巖巷機械化作業(yè)線矸石高效裝運技術研究與應用①

徐親成

摘 要：為了提高礦井巖巷的掘進速度和機械化水平，該文詳細介紹了二種機械化作業(yè)線的高效裝運技術現(xiàn)狀及特點，提出了“巖巷用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+串聯(lián)礦車組”及“巖巷用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+矸倉+主煤流皮帶機+地面分矸系統(tǒng)”兩種高效能矸石裝運技術方案，并對其中關鍵環(huán)節(jié)進行了分析及研究，提出解決方法及措施。

關鍵詞：巖巷機械化 ?高效裝運 ?技術方案 ?研究應用

中圖分類號：TH24 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0041-02

1 巖巷掘進裝運技術現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)巖巷掘進以手風鉆鉆眼爆破工藝為主，耙斗裝巖機配合礦車將矸石運輸升井。這種矸石裝運方式屬于間斷不連續(xù)排矸形式，裝、運分開順序作業(yè)，耙裝機作業(yè)時不能運輸，裝矸工序占用時間較長，而且受到礦車供應量不均衡的影響大，一旦空載礦車供應不上，巷道迎頭掘進作業(yè)就得停止，是制約掘進效率的關鍵因素之一。另外，也有部分煤礦采用耙斗裝巖機配合側(cè)卸式裝巖機裝矸，礦車運輸，還有部分礦山采用梭式礦車運輸，這些矸石運輸方式在一定程度上提高了運輸效率，但仍然屬于間斷不連續(xù)作業(yè)形式，同樣受到礦車周轉(zhuǎn)效率低等因素制約。

2 高效矸石裝運方案技術分析

2.1 巖巷掘進用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+串聯(lián)礦車組方案

為優(yōu)化巖巷機械作業(yè)裝運工序，設計了一種適用于平巷、斜巷大斷面全巖巷道快速掘進設備裝運系統(tǒng)，系統(tǒng)配套打眼設備為CMJ17行煤礦用全液壓掘進鉆車，采用ZWY-120/55L型防爆型履帶式挖斗裝載機裝矸，通過巖巷轉(zhuǎn)運膠帶輸送機將矸石直接裝運至串聯(lián)礦車內(nèi)，電機車牽引礦車至采區(qū)車場，即組成了“巖巷掘進用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+串聯(lián)礦車”高效能裝運出矸系統(tǒng)，如圖1所示。

2.1.1 挖掘式裝載機的結(jié)構(gòu)特征及應用特點

“巖巷掘進用全液壓鉆車+挖斗裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+串聯(lián)礦車”主要由行駛、挖掘、輸送三大機構(gòu)及液壓、電氣二大系統(tǒng)組成。該機具有如下功能：（1）液壓驅(qū)動行走功能通過液壓馬達驅(qū)動履帶行走，液壓馬達具有前行、后退、自動剎車三種性能;（2）挖掘采集功能由機械手完成，機械手具有挖掘、伸臂、裝料，卸料性能，大臂可上升、下降，左右回轉(zhuǎn)，挖掘采集的操縱由全液壓控制;（3）輸送、裝車功能能由配套輸送機系統(tǒng)完成，輸送架前接料口與礦石接觸面緊密，工作時穩(wěn)定性強，同時可以收集散矸，平整巷道。

挖掘裝載機具有如下優(yōu)點：（1）挖掘裝載機采用機械扒矸代替了原來人站在耙斗式裝巖機扒矸的方式，避免了矸石墜落或鋼絲繩彈出傷人的危險，扒矸作業(yè)是由機械臂完成，這樣在空頂情況下作業(yè)，保證了工人的施工安全;（2）挖掘裝載機自配運輸系統(tǒng)與轉(zhuǎn)運皮帶機搭接，實現(xiàn)了矸石裝運的連續(xù)性，提高了矸石裝運效率。與耙斗式裝渣機相比，它的工作臂的作業(yè)范圍大，減少了設備來回移動距離，提高了工效;（3）挖掘裝載機采用履帶式行走，與耙斗式裝渣機相比，挖掘裝載機的爬坡能力強，可以在大坡度上下山巷道中施工作業(yè);（4）人工工效高。與耙斗式裝巖機相比，操作人員由2～3人減為只需1人，降低了勞動強度，實現(xiàn)了減人提效。

