煤礦軌道輔助運(yùn)輸系統(tǒng)安全高效型裝備的應(yīng)用

摘 要：煤礦為了打造“安全、高效”本質(zhì)型輔助運(yùn)輸系統(tǒng)環(huán)境，從輔助運(yùn)輸?shù)牟煌瑓^(qū)段闡述了不同設(shè)備應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)，為煤礦輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展提供借鑒的模式。

關(guān)鍵詞：運(yùn)輸；安全；高效；裝備應(yīng)用

前言

隨著對(duì)煤礦“安全、高效”快速發(fā)展的要求，打造“本質(zhì)安全、高效”發(fā)展的必然趨勢(shì)，就必須處理好“人、物、環(huán)境”這三個(gè)安全要素，從系統(tǒng)的觀點(diǎn)來(lái)看，三者有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成一個(gè)動(dòng)態(tài)的安全系統(tǒng)。煤礦運(yùn)輸特點(diǎn)：點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣、動(dòng)態(tài)，如何做好“點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)、線連續(xù)、面規(guī)范、動(dòng)態(tài)有序”的運(yùn)輸管理工作機(jī)制，是目前的運(yùn)輸工作重點(diǎn)。根據(jù)公司近年在軌道輔助運(yùn)輸系統(tǒng)（地面運(yùn)輸路線、井口、井下平巷、獨(dú)立斜巷、回采或掘進(jìn)多起伏區(qū)段）方面的管理做法作以闡述。

1 皮帶機(jī)和地倉(cāng)聯(lián)合在掘進(jìn)系統(tǒng)的使用

減少輔助運(yùn)輸事故點(diǎn)，保證出貨安全提高掘進(jìn)效率。以前掘進(jìn)頭傳統(tǒng)的出矸方式是采用扒矸機(jī)、礦車(chē)跟迎頭排矸，由于礦車(chē)供應(yīng)的不連續(xù)性，造成掘進(jìn)頭放炮后的矸子不能及時(shí)運(yùn)出，影響掘進(jìn)頭的正常進(jìn)尺，降低了掘進(jìn)效率，同時(shí)掘進(jìn)頭矸子的積累對(duì)礦車(chē)供應(yīng)的壓力較大，斜巷礦車(chē)運(yùn)輸安全隱患較大。如果采用皮帶機(jī)和地倉(cāng)的聯(lián)合應(yīng)用方式，不但可以解決迎頭矸子積累問(wèn)題，提升了掘進(jìn)頭的生產(chǎn)效率，還降低了對(duì)礦車(chē)供應(yīng)數(shù)量的要求和減少礦車(chē)運(yùn)輸環(huán)節(jié)的安全隱患。

2 無(wú)極繩絞車(chē)在采掘頭的使用

無(wú)極繩在掘進(jìn)工作面代替了過(guò)去的多部絞車(chē)串聯(lián)接力提升，在掘進(jìn)頭的推廣此種輔助運(yùn)輸方式與普通絞車(chē)接力運(yùn)輸相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）運(yùn)輸巷線路長(zhǎng)存在的上坡、下坡和拐彎多，使用一部無(wú)極繩。省去小絞車(chē)中間串聯(lián)接力運(yùn)輸打點(diǎn)、掛鉤、摘鉤等的工序，節(jié)約出了大量的運(yùn)輸時(shí)間；大大減少勞動(dòng)量，減少了運(yùn)輸系統(tǒng)的配備人員數(shù)量，操作簡(jiǎn)單工作運(yùn)輸效率提高。

（2）掘進(jìn)期間掘進(jìn)工作量省去施工小絞車(chē)硐室、小絞車(chē)基礎(chǔ)和中部倒車(chē)場(chǎng)；安裝工程量減少絞車(chē)和電氣設(shè)備安裝拆除；節(jié)省了大量的人力物力、電氣設(shè)備的投入和維護(hù)成本。

