无轨防爆胶轮车在煤矿井工开采中的应用

无轨防爆胶轮车在煤矿井工开采中的应用

刘亮

山西天地煤机装备有限公司 山西省太原市 030000

摘要：防爆无轨胶轮车是目前井下开采辅助运输的重要交通工具，作为一种特殊的运输车辆，其在煤矿的井下高危作业环境中尤为适用。无轨防爆胶轮车辅助运输是随着采矿技术的不断发展而逐渐发展起来的新型辅助运输方式，相对于传统运输方式，具有运输效率高、速度快、单车载重量大、运输成本低的优势。本文分析了无轨防爆胶轮车在煤矿井工开采中的应用。

关键词：无轨防爆胶轮车；煤矿开采；采矿技术

近几年来，我国的科学技术得到了有效的发展和进步，当下这个高科技时代，各行各业都是在积极地使用新工艺、新技术来进行煤矿井下作业，井下运输辅助工具的应用是必不可少的。一代代的技术进化，需要一代代的技术人员去努力，才能使技术得到进一步的提升，达到最好的效果。在煤矿井下的施工过程中，也应用进了各种新的技术和辅助工具，并且使得煤矿井下作业的效率得到了有效的提升。

一、井下防爆无轨胶轮车概述

1.我国无轨胶轮车发展现状。我国最早的防爆无轨胶轮车是在国外引进的。其在很大程度上能够减少人力资源的消耗，提高开采及运输的生产效率。客观来说，我国是一个富煤的国家，但优质煤层多集中在地下深处，随着科学技术的不断发展及国家对于高危作业人性化的重视、企业不断提高生产效率的内在要求、鼓励发展自主品牌等一系列综合因素下，未来将会有更多我国自主研发的防爆无轨胶车投入到煤矿开采行业中。这也将使得井下防爆无轨胶车走向品种多样化及系列化。

2.井下防爆无轨胶轮车的性能特点。井下防爆无轨胶轮车具有诸多特点，概括来说主要集中在四个方面：一是运输的辅助效率高。无轨胶车运输量大，它可以承担对于机电设备、支护材料等的运输作业，有效减少对人力资源的过分依赖，因而效率高；二是功能较多。井下作业环境复杂，对于机械设备的选用也较为严苛。而无轨胶车可以根据运输情况（如考虑巷道通风、动力装置）变换车辆性质，因而功能强大；三是对于坡度的适应性较高。它可以实现在坡度为12°的煤层上进行爬坡，且能够实现自由运输；四是运行限制较少。无需架线、无需轨道限制，在实现巷道底板硬化的基础上就可开展作业。

3.防爆无轨胶轮车存在的问题。目前，因技术发展的有限性，防爆无轨胶轮车在实际应用中还存在一些问题。一是我国对于防爆无轨胶轮车的研究还处于发展阶段，故障率较高，维修任务繁重，在设计及制造中还有待完善。二是防爆无轨胶轮车的耗油量相比来说比较大，运行费用高，维修成本特别是大修费用也高。三是一些设计上的缺陷，如零部件易损坏，整车稳定性差；转向不够灵活；灯光在发动机转速的影响下亮度不够；噪音较大等。

二 、使用无轨防爆胶轮车的巷道布置与设备配套

1.巷道布置。多年来，我国大部分矿井的辅助运输处于效率低、技术落后的轨道运输，巷道断面一般为拱形或马蹄形，支护多采用砌碹、木棚支护、喷浆支护等，支护强度不高，巷道在长期的采动影响下很容易出现变形，从而会影响胶轮车的正常运行。因此，如果老矿井改用无轨胶轮车进行运输，最好先对一些巷道进行改造，整治变形巷道，然后加强支护，建议采用锚杆、锚索等支护方式。对新建矿井，在设计时就应该与无轨胶轮车运输相适应，巷道断面建议采用矩形，巷道宽度应该比胶轮车的宽度大1m以上，高度应不小于3.2m，路面采用混凝土构筑，以保证必要的强度。路面坡度最好控制在6°以下，如果受地质条件限制，也应该尽量不超过12°，此外，井下有无轨胶轮车行走的巷道必须设置完善的信号系统，确保行车安全。