2.1.2 串聯(lián)礦車組間隔空隙擋矸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征及應用特點

在“巖巷掘進用全液壓鉆車+挖斗裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+串聯(lián)礦車”方案中，如果轉(zhuǎn)運皮帶機在連續(xù)運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下向串聯(lián)礦車組內(nèi)裝矸石，則由于串聯(lián)礦車組礦車與礦車之間存在一定的間隔空隙，當機車牽引礦車組移動，兩輛礦車間的間隔空隙到達矸石落點位置時，矸石會通過礦車間的間隔空隙撒落到地上，且撒落量大，人工清理困難。如果轉(zhuǎn)運皮帶機斷續(xù)運轉(zhuǎn)向串聯(lián)礦車組內(nèi)裝矸石，可解決礦車組撒矸落地問題，但同時由于裝矸的不連續(xù)性，一方面降低了矸石裝運效率;另一方面轉(zhuǎn)運皮帶機需頻繁點動開停，容易燒壞電機。

為此，設計出一套串聯(lián)礦車組間隔空隙擋矸系統(tǒng)，在圖1中，電機車牽引礦車組移動，當兩輛礦車的間隔空隙到達落矸點位置時，串聯(lián)礦車組間隔空隙擋矸系統(tǒng)啟動，三角形的分矸裝置快速移動遮住兩輛礦車間的間隔空隙，落下來的矸石被三角形的分矸裝置分流至兩輛礦車內(nèi)。當間隔空隙越過落矸點后，間隔空隙擋矸系統(tǒng)回復初始位置，等待下一個礦車間間隔空隙到來，重復上述動作，直到礦車組完成裝矸作業(yè)。

串聯(lián)礦車組間隔空隙擋矸系統(tǒng)主要由平移機構(gòu)、升降機構(gòu)、擋矸機構(gòu)三大機構(gòu)及液壓、電氣二大系統(tǒng)組成。該礦車間隙擋矸裝置具有以下優(yōu)點：

（1）利用傳感器精確地檢測礦車運行時的位置，傳輸給PLC，再發(fā)出信號控制液壓系統(tǒng)，使整個分矸過程更加地可靠。

（2）礦車與礦車之間的間隙運動至落矸點位置時，自動擋矸裝置遮在兩礦車間隔空隙處，很好地解決了礦車組連續(xù)裝矸矸石撒落問題（如圖2所示）。

（3）該串聯(lián)礦車組間隔空隙擋矸系統(tǒng)實現(xiàn)了轉(zhuǎn)運皮帶機連續(xù)裝運矸石，同時系統(tǒng)的操作可由轉(zhuǎn)運皮帶機司機兼職操作，無需增加操作人員。

2.2 巖巷掘進用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+矸倉+主煤流皮帶機+地面分矸皮帶機系統(tǒng)

“巖巷掘進用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+矸倉+主煤流皮帶機+地面分矸皮帶機系統(tǒng)”迎頭裝載工序同“巖巷掘進用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+串聯(lián)礦車組系統(tǒng)”一樣，裝、運一體化平行作業(yè)，出矸運輸效率高，如圖3所示。下面重點介紹一下煤矸分流器在該系統(tǒng)中的應用。

2.2.1 煤矸分流器的結(jié)構(gòu)特征及應用特點

煤矸分流器主要由溜煤板、改向擋板、電液推移機構(gòu)及液壓動力源等組成。當煤矸分流器保持在出煤狀態(tài)時，改向擋板旋轉(zhuǎn)至出煤位置，煤流落到出煤皮帶機上運走;當煤矸分流器切換到出矸狀態(tài)時，改向擋板繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)約45°，到達出矸位置，矸石落到出矸皮帶機上運走，改向擋板旋轉(zhuǎn)通過電液推動器實現(xiàn)位置轉(zhuǎn)換。煤矸分流器具有以下優(yōu)點：

