单轨吊在煤矿综采工作面的应用

张 伟

（山西煤炭运销集团沁水峪煌煤业有限公司，山西晋城 048211）

0 引言

随着中国煤矿机械化水平和技术的提高，在进行煤矿开采时，机械化设备的应用越来越多，这些新型设备的应用极大提高了煤矿生产的工作效率，但也带来了安全等方面的较多问题。因此，在进行综采时，如何更加安全高效地生产成为人们关心的重要问题。本文结合单轨吊在煤矿综采工作面的应用，对该问题进行具体分析。

1 单轨吊辅煤矿运输系统

在煤矿综采工作中，单轨吊运输系统一般包括两部分，即单轨吊轨道网络系统和单轨吊机车设备设施。单轨吊轨道网络系统如图1所示。轨道运输系统包括直轨道、弯轨道、轨道线路、道岔等部分；单轨吊设备设施包括单轨机车的主机、起吊梁、集装箱等部分。目前，在采区工作面巷道中采用的单轨吊机车主要以防爆蓄电池电牵引机车和防爆柴油机单轨机车两部分为主，虽然只分为两大类别，但细分起来型号却十分繁多，在不同的工作场合，选择这些设备时，也有一定的规律和技巧[1]。结合实际应用经验，对电牵引机车和防爆柴油机单轨机车进行分析论述。

图1 单轨吊网络示意图

1.1 电牵引机车运输系统

电牵引机车一般采用矿用防爆蓄电池为动力源，主要通过变电器将直流电转变为三相交流电，通过变频器等设施带动内部电机，司机在司机室内就能够轻而易举地对设备下达诸如开车、停车、加减速等指令，操作方便简单。此外，这种设备还具有速度快、投资低等突出优点。初步估算，这种机车的投资金额比柴油机车的一半价格还少，而且由于其动力源是蓄电池，因此产生的污染也较少，对环境影响不大[2]。但是，在拥有诸多优点的同时，这种设备也有其缺点，最为显著的缺点是由于动力源是蓄电池，电池自身的重量比较大，在运输过程中占有一定比重，会拉低整体运输量，而且蓄电池所提供的动力有限，致使单轨吊的整体运输速度比较慢，影响整体运输状况。

1.2 防爆柴油单轨机车运输系统

防爆柴油单轨机车的动力源是柴油机，是通过三联泵将液压油转变为高压介质，进而产生驱动力，达到运输效果。在进行运输时，操作方式与电牵引机车大致相同，但由于二者动力源不同，也会存在一些细微区别。这种运输设备的优点与电牵引机车的优点恰恰相反，由于动力源是柴油机，只要有足够的柴油就能维持设备的良好运行，而柴油的动力比较大，致使其爬坡能力也比较强。同时，柴油机体积小、重量轻，负载能力也比较强[3]。这种设备的缺点则是设备的购置费用较高，维修时比较麻烦，且柴油燃烧对空气和环境的污染较大。

2 单轨吊在综采工作面的应用

2.1 综掘工作面

综掘工作面开始掘进之后，工作人员一般会在掘进巷道长度达到50 m之后才开始敷设单轨吊轨道并安装机车。之所以选择在这个阶段开展这些工作，主要需要考虑安全等多方面的因素。煤矿的采掘工作一般都是在地下展开，地下环境复杂多变，虽然在开展采掘工作之前，地质勘探方面的专家已经对煤矿采掘周边的环境做了细致检测，但在实际工作中，难保没有安全隐患[4]。巷道开挖至50 m后，工作人员对地下环境基本上已经熟悉并适应，此时开展运输工作更有利于保障施工人员的安全，对运输工作的开展极为有利。

2.2 综采工作面安装准备期间

综掘工作面掘进完毕后，工作人员可以根据运输载荷的大小选择电牵引单轨车或柴油单轨车的型号和大小，并对相关的综掘设备及零部件进行撤除运输。撤除完毕后，可以用单轨吊直接运输综采支架、煤机、刮板输送机等进行采煤工作面的设备安装。一切工作准备完毕之后，工作人员就能正式进行采煤工作。在采煤工作结束后，工作人员还要负责将采好的煤和使用完毕的设备零部件、工作人员等顺利运送到地面上，这样所有工作才算完成[5]。

3 单轨吊在煤矿综采工作面的应用效果

3.1 提高运输效率，保障施工安全

相较于传统的煤矿综采运输工作，采用单轨吊明显提高了运输效率，有效保障了施工人员的安全。在传统运输工作中，使用的运输设备比较繁杂，如小绞车、卡轨车等，这些设备在操作时不如单轨吊流畅，大多需要借助一些外力来维持运输设备的良好运转，因此经常会出现断绳、跑车、掉道等情况，很容易对施工人员的安全造成威胁。一旦出现意外情况，相关工作可能就需要暂时中止，这样对运输效率就会产生一定影响。但是，工作人员在施工过程中，如果采用单轨吊则能够有效避免这种情况，使用单轨吊时，操作人员能够在驾驶室内操作设备，大大提高了操作的安全性，而且使用这种设备不需要外力进行辅助，这样意外情况也相应减少[6]。

3.2 施工更加合理，解决辅助运输问题

使用单轨吊使施工更加合理，更好地解决了辅助运输问题。采用传统的运输系统，运输设备较多，需要较多的辅助设备完成运输，在运输过程中容易出现突发情况，同一道工序可能需要多个工作人员配合才能够有效完成，占用设备和工作人员较多，施工分配十分不合理。此外，在施工过程中，传统的运输设备动力小，可供选择的运输类型也比较小，遇到一些大型设备或是大坡时施工难度会加大很多。在施工时，如果采用单轨吊，这些问题就能够很好地解决和避免，因为单轨吊的安全性能有保障，一架设备只要有一名工人操作即可，而且单轨吊有电牵引机车和防爆柴油单轨机车两种不同类型可供选择，能够有效解决大重量、大坡度运输难的问题。

3.3 提高工作面安装速度

使用传统的地轨运输时，必须等到巷道掘进完毕后才能开始，而且安装过程中需要耗费大量的时间安装辅助运输设备，极大降低了安装速度。使用单轨吊时，虽然理论上需要等到巷道掘进50 m之后才能开展相关安装工作，但实际上从巷道开门时就能够使用单轨吊进行运输，巷道掘进工作完毕之后，相应的设备安装工作也已基本完成，节省了原有的安装时间，提升了工作效率[7-8]。

4 结束语

单轨吊的运输安全效益突出，经济效益也比较高，而且运输量庞大，在进行煤矿资源运输时，具有极为明显的优势。同时，单轨吊在运输过程中也存在许多问题，需要工作人员注意。在运用这项设备时，工作人员需要不断提升自身的操作技能，做好运输工作，尽可能降低安全事故发生几率，做好综采工作，推动单轨吊在煤矿综采中的广泛应用，促进煤矿事业的发展和创新。