无轨胶轮车在煤矿辅助运输中的应用研究

2022-05-12付建华

机械管理开发 2022年2期

关键词：胶轮底板巷道

付建华

（山西西山煤电股份有限公司西铭矿，山西太原 030053）

引言

通过选择使用无轨胶轮车来应用到煤矿辅助运输中，对于提升辅助运输质效较为关键。但是当前很多煤矿使用无轨胶轮车还存在着较多问题，影响到无轨胶轮车整体运输质效的发挥。因此，对无轨胶轮车在煤矿辅助运输中的应用进行分析具有重要意义。

1 无轨胶轮车在煤矿辅助运输中的应用优势

首先，无轨胶轮车运输效率相对较高，在地面装载一次之后可直接运输到采区甚至可以直接运输到采区工作面，运输速度快，运输能力大，极大提升了煤矿辅助运输效率。其次，无轨胶轮车在井下运输用途相对较多按用途分类可分为普通的运输车辆和特种车辆，根据不同的任务类型，可选择使用不同的车型。此外，无轨胶轮车运输能力较强，特别是爬坡能力相对于其他辅助运输方式较强。巷道布置也较为简单，运输成本较低。

2 无轨胶轮车在煤矿辅助运输中的应用适用条件

从当前无轨胶轮车在煤矿中的使用来看，主要在一些倾角相对较小的煤矿使用广泛，特别是在倾角在12°以下的煤矿使用相对较多[1]。选择使用无轨胶轮车可以将矸石、设备、材料及人员等直接运输到开采工作面。具体的应用条件如下：

2.1 巷道坡度要求

从当前无轨胶轮车在煤矿中的应用情况来看，一般情况下，在6°范围内的坡上运行时，无轨胶轮车运行的距离在1.2 km 范围内，同时对于局部的纵向最大坡度应当控制在14°范围内。若巷道底板较为光滑，整体较为坚硬，同时有淋水的问题时，对于无轨胶轮车运行的坡度还应当适当降低。在底板较为松软的情况下，对于横向坡度应当控制在5°范围内，巷道倾角应当控制在12°范围内，相关的行车标志也应当完善。

2.2 底板抗压强度要求

从无轨胶轮车使用情况来看，其对于巷道底板一般会产生较大的压强，大约在0.3～0.7 MPa，所以无轨胶轮车在井下使用的过程中对巷道整体的不平整性与硬度均有着相对较高的要求，巷道底板质量要求相对较高。因此，若巷道涌水量较大，底板岩性较差，则无轨胶轮车不适用。一般情况下，巷道底板需要具备砂质页岩、砂岩等底板岩性相对较高的条件才能满足使用需求。无轨胶轮车在辅助运输巷道搬家倒面使用时，需要对巷道底板进行硬化。必要情况下，应当沿着巷道底板开掘排水沟或者在巷道的边角位置设置集水坑[2]。若巷道整体较为松软破碎，则技术人员首先需要对巷道进行铲平处理，然后再铺上砂卵石或者加上垫板。

2.3 无轨胶轮车需要有较好的制动系统

从当前无轨胶轮车使用来看，制动系统运行效果会直接影响到无轨胶轮车作用发挥，很多无轨胶轮车在井下运输的过程中出现了制动不到位的问题，导致了事故的发生。图1 为无轨胶轮车制动系统示意图。在选择无轨胶轮车时，应当结合无轨胶轮车所适用的地质条件进行科学设定。

图1 无轨胶轮车制动系统示意图

3 无轨胶轮车在煤矿辅助运输中的应用要点

3.1 在煤矿井下使用材料运输中的应用

当前煤矿井下生产过程中使用到的各类材料非常多，使用无轨胶轮车可以取得较好的运输效果。通常情况下，在进行材料运输时，需要根据材料的形状，采取集装化的方式进行运输。若运输散装材料或者规模相对较小的材料，例如，对煤矿井下采掘工作面使用较多的管材、水泥、锚杆、锚索、金属网及木材等，可选择使用WqC3J 型胶轮车进行运输。该车在运输时，每次运输重量可以超过3 t，可有效达到煤矿井下各个工作地点对于各类材料使用的需求。同时，对于一些体积较大、使用量也较大的材料，煤矿可选择使用W8 或者WC5 型无轨胶轮车进行运输，WC5 无轨胶轮车每次运输的货物质量可以达到5 t，W8 每次运输的货物质量可以达到8 t。