（1）煤矸分流器結(jié)構(gòu)簡單，動態(tài)分流，出煤出矸轉(zhuǎn)換快，效率高。

（2）利用兩條專用皮帶機分別運煤運矸，運輸效率高，做大限度的保證了煤質(zhì)質(zhì)量，提高了經(jīng)濟效益。

（3）同時裝置的操作可由皮帶機司機兼職操作，無需增加人工成本。

3 結(jié)語

“巖巷用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+串聯(lián)礦車組”主要適用于井下軌道運輸系統(tǒng)高效可靠，提升運輸能力強的礦井。而“巖巷用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+矸倉+主煤流皮帶機+地面分矸系統(tǒng)”主要適用于主煤流皮帶機運輸能力富余量大，軌道提升運輸能力不足的礦井。兩套方案均實現(xiàn)了機械化、自動化作業(yè)，提高了矸石裝運機械化水平，實現(xiàn)了矸石裝運連續(xù)作業(yè)，縮短了矸石裝運時間，降低了工人勞動強度，具有良好的推廣應用前景。

參考文獻

[1] 邵虎成.巖巷裝載技術及其發(fā)展[J].建井技術，1996（5-6）：20-21.

[2] 楊曉，楊永興，楊淼.巖巷掘進連續(xù)排矸系統(tǒng)的應用與分析[J].煤礦機電，2012（5）：125-126.endprint

摘 要：為了提高礦井巖巷的掘進速度和機械化水平，該文詳細介紹了二種機械化作業(yè)線的高效裝運技術現(xiàn)狀及特點，提出了“巖巷用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+串聯(lián)礦車組”及“巖巷用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+矸倉+主煤流皮帶機+地面分矸系統(tǒng)”兩種高效能矸石裝運技術方案，并對其中關鍵環(huán)節(jié)進行了分析及研究，提出解決方法及措施。

關鍵詞：巖巷機械化 ?高效裝運 ?技術方案 ?研究應用

中圖分類號：TH24 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0041-02

1 巖巷掘進裝運技術現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)巖巷掘進以手風鉆鉆眼爆破工藝為主，耙斗裝巖機配合礦車將矸石運輸升井。這種矸石裝運方式屬于間斷不連續(xù)排矸形式，裝、運分開順序作業(yè)，耙裝機作業(yè)時不能運輸，裝矸工序占用時間較長，而且受到礦車供應量不均衡的影響大，一旦空載礦車供應不上，巷道迎頭掘進作業(yè)就得停止，是制約掘進效率的關鍵因素之一。另外，也有部分煤礦采用耙斗裝巖機配合側(cè)卸式裝巖機裝矸，礦車運輸，還有部分礦山采用梭式礦車運輸，這些矸石運輸方式在一定程度上提高了運輸效率，但仍然屬于間斷不連續(xù)作業(yè)形式，同樣受到礦車周轉(zhuǎn)效率低等因素制約。

2 高效矸石裝運方案技術分析

2.1 巖巷掘進用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+串聯(lián)礦車組方案

為優(yōu)化巖巷機械作業(yè)裝運工序，設計了一種適用于平巷、斜巷大斷面全巖巷道快速掘進設備裝運系統(tǒng)，系統(tǒng)配套打眼設備為CMJ17行煤礦用全液壓掘進鉆車，采用ZWY-120/55L型防爆型履帶式挖斗裝載機裝矸，通過巖巷轉(zhuǎn)運膠帶輸送機將矸石直接裝運至串聯(lián)礦車內(nèi)，電機車牽引礦車至采區(qū)車場，即組成了“巖巷掘進用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+串聯(lián)礦車”高效能裝運出矸系統(tǒng)，如圖1所示。