（3）無(wú)極繩設(shè)斷繩（帶制動(dòng)車(chē)）、超速保護(hù)裝置，比普通絞車(chē)運(yùn)輸牽引力大，運(yùn)輸重量大，進(jìn)一步提高運(yùn)輸?shù)陌踩浴?/p>

3 齒軌卡軌車(chē)牽引系統(tǒng)裝置或無(wú)極繩絞車(chē)牽引異型軌系統(tǒng)裝置在回采巷道的創(chuàng)新應(yīng)用

隨著采煤技術(shù)裝備的不斷升級(jí)，開(kāi)采環(huán)境復(fù)雜出現(xiàn)巷道運(yùn)輸路線長(zhǎng)、傾角較大的走向，井下大型提升機(jī)應(yīng)用環(huán)境條件不具備。為了解決大傾角抗翻轉(zhuǎn)、運(yùn)輸大件人員問(wèn)題，采用齒軌卡軌車(chē)牽引系統(tǒng)裝置或無(wú)極繩絞車(chē)牽引異型軌卡軌系統(tǒng)裝置牽引設(shè)備運(yùn)人、運(yùn)物，在角度不大、走向較長(zhǎng)的回采巷道，還投入了無(wú)極繩絞車(chē)牽引普軌抱軌人車(chē)系統(tǒng)裝置，實(shí)現(xiàn)了一套設(shè)備完成原來(lái)兩套設(shè)備的功能，同時(shí)該型系統(tǒng)的建立和應(yīng)用代替過(guò)去接力提升，減少了大傾角運(yùn)輸過(guò)程中人的操作環(huán)節(jié)多和在軌道中行走可能帶來(lái)的安全隱患，也突顯了“人性化”管理舉措。比如：

（1）齒軌卡軌車(chē)牽引系統(tǒng)裝置。投入系統(tǒng)走向長(zhǎng)度2300米、垂差430米運(yùn)行、大傾角（適應(yīng)0-30度），首次實(shí)現(xiàn)了32噸整體支架一次性轉(zhuǎn)送入到工作面就位點(diǎn)的創(chuàng)新舉措。解決了長(zhǎng)距離、大傾角（適應(yīng)25度）、重載荷輔助運(yùn)輸。

（2）無(wú)極繩絞車(chē)牽引異型軌卡軌人車(chē)。

（3）解決了長(zhǎng)距離（2500M以?xún)?nèi)）較大傾角（適應(yīng)0-25度）中型載荷輔助運(yùn)輸裝備在回采巷道的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)一套設(shè)備完成運(yùn)物運(yùn)人雙重功能，解決較大傾角抗翻轉(zhuǎn)和較大的牽引力問(wèn)題。異形軌軌道外側(cè)采取槽鋼軌形式，可以有效地實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的卡軌和制動(dòng)，該制動(dòng)形式制動(dòng)環(huán)節(jié)少，制動(dòng)速度快，可靠性更高；制動(dòng)塊能夠與軌道面充分接觸，保證了兩者接觸面積大，制動(dòng)正壓力大，制動(dòng)力不小于160kN。使用異形軌軌道，只要軌道不傾翻，車(chē)輛就不會(huì)出現(xiàn)偏離軌道及翻車(chē)掉道現(xiàn)象。

（4）無(wú)極繩絞車(chē)牽引普通軌人車(chē)系統(tǒng)裝置。

（5）解決了長(zhǎng)距離（2000米左右）、較小傾角（適應(yīng)0-15度）中小型載荷輔助運(yùn)輸裝備在回采巷道的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)一套設(shè)備完成運(yùn)物運(yùn)人雙重功能，成本較上述兩種方式低，從上述可知對(duì)不同的巷道運(yùn)輸工況條件要求，可選取投入不同形式、成本的輔助運(yùn)輸設(shè)備。