2.设备配套。矿井的胶轮车辅助运输系统应与矿井工作面数量和产量相匹配，比如一个年产500～600万t的一井一面的矿井，可推荐按表1的车型和数量来配置。

表1　500～600万t/a一井一面各类胶轮车的配置

三、井下防爆无轨胶轮车在煤矿作业中的应用

我国煤矿资源一般集中在地表比较深层的范围内，必须要有井下防爆无轨胶轮车做辅助才能对煤矿进行高效的开采。随着时代的进步，高科技的普及率越来越高，越来越普遍，在各行各业都能看到高科技的使用，现在大多数煤矿都实现了无人化开采。在采矿运输过程中引进高新技术的使用是必不可少的，传统的采矿运输方式需要消耗太多的人力，然而最后得到的利润是非常少的。但是专门用于煤矿开采的防爆无轨胶轮车的出现，大大提升了辅助运输效率。并且在使用了井下防爆无轨胶轮车之后，采矿经济效益也得到了很大幅度的提升。就拿我国平顶山为例，平顶山原煤产量为每天四万吨，需要的辅助运输工作人员的数量为三千五百人左右，而德国在使用煤矿井下防爆无轨胶轮车辅助运输之后，一万吨的原煤产量只需要一百人左右的辅助运输工人，工人数量是我国的十分之一。我国第一个使用无轨胶轮车进行煤矿辅助运输的是神华集团的大柳塔矿，于一九九四年引进无轨胶轮车的使用。在实际的运用过程中，防爆无轨胶轮车有以下特点:运输辅助效率高。防爆无轨胶轮车在井下巷道作业是可以实现对电机设备、支护、材料包括设备的转移等运输作业，可以减少运输工作的作业量，提升作业效率。功能多。防爆无轨胶轮车在井下应用时，可以依据实际情况，按照运输情况进行车辆性质的选择，根据车辆的实际载重，巷道的通风情况、动力装置等进行防爆无轨胶轮车的选择，车辆的功能十分强大，应用范围也比较广泛。适应坡度大。防爆无轨胶轮车可以适应十四度的水平煤层爬坡，并且在水平煤层爬坡中还可以实现自由运输。不需要环节。传统的煤矿辅助运输方式，需要很多的运行环节，而防爆无轨胶轮车只需要对巷道底板进行硬化处理，不需架线，不需要由轨道限制运输。

四、使用无轨防爆胶轮车辅助运输的优点

使用无轨胶轮车运输以前，我矿的辅助运输受到很大的制约，运输能力较差，对正常的生产造成很多不良影响。引进无轨胶轮车以后，辅助运输情况得到了根本性改善，辅助运输不再是制约生产的因素。总结我矿的使用经验，无轨防爆胶轮车辅助运输的优点有以下四点：

1.大大提高了运输效率。使用无轨胶轮车运输以后，材料、设备、人员可以由地面直接运至井下工作面，不需要转载，速度快，运输能力强，能大大提高生产效率。例如我矿一工作面进行回撤掘进皮带时，1200m的掘进巷道，原有的拆除方式需要20名工人，分两班作业，需加设绞车3部进行回收皮带，人员抬倒掘进皮带的中间部分至少需10天，采用无轨胶轮车后，节省绞车3部，6天全部拆除出坑，并且减轻了人员劳动强度。

2.载重能力强。无轨胶轮车的载重量达30～40t，有的甚至更大。采用无轨胶轮车运输，液压支架、输送机等可以不用拆卸，直接整体装运。对于更大型的设备，也只需要进行适当拆卸即可。相较其他运输方式，要方便高效得多。

3.对地质条件的适应能力较强。目前的无轨胶轮车可以爬很陡的坡，对于其他不利地质条件的适应能力也很强。当然，其缺点是对路面的硬度要求较高，路面太软很容易被压坏。

4.成本较传统运输方式低，降低吨煤成本。无轨胶轮车虽然前期投资较大，但是在后期使用中，运输成本较低。

无轨防爆胶轮车辅助运输是煤矿辅助运输的一次革命，它具有传统运输方式不可比拟的优势，必然成为采矿行业中辅助运输未来的发展方向。目前许多国家的煤矿开采企业都对无轨防爆胶轮车在煤矿开采中的运输展开了研究，并取得了一定的研究成果。

参考文献：

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