2.1.1 挖掘式裝載機的結(jié)構(gòu)特征及應用特點

“巖巷掘進用全液壓鉆車+挖斗裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+串聯(lián)礦車”主要由行駛、挖掘、輸送三大機構(gòu)及液壓、電氣二大系統(tǒng)組成。該機具有如下功能：（1）液壓驅(qū)動行走功能通過液壓馬達驅(qū)動履帶行走，液壓馬達具有前行、后退、自動剎車三種性能;（2）挖掘采集功能由機械手完成，機械手具有挖掘、伸臂、裝料，卸料性能，大臂可上升、下降，左右回轉(zhuǎn)，挖掘采集的操縱由全液壓控制;（3）輸送、裝車功能能由配套輸送機系統(tǒng)完成，輸送架前接料口與礦石接觸面緊密，工作時穩(wěn)定性強，同時可以收集散矸，平整巷道。

挖掘裝載機具有如下優(yōu)點：（1）挖掘裝載機采用機械扒矸代替了原來人站在耙斗式裝巖機扒矸的方式，避免了矸石墜落或鋼絲繩彈出傷人的危險，扒矸作業(yè)是由機械臂完成，這樣在空頂情況下作業(yè)，保證了工人的施工安全;（2）挖掘裝載機自配運輸系統(tǒng)與轉(zhuǎn)運皮帶機搭接，實現(xiàn)了矸石裝運的連續(xù)性，提高了矸石裝運效率。與耙斗式裝渣機相比，它的工作臂的作業(yè)范圍大，減少了設備來回移動距離，提高了工效;（3）挖掘裝載機采用履帶式行走，與耙斗式裝渣機相比，挖掘裝載機的爬坡能力強，可以在大坡度上下山巷道中施工作業(yè);（4）人工工效高。與耙斗式裝巖機相比，操作人員由2～3人減為只需1人，降低了勞動強度，實現(xiàn)了減人提效。

2.1.2 串聯(lián)礦車組間隔空隙擋矸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征及應用特點

在“巖巷掘進用全液壓鉆車+挖斗裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+串聯(lián)礦車”方案中，如果轉(zhuǎn)運皮帶機在連續(xù)運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下向串聯(lián)礦車組內(nèi)裝矸石，則由于串聯(lián)礦車組礦車與礦車之間存在一定的間隔空隙，當機車牽引礦車組移動，兩輛礦車間的間隔空隙到達矸石落點位置時，矸石會通過礦車間的間隔空隙撒落到地上，且撒落量大，人工清理困難。如果轉(zhuǎn)運皮帶機斷續(xù)運轉(zhuǎn)向串聯(lián)礦車組內(nèi)裝矸石，可解決礦車組撒矸落地問題，但同時由于裝矸的不連續(xù)性，一方面降低了矸石裝運效率;另一方面轉(zhuǎn)運皮帶機需頻繁點動開停，容易燒壞電機。

為此，設計出一套串聯(lián)礦車組間隔空隙擋矸系統(tǒng)，在圖1中，電機車牽引礦車組移動，當兩輛礦車的間隔空隙到達落矸點位置時，串聯(lián)礦車組間隔空隙擋矸系統(tǒng)啟動，三角形的分矸裝置快速移動遮住兩輛礦車間的間隔空隙，落下來的矸石被三角形的分矸裝置分流至兩輛礦車內(nèi)。當間隔空隙越過落矸點后，間隔空隙擋矸系統(tǒng)回復初始位置，等待下一個礦車間間隔空隙到來，重復上述動作，直到礦車組完成裝矸作業(yè)。

串聯(lián)礦車組間隔空隙擋矸系統(tǒng)主要由平移機構(gòu)、升降機構(gòu)、擋矸機構(gòu)三大機構(gòu)及液壓、電氣二大系統(tǒng)組成。該礦車間隙擋矸裝置具有以下優(yōu)點：

（1）利用傳感器精確地檢測礦車運行時的位置，傳輸給PLC，再發(fā)出信號控制液壓系統(tǒng)，使整個分矸過程更加地可靠。

（2）礦車與礦車之間的間隙運動至落矸點位置時，自動擋矸裝置遮在兩礦車間隔空隙處，很好地解決了礦車組連續(xù)裝矸矸石撒落問題（如圖2所示）。

（3）該串聯(lián)礦車組間隔空隙擋矸系統(tǒng)實現(xiàn)了轉(zhuǎn)運皮帶機連續(xù)裝運矸石，同時系統(tǒng)的操作可由轉(zhuǎn)運皮帶機司機兼職操作，無需增加操作人員。