4 提高主要斜巷運(yùn)輸安全

在主要運(yùn)輸斜巷采用調(diào)速性能穩(wěn)定的變頻絞車(chē)（代替過(guò)去手動(dòng)調(diào)速的液壓絞車(chē)）、各聯(lián)巷口設(shè)施人員及跑車(chē)防護(hù)裝置狀態(tài)實(shí)現(xiàn)時(shí)時(shí)監(jiān)視，斜巷系統(tǒng)中被監(jiān)視點(diǎn)的情況顯示在監(jiān)視器畫(huà)面上，畫(huà)面集中在絞車(chē)司機(jī)面前顯示，以便司機(jī)了解各工作地點(diǎn)人員設(shè)備狀態(tài)；斜巷內(nèi)的道岔開(kāi)合功能采用遠(yuǎn)距離控制，在車(chē)房顯示其通斷狀態(tài)，以上幾方面因素的聯(lián)合作用提高了斜巷運(yùn)輸安全保障。

5 煤礦頂車(chē)環(huán)節(jié)管理

為了杜絕電機(jī)車(chē)頂車(chē)傷人事故發(fā)生，對(duì)電機(jī)車(chē)頂車(chē)區(qū)域進(jìn)行本質(zhì)安全型環(huán)境建設(shè)打造，在補(bǔ)車(chē)區(qū)域兩端各設(shè)置一套阻車(chē)器，采取阻車(chē)器與補(bǔ)車(chē)機(jī)電氣閉鎖的同時(shí)兩道阻車(chē)器之間實(shí)現(xiàn)反向聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)候電機(jī)車(chē)都不能把礦車(chē)直接頂進(jìn)人員工作區(qū)，同時(shí)，還配套安裝了頂車(chē)打點(diǎn)信號(hào)和語(yǔ)言報(bào)警裝置，確保頂車(chē)時(shí)工作區(qū)域人員安全。

6 斜巷安全設(shè)施、軌道道岔操作機(jī)構(gòu)采用氣動(dòng)化管理體現(xiàn)人性化管理的理念

為了杜絕斜巷運(yùn)行時(shí)人員進(jìn)入斜巷操作相關(guān)設(shè)施帶來(lái)的安全隱患，斜巷安全設(shè)施、軌道道岔操作機(jī)構(gòu)采用氣動(dòng)化在硐室內(nèi)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作，改變了過(guò)去操作人員直接暴露在軌道內(nèi)操作的不安全行為。過(guò)去，把勾人員操作斜巷阻車(chē)裝置時(shí)，要么是在絞車(chē)運(yùn)行前提前進(jìn)入斜巷打開(kāi)阻車(chē)裝置，這樣阻車(chē)裝置就失去了作用；要么是在絞車(chē)運(yùn)行過(guò)程，把勾人員進(jìn)入斜巷打開(kāi)阻車(chē)裝置，這樣把勾人員就會(huì)受到嚴(yán)重的安全威脅。現(xiàn)在采用氣動(dòng)遠(yuǎn)距離且在硐室內(nèi)操作方式，是當(dāng)勾頭車(chē)輛遠(yuǎn)離阻車(chē)器后或接近阻車(chē)裝置前，把勾人員在躲避硐室內(nèi)通過(guò)氣動(dòng)操作機(jī)構(gòu)才及時(shí)關(guān)閉或開(kāi)啟阻車(chē)裝置，此過(guò)程既確保了阻車(chē)裝置的安全防患作用，又確保了作業(yè)人員的安全。

7 減輕工人在路途中的體力消耗

架空乘人裝置在回采巷道的推廣使用。公司把架空乘人裝置的應(yīng)用由集運(yùn)斜巷推廣到采區(qū)回采巷使用，同時(shí)弱化斜巷纏繞式絞車(chē)運(yùn)送人員的人車(chē)使用，目的是杜絕群傷事故發(fā)生。斜巷架空乘人裝置電控部分采用軟啟動(dòng)，做到無(wú)沖擊啟停；乘坐方式推廣零速上下，確保人員乘坐的安全穩(wěn)定性。

