柴油机单轨吊在煤矿井下的应用

平原

摘要：传统的运输方式复杂，投入设备多，劳动力占用量大，为了解决这些弊端，单轨吊辅助运输系统应运而生。单轨吊辅助运输系统开发是为了降低采掘工人的劳动强度、降低运输物料难度和综合安全因素的情况设计的，采用单轨吊辅助运输技术简化了运输环节，提高了运输效率和运输安全，对于我国采矿工作有着重大的意义。

关键词：煤矿;辅助运输;单轨吊;应用

1单轨吊辅助运输系统的组成

1.1调度监控系统

调度监控系统作用是能够对机车运行情况进行准确定位，包括机车位置、运行方向等。该系统包括无线通信、信号智能闭锁、道岔视频监控、机车视频监控、道岔远控司控等功能。将单一的单轨吊辅助运输系统形成网络化、可视化、智能化三化合一的运输体系。

1.2运行轨道

目前，我国使用的单轨吊运输轨道采用德标的I140E型轨道。钢制较好，能够承受的拉力达90kN，保证了机车的运行安全。

1.3制动系统

目前，机车使用的制动系统为失效制动，在机车出现故障或无法控制操作的情况下，油压迅速释放，制动系统自动动作，保证了机车司机及机车的安全。

1.4提升装置

物件提升装置由起吊梁、吊钩、集装箱组成，通过起吊控制手把先将物件提到所需的高度，通过机车牵引将物件运输到指定点后将物件从起吊钩或集装箱内卸下。

1.5单轨吊

单轨吊机车目前有蓄电池机车和柴油机车两种。通过电能或柴油为机车提供动力，使机车在巷道内运行或起吊。

2 单轨吊机车的优势

2.1 高安全性

单轨吊机车的钳形导向装置，可以保证单轨吊机车不会从轨道上掉下;每个驱动步旁都有失效控制的弹簧抱闸系统，当速度超过规定值时，弹簧抱闸系统自动抱闸，保护巷道的人员和机车安全。

2.2灵活性高

可以在传输过程中随地停靠卸载物品，装卸速度快，缓解 因物料运输缓慢造成的成本增加，同时工人的劳动强度降低，建设 单轨吊的钢材用量比普通轨少。根据研究表明：使用单吊轨可以使 劳动量降低 50%以上，运输费用降低一半。

2.3 投入少，效率高

采用了单轨吊运输减少了机电设备的投入和维护，缓解了 巷道内设备拥挤的局面，对于设备的操作人员大大地减少，例如以 前要安排 6 人运输物料，现在只需要 3 人就可以了。对于降低矿井开采成本有巨大的促进作用。

2.4 适应性好

从巷道掘进开始，安装单轨吊机车轨道，用于运输掘进过程中所需要的物料和设备，随着掘进的进尺，逐渐把轨道铺设至工作面，进行工作面支架的安装运输工作，及后续工作面所需的物料。

2.5爬坡能力强，运输能力大。

单轨吊车爬坡能力较强，机车牵引可达18°，绳牵引可达45°。但是，随着坡度增大，允许机车牵引的有效载荷明显减小，所以，设备适用的爬坡角度：柴油机单轨吊应在12°以内（短距离运输也不应大于16°），绳牵引单轨吊应在25°以内。单轨吊车本身的运载能力可以很大，但是由于受巷道支护强度、稳定性以及巷道顶板状况的限制，一般最大单件重量：3m长轨为12t;2m长轨为16t。单轨吊机车的运行速度最大达2m/s，运输效率高。

2.6无需转载直达工作面

单轨吊机车可从井底车场吊起货物，不经转载，通過道岔选择路径，直接送到各个回采工作面。通过井下单轨吊路网，直接将物资送到各个采掘工作面。大大节省了运输时间和人力资源。

3 应用实例分析

淮河能源控股集团煤业公司某煤矿综采工作面准备使用 ZZ13000/27/60D 型液压支架，重量达 47.5 吨，运行线路全长近 1860 米，提料斜巷设计最大坡度 15度，长度 300 米。如果采用传统辅助运输方式，物料及支架需 解体后采用单绳缠绕式绞车、无极绳绞车以及多部慢速绞车等多种运 输设备相互配合才能完成整个支架安装或撤除任务，运输系统复杂， 效率低下。

4应用效益分析

单轨吊做为煤矿业的一种輔助运输工业设备，具备安全系数强、推动力大、适应能力强、经济收益丰富多彩的优势，是融入在我国绝大部分煤矿业的輔助运输工业设备。

（1）从采煤工作面的生产加工持续来看，运用煤矿井下单轨吊运输安装一个固定支架的需要15天左右的時间，而运用轨道运输尽可能30天左右的時间，可提前15天，每一次可节约一个面15天的机械设备租赁费。处在以上分析，理应说单轨吊是一种适合在中国绝大多数煤矿业规范的輔助运输机械设备，推广领域发展前途宽敞。

（2）从运用煤矿井下单轨吊工作方面员来看，运用传统的小提升绞车运输方式每条煤巷合理布局多部提升绞车，每一集提升绞车需一名司机和一名信号把钩工，占据许多工作方面员。而单轨吊运输，许多条煤巷只尽量分派一名单轨吊司机和一名把钩工便能够解决所有难点。能够看得出，单轨吊运输可节约许多的人力资源资源优化配置资源提高配置提高配置，减少工资支出，也有利于安全工作。

（3）从轨道来看，轨道一般选用22kg/m轨道，尽可能多股道合理布局，再再再加上道钉、水泥轨枕等，要用许多原料。而单轨吊轨道系统，尽可能一股道，总重不超25kg/m，除吊挂链和吊挂式预应力锚索外，无需别的原料，相对轨道原料比较省。

5单轨吊辅助运输系统发展前景

单轨吊运输系统取代传统的地轨运输系统，具有适应性强，适用范围广，灵活性强，安装简单，是采掘工作面运送综采支架、物料设备的比较理想的辅助运输工具。单轨吊运输与普通轨道运输相比较，维修费用和前期投入费用均明显减少，经济效益非常可观。单轨吊安全性高，与普通运输相比，无掉道、断绳、跑车的危险，并且有人驾驶可全程掌握运行状况，及时采取措施应对异常情况。

6 结语

单轨吊系统在大量实践应用中已经证明了其所具备的的高效 性、可靠性、安全性以及可维护性，给煤矿企业带来了显著地效益 提升，解决了诸多以往留存的运输问题和隐患，实现了采区人员的 机械化运输。相信随着我国煤炭产业的不断发展，单轨吊系统也将 迎来新一轮的快速发展。

参考文献

[1]尹成排.振兴煤矿井下单轨吊运输系统设计[J].工程科技.2015（4）.

[2]常亮.立井煤矿单轨吊辅助运输设[J]，科技博览，2014（6）.

[3]闫星星矿山压力较大下综采工作面快速回撤 技术的研究应用[J].企业技术开发，2016，（8）.