2.2 巖巷掘進用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+矸倉+主煤流皮帶機+地面分矸皮帶機系統(tǒng)

“巖巷掘進用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+矸倉+主煤流皮帶機+地面分矸皮帶機系統(tǒng)”迎頭裝載工序同“巖巷掘進用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+串聯(lián)礦車組系統(tǒng)”一樣，裝、運一體化平行作業(yè)，出矸運輸效率高，如圖3所示。下面重點介紹一下煤矸分流器在該系統(tǒng)中的應用。

2.2.1 煤矸分流器的結(jié)構(gòu)特征及應用特點

煤矸分流器主要由溜煤板、改向擋板、電液推移機構(gòu)及液壓動力源等組成。當煤矸分流器保持在出煤狀態(tài)時，改向擋板旋轉(zhuǎn)至出煤位置，煤流落到出煤皮帶機上運走;當煤矸分流器切換到出矸狀態(tài)時，改向擋板繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)約45°，到達出矸位置，矸石落到出矸皮帶機上運走，改向擋板旋轉(zhuǎn)通過電液推動器實現(xiàn)位置轉(zhuǎn)換。煤矸分流器具有以下優(yōu)點：

（1）煤矸分流器結(jié)構(gòu)簡單，動態(tài)分流，出煤出矸轉(zhuǎn)換快，效率高。

（2）利用兩條專用皮帶機分別運煤運矸，運輸效率高，做大限度的保證了煤質(zhì)質(zhì)量，提高了經(jīng)濟效益。

（3）同時裝置的操作可由皮帶機司機兼職操作，無需增加人工成本。

3 結(jié)語

“巖巷用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+串聯(lián)礦車組”主要適用于井下軌道運輸系統(tǒng)高效可靠，提升運輸能力強的礦井。而“巖巷用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+矸倉+主煤流皮帶機+地面分矸系統(tǒng)”主要適用于主煤流皮帶機運輸能力富余量大，軌道提升運輸能力不足的礦井。兩套方案均實現(xiàn)了機械化、自動化作業(yè)，提高了矸石裝運機械化水平，實現(xiàn)了矸石裝運連續(xù)作業(yè)，縮短了矸石裝運時間，降低了工人勞動強度，具有良好的推廣應用前景。

參考文獻

[1] 邵虎成.巖巷裝載技術及其發(fā)展[J].建井技術，1996（5-6）：20-21.

[2] 楊曉，楊永興，楊淼.巖巷掘進連續(xù)排矸系統(tǒng)的應用與分析[J].煤礦機電，2012（5）：125-126.endprint

摘 要：為了提高礦井巖巷的掘進速度和機械化水平，該文詳細介紹了二種機械化作業(yè)線的高效裝運技術現(xiàn)狀及特點，提出了“巖巷用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+串聯(lián)礦車組”及“巖巷用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+矸倉+主煤流皮帶機+地面分矸系統(tǒng)”兩種高效能矸石裝運技術方案，并對其中關鍵環(huán)節(jié)進行了分析及研究，提出解決方法及措施。

關鍵詞：巖巷機械化 ?高效裝運 ?技術方案 ?研究應用

中圖分類號：TH24 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0041-02

1 巖巷掘進裝運技術現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)巖巷掘進以手風鉆鉆眼爆破工藝為主，耙斗裝巖機配合礦車將矸石運輸升井。這種矸石裝運方式屬于間斷不連續(xù)排矸形式，裝、運分開順序作業(yè)，耙裝機作業(yè)時不能運輸，裝矸工序占用時間較長，而且受到礦車供應量不均衡的影響大，一旦空載礦車供應不上，巷道迎頭掘進作業(yè)就得停止，是制約掘進效率的關鍵因素之一。另外，也有部分煤礦采用耙斗裝巖機配合側(cè)卸式裝巖機裝矸，礦車運輸，還有部分礦山采用梭式礦車運輸，這些矸石運輸方式在一定程度上提高了運輸效率，但仍然屬于間斷不連續(xù)作業(yè)形式，同樣受到礦車周轉(zhuǎn)效率低等因素制約。