8 地面（井下大巷）運(yùn)輸封閉式管理

地面為了避免閑散人員隨意進(jìn)入電機(jī)車(chē)運(yùn)輸路線，地面排矸軌道線路采用封閉方式管理，同時(shí)為了杜絕無(wú)電闖車(chē)或掛線引車(chē)現(xiàn)象發(fā)生，在過(guò)路段安裝架線自動(dòng)升降系統(tǒng)設(shè)備，提高電機(jī)車(chē)運(yùn)輸安全效率。井下水平大巷運(yùn)輸人員為了避免過(guò)去由于身體外露車(chē)外而受傷事故發(fā)生，對(duì)平巷人車(chē)在運(yùn)行中車(chē)門(mén)采用封閉式結(jié)構(gòu)管理，杜絕過(guò)去單鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。另外在各聯(lián)巷口安設(shè)阻車(chē)裝置和行車(chē)語(yǔ)音報(bào)警裝置，真正做到車(chē)輛可控和對(duì)行人預(yù)警，做到車(chē)行人停，把平巷運(yùn)輸管理標(biāo)準(zhǔn)提升到斜巷管理標(biāo)準(zhǔn)水平。

9 提升罐籠作業(yè)的效率和安全性

在副井口采用開(kāi)閉式托罐搖臺(tái)系統(tǒng)設(shè)備，此裝置是實(shí)現(xiàn)軌道運(yùn)輸從井下軌道經(jīng)井筒到地面軌道的拐點(diǎn)。

傳統(tǒng)的搭接式搖臺(tái)作為承接對(duì)罐裝置，主要缺點(diǎn)：一是進(jìn)出礦車(chē)時(shí)，載荷劇烈變化，罐籠上下跳動(dòng)較大，礦車(chē)容易掉道。二是由于活動(dòng)過(guò)渡，軌道在正常搭接時(shí)存在坡度（傾角），推車(chē)機(jī)通過(guò)性不好，傾角較大時(shí)推車(chē)?yán)щy。三是在推車(chē)進(jìn)罐時(shí)，罐籠也會(huì)產(chǎn)生橫向擺動(dòng)，對(duì)罐道產(chǎn)生沖擊，罐道容易損壞。四是目前大多數(shù)立副井都采用多繩摩擦式提升，上下大件時(shí)要根據(jù)提升最大靜張力差大小去配置另一罐的配重量，在現(xiàn)場(chǎng)操作過(guò)程中往往會(huì)因?yàn)檠b卸車(chē)程序上的不同，出現(xiàn)上口大件車(chē)輛罐籠下移的現(xiàn)象發(fā)生，因而存在安全隱患。

由此可見(jiàn)，搭接式搖臺(tái)提升效能較低，作業(yè)條件及安全性較差。尤其用于井底時(shí)，缺點(diǎn)更為突顯。而開(kāi)閉式托罐搖臺(tái)，克服了現(xiàn)有罐籠承接裝置的缺點(diǎn)，采用罐籠中、下盤(pán)底部承接對(duì)罐的工作方式與結(jié)構(gòu)，能夠托起和釋放罐籠，上部采用搖臂搭接罐籠內(nèi)軌面，使搖臺(tái)與罐籠實(shí)現(xiàn)無(wú)縫銜接，具有柔性緩沖托罐、防 罐、自適應(yīng)補(bǔ)償提升繩彈塑性伸長(zhǎng)、快速換層托罐等功能，尤其是減少了對(duì)罐現(xiàn)象，成功地解決了豎井上下大件時(shí)的裝卸運(yùn)輸安全效率問(wèn)題，深井井口使用時(shí)配備鎖罐功能。