3.2 在煤矿井下设备运输中的应用

随着煤矿现代化的发展，井下在生产的过程中使用到各种类型的设备，因此，全面使用无轨胶轮车实现设备高效运输非常关键。对于重量在3 t 之下综采面使用到的顺槽及一些规模相对较小的设备可选择使用WC2 型顺槽车或轻型车进行运输[3]。从当前无轨胶轮车在井下运输中的应用来看，选择使用无轨胶轮车较好解决了顺槽物料和小型设备的运输问题，同时降低工人的劳动强度。对于井下使用的特重型装备，例如对采煤机的运输，技术人员可选择使用无轨胶轮车直接从地面运输到采煤工作面。此外，支架运输也是制约煤矿辅助运输效果的重要类型，在具体运输时可以选择使用无轨胶轮车。若支架在40 t之下，可选择使用WC40Y 框架式支架搬运车或WC25 型铲板式支架搬运车进行运输，不仅可以取得较好的运输效果，矿井搬家倒面的时间也可以实现明显节约。

3.3 在煤矿井下人员运输中的应用

人员运输是煤矿辅助运输的重要类型。从传统的煤矿井下人员运输来看，由于运输不到位的问题，很多工人需要在上下班的途中消耗大量的时间和体力，特别是随着煤矿井下生产范围的不断拓展，从入井口到工作面，距离越来越长，这些传统问题更显突出。因此在井下人员运输的过程中，可选择使用无轨胶轮车。例如，可选择使用WC20 型防爆胶轮运输车对人员进行运输，该车上配备有20 人的座位，平均的运行速度可以达到20 km/h，将乘车站设置在等候室中，可以提升人员乘坐的安全性和舒适性，将工人更多的有效时间投入到工作面生产中，同时降低了井下生产的劳动强度，交接班的时间明显缩短。

4 无轨胶轮车在煤矿辅助运输应用中需要注意的问题

4.1 对无轨胶轮车井下运输系统进行全面优化

从当前无轨胶轮车在井下的运输情况来看，系统不够完善是制约无轨胶轮车运输效果提升的重要因素。因此，煤矿在使用无轨胶轮车进行辅助运输时，全面提升系统整体运行参数非常关键，尤其是对井下巷道布置情况必须给予充分关注，结合输送设备的实际需求，对井下煤层的赋存参数进行全面优化，对煤矿拓展布局结构进行整体规划。在巷道出现交叉的位置不能有直角贯通的问题，从而更好确保曲率增大，保证车辆拐弯的空间。同时，从巷道的实际长度出发，对无轨胶轮车运输路线进行科学设计，将参数结构全面融入到其中，确保井下硐室的长度，提升车辆运行效率。若为小型车辆，在双向行驶时应当确保具有回车空间。根据硐室的实际长度，对巷道内部结构进行有效设计，特别是对斜角角度进行综合管控，一般情况下应当将角度控制在45°以下。通过最大限度地提升设计合理性与科学性，更好保证无轨胶轮车在井下辅助运输中的使用效果。

4.2 对巷道路面情况进行全面优化

从无轨胶轮车在煤矿中的应用情况来看，巷道路面情况会直接影响到无轨胶轮车的运行效果，也是导致无轨胶轮车出现运行事故的重要因素。因此，为了更好提升无轨胶轮车在煤矿中的运行实效，煤矿应当根据井下的生产服务区域和服务时间等，对巷道路面情况进行差异化处理。对于较为关键的辅助运输巷道，缓坡副斜井及井底车场等服务年限相对较长位置，路面整体需要承受较大负荷，车流量较大，技术人员可选择使用厚度为0.3 m 的C25 或者C30 混凝土对巷道进行硬化。而对于井下的采区顺槽、联络巷道等服务年限相对较短的巷道可简单进行硬化处理，可满足巷道服务时间内无轨胶轮车顺利通过即可。

4.3 全面做好无轨胶轮车运行辅助设施的设置

为了更好提升无轨胶轮车在井下的运行效果，降低无轨胶轮车运行中出现事故的概率。煤矿企业应当在无轨胶轮车运行的国产车中根据巷道的长度设置针对性的躲避硐室，同时还需要设置加水电的位置，更好确保无轨胶轮车运行实效。根据当前无轨胶轮车在煤矿井下的使用情况，可在错车硐室的位置设置加水地点，间隔距离一般情况下控制在1 km内，通常情况下将躲避硐室设置在行车与行人巷道中，保证在300 m 的范围内有合理间隔。此外，在无轨胶轮车运行的巷道，两帮上应设置反光标志，煤矿工人应当穿戴具有反光标志的工作服，以全面提升无轨胶轮车驾驶人员的辨识力，更好确保无轨胶轮车行驶的安全性。