2 高效矸石裝運方案技術分析

2.1 巖巷掘進用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+串聯(lián)礦車組方案

為優(yōu)化巖巷機械作業(yè)裝運工序，設計了一種適用于平巷、斜巷大斷面全巖巷道快速掘進設備裝運系統(tǒng)，系統(tǒng)配套打眼設備為CMJ17行煤礦用全液壓掘進鉆車，采用ZWY-120/55L型防爆型履帶式挖斗裝載機裝矸，通過巖巷轉(zhuǎn)運膠帶輸送機將矸石直接裝運至串聯(lián)礦車內(nèi)，電機車牽引礦車至采區(qū)車場，即組成了“巖巷掘進用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+串聯(lián)礦車”高效能裝運出矸系統(tǒng)，如圖1所示。

2.1.1 挖掘式裝載機的結(jié)構(gòu)特征及應用特點

“巖巷掘進用全液壓鉆車+挖斗裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+串聯(lián)礦車”主要由行駛、挖掘、輸送三大機構(gòu)及液壓、電氣二大系統(tǒng)組成。該機具有如下功能：（1）液壓驅(qū)動行走功能通過液壓馬達驅(qū)動履帶行走，液壓馬達具有前行、后退、自動剎車三種性能;（2）挖掘采集功能由機械手完成，機械手具有挖掘、伸臂、裝料，卸料性能，大臂可上升、下降，左右回轉(zhuǎn)，挖掘采集的操縱由全液壓控制;（3）輸送、裝車功能能由配套輸送機系統(tǒng)完成，輸送架前接料口與礦石接觸面緊密，工作時穩(wěn)定性強，同時可以收集散矸，平整巷道。

挖掘裝載機具有如下優(yōu)點：（1）挖掘裝載機采用機械扒矸代替了原來人站在耙斗式裝巖機扒矸的方式，避免了矸石墜落或鋼絲繩彈出傷人的危險，扒矸作業(yè)是由機械臂完成，這樣在空頂情況下作業(yè)，保證了工人的施工安全;（2）挖掘裝載機自配運輸系統(tǒng)與轉(zhuǎn)運皮帶機搭接，實現(xiàn)了矸石裝運的連續(xù)性，提高了矸石裝運效率。與耙斗式裝渣機相比，它的工作臂的作業(yè)范圍大，減少了設備來回移動距離，提高了工效;（3）挖掘裝載機采用履帶式行走，與耙斗式裝渣機相比，挖掘裝載機的爬坡能力強，可以在大坡度上下山巷道中施工作業(yè);（4）人工工效高。與耙斗式裝巖機相比，操作人員由2～3人減為只需1人，降低了勞動強度，實現(xiàn)了減人提效。

2.1.2 串聯(lián)礦車組間隔空隙擋矸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征及應用特點

在“巖巷掘進用全液壓鉆車+挖斗裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+串聯(lián)礦車”方案中，如果轉(zhuǎn)運皮帶機在連續(xù)運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下向串聯(lián)礦車組內(nèi)裝矸石，則由于串聯(lián)礦車組礦車與礦車之間存在一定的間隔空隙，當機車牽引礦車組移動，兩輛礦車間的間隔空隙到達矸石落點位置時，矸石會通過礦車間的間隔空隙撒落到地上，且撒落量大，人工清理困難。如果轉(zhuǎn)運皮帶機斷續(xù)運轉(zhuǎn)向串聯(lián)礦車組內(nèi)裝矸石，可解決礦車組撒矸落地問題，但同時由于裝矸的不連續(xù)性，一方面降低了矸石裝運效率;另一方面轉(zhuǎn)運皮帶機需頻繁點動開停，容易燒壞電機。