10 軌道運(yùn)輸視頻化系統(tǒng)安全保障的應(yīng)用

目前軌道運(yùn)輸系統(tǒng)基本包括三個(gè)區(qū)段，即：以機(jī)車(chē)作為牽引設(shè)備的平巷運(yùn)輸段；以絞車(chē)作為牽引設(shè)備的獨(dú)立斜巷運(yùn)輸段；以無(wú)極繩絞車(chē)或齒軌卡軌柴油機(jī)車(chē)作為牽引設(shè)備的工作面兩巷多變坡起伏運(yùn)輸段。三個(gè)運(yùn)輸段，皆可做到關(guān)鍵點(diǎn)的信息視頻化，即：平巷運(yùn)輸段采用“信、集、閉”系統(tǒng)；獨(dú)立斜巷運(yùn)輸段采用“礦井斜巷絞車(chē)軌道運(yùn)輸遠(yuǎn)程監(jiān)控聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)”；多變坡起伏運(yùn)輸段采用了“無(wú)極繩絞車(chē)牽引車(chē)運(yùn)行位置顯示系統(tǒng)”。上述“點(diǎn)”的視頻化界面建立，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足軌道運(yùn)輸過(guò)程安全的需要，特別是多變坡、距離遠(yuǎn)、環(huán)境較差、不可預(yù)見(jiàn)性問(wèn)題較多，這就需要?jiǎng)?chuàng)建一套系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠展示牽引車(chē)動(dòng)態(tài)位置情況，為司機(jī)提供牽引車(chē)運(yùn)行過(guò)程的可視界面，從礦井井下現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際出發(fā)，應(yīng)用了“移動(dòng)設(shè)備無(wú)線視頻跟蹤傳輸系統(tǒng)”，如圖1所示。該系統(tǒng)通過(guò)在移動(dòng)設(shè)備前后安裝礦用本安型低照度攝像儀、照明射燈（或紅外線采集）、配套的電源和無(wú)線發(fā)射器，在無(wú)極繩絞車(chē)等運(yùn)行的巷道內(nèi)安裝無(wú)線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，絞車(chē)司機(jī)操作位置安裝礦用隔爆型監(jiān)視器，形成一整套無(wú)線視頻跟蹤監(jiān)視系統(tǒng)。絞車(chē)運(yùn)行時(shí)通過(guò)安裝在牽引梭車(chē)前后安裝的攝像儀沿途攝取前后的環(huán)境圖像通過(guò)發(fā)射器發(fā)射圖像信號(hào)，沿途安裝的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)接收信號(hào)并通過(guò)接力方式傳輸轉(zhuǎn)發(fā)給隔爆監(jiān)視器，絞車(chē)司機(jī)可通過(guò)隔爆監(jiān)視器觀察移動(dòng)設(shè)施（梭車(chē)）前后的畫(huà)面，及時(shí)掌握巷道環(huán)境和車(chē)輛運(yùn)行穩(wěn)定情況，對(duì)車(chē)輛在運(yùn)行過(guò)程中的狀態(tài)實(shí)施時(shí)時(shí)監(jiān)控，確保司機(jī)能夠在特殊地段做到減速和在事故狀態(tài)及時(shí)停車(chē)，真正做到安全操作絞車(chē)運(yùn)送車(chē)輛，為移動(dòng)設(shè)備的安全運(yùn)行增添了一道安全防線。這樣就避免了過(guò)去在無(wú)極繩絞車(chē)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)人員跟車(chē)的不安全行為造成的事故發(fā)生。

以上部分是公司正在采用且已固化下來(lái)的做法。作為煤礦輔助運(yùn)輸安全現(xiàn)場(chǎng)管理者，必須要一如既往地堅(jiān)持“依據(jù)環(huán)境，動(dòng)態(tài)創(chuàng)新，管理永恒，安全至上”的理念，從強(qiáng)化“思路、技術(shù)、裝備、管理、措施”等方面去提升煤礦軌道輔助運(yùn)輸系統(tǒng)裝備應(yīng)用的管理水平，真正形成“安全、高效、規(guī)范、有序”的煤礦輔助運(yùn)輸系統(tǒng)裝備應(yīng)用管理模式。