来回移动的滑车上，随主机来回移动，主机由2X2Kw气马达驱动贴合于轨道腹板的摩擦轮，从而拖动负载沿轨道来回移动。

为保证巷道安全高效施工，经过对丁5-32100机巷进行现场调查，对巷道宽度、高度、坡度、运输设施、顶板情况等进行评估，再结合巷道内压风管路的铺设情况，选择在丁5-32100外机巷机尾、中部皮带及里机巷机头部分安装风动单轨吊系统，通过打注锚杆将单轨吊轨道悬吊固定在人行帮顶板上，由于轨道吊挂在顶板上，其载重运行不会受到巷道底板变形、积水或物料堆积影响，实现掘进工作面多种物料、设备的空中运输，在单轨吊停止运行期间，也不影响人员过往。人工打注悬吊锚杆，在悬挂单轨吊系统的同时加固了巷道顶板，提高了巷道的安全性。同时，将巷道内原有压风管道每30米加装一个三通，通过风管连接到单轨吊气动葫芦处，以此作为单轨吊的动力源，简化了单轨吊动力系统，做到了切合巷道实际，且以压风做为动力源实现了高效节能的同时极大的方便了工人的操作。风动单轨吊安装后，物料经绞车提升从丁5-32100机巷片盘运至外机巷机尾后，帮、顶锚杆及帮、頂网等物料直接通过单轨吊转运至里机巷，锚盘、药卷等小型物料通过提升物料小车转运至里机巷三部机头处，随后直接下放到井下防爆四轮车上，通过防爆四轮车直接转运到工作面。

风动单轨吊的安装与应用达到防突工作面安全可靠、生产高效、降低工人劳动强度，提高工作面自动化效率的目的，在保证安全的前提下实现安全有效掘进。这一成果的研发与应用，对解决超长巷道内的物料运输，井下专有压风动力不采取电动设备，针对防突掘进工作面安全生产、提高劳动效率，具有广泛和重要的指导意义。

参考文献：

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[2]孙培国，周广宇，黄丙刚.单轨吊机车轨道悬吊安装方式的分析.煤矿机电，2013（5）.

[3]吴家安.煤矿井下单轨吊机车辅助运输系统的应用.煤矿机电，2014（1）.