為此，設計出一套串聯(lián)礦車組間隔空隙擋矸系統(tǒng)，在圖1中，電機車牽引礦車組移動，當兩輛礦車的間隔空隙到達落矸點位置時，串聯(lián)礦車組間隔空隙擋矸系統(tǒng)啟動，三角形的分矸裝置快速移動遮住兩輛礦車間的間隔空隙，落下來的矸石被三角形的分矸裝置分流至兩輛礦車內(nèi)。當間隔空隙越過落矸點后，間隔空隙擋矸系統(tǒng)回復初始位置，等待下一個礦車間間隔空隙到來，重復上述動作，直到礦車組完成裝矸作業(yè)。

串聯(lián)礦車組間隔空隙擋矸系統(tǒng)主要由平移機構(gòu)、升降機構(gòu)、擋矸機構(gòu)三大機構(gòu)及液壓、電氣二大系統(tǒng)組成。該礦車間隙擋矸裝置具有以下優(yōu)點：

（1）利用傳感器精確地檢測礦車運行時的位置，傳輸給PLC，再發(fā)出信號控制液壓系統(tǒng)，使整個分矸過程更加地可靠。

（2）礦車與礦車之間的間隙運動至落矸點位置時，自動擋矸裝置遮在兩礦車間隔空隙處，很好地解決了礦車組連續(xù)裝矸矸石撒落問題（如圖2所示）。

（3）該串聯(lián)礦車組間隔空隙擋矸系統(tǒng)實現(xiàn)了轉(zhuǎn)運皮帶機連續(xù)裝運矸石，同時系統(tǒng)的操作可由轉(zhuǎn)運皮帶機司機兼職操作，無需增加操作人員。

2.2 巖巷掘進用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+矸倉+主煤流皮帶機+地面分矸皮帶機系統(tǒng)

“巖巷掘進用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+矸倉+主煤流皮帶機+地面分矸皮帶機系統(tǒng)”迎頭裝載工序同“巖巷掘進用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+串聯(lián)礦車組系統(tǒng)”一樣，裝、運一體化平行作業(yè)，出矸運輸效率高，如圖3所示。下面重點介紹一下煤矸分流器在該系統(tǒng)中的應用。

2.2.1 煤矸分流器的結(jié)構(gòu)特征及應用特點

煤矸分流器主要由溜煤板、改向擋板、電液推移機構(gòu)及液壓動力源等組成。當煤矸分流器保持在出煤狀態(tài)時，改向擋板旋轉(zhuǎn)至出煤位置，煤流落到出煤皮帶機上運走;當煤矸分流器切換到出矸狀態(tài)時，改向擋板繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)約45°，到達出矸位置，矸石落到出矸皮帶機上運走，改向擋板旋轉(zhuǎn)通過電液推動器實現(xiàn)位置轉(zhuǎn)換。煤矸分流器具有以下優(yōu)點：

（1）煤矸分流器結(jié)構(gòu)簡單，動態(tài)分流，出煤出矸轉(zhuǎn)換快，效率高。

（2）利用兩條專用皮帶機分別運煤運矸，運輸效率高，做大限度的保證了煤質(zhì)質(zhì)量，提高了經(jīng)濟效益。

（3）同時裝置的操作可由皮帶機司機兼職操作，無需增加人工成本。

3 結(jié)語

“巖巷用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+串聯(lián)礦車組”主要適用于井下軌道運輸系統(tǒng)高效可靠，提升運輸能力強的礦井。而“巖巷用全液壓鉆車+挖掘式裝載機+巖巷轉(zhuǎn)運皮帶機+矸倉+主煤流皮帶機+地面分矸系統(tǒng)”主要適用于主煤流皮帶機運輸能力富余量大，軌道提升運輸能力不足的礦井。兩套方案均實現(xiàn)了機械化、自動化作業(yè)，提高了矸石裝運機械化水平，實現(xiàn)了矸石裝運連續(xù)作業(yè)，縮短了矸石裝運時間，降低了工人勞動強度，具有良好的推廣應用前景。

參考文獻

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