緩傾斜煤層工作面材料道無軌膠輪車應(yīng)用

李大軍++王穩(wěn)世

摘 要：俄霍布拉克煤礦通過在1404工作面材料道試用無軌膠輪車后，輔助運(yùn)輸效率明顯提升。一方面減少了崗位人員投入、改善職工作業(yè)環(huán)境、降低職工勞動強(qiáng)度效果明顯；另一方面安全性能較傳統(tǒng)小電絞運(yùn)輸?shù)玫酱蠓岣?。在同類型礦井中具有較高推廣應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：輔助運(yùn)輸 無軌膠輪車 無極繩絞車 運(yùn)輸效率

中圖分類號：TD525 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）08（c）-0022-03

礦井輔助運(yùn)輸是指煤礦井下的運(yùn)輸除煤炭運(yùn)輸以外，材料、設(shè)備和矸石等各種運(yùn)輸。煤礦井下輔助運(yùn)輸可分為軌道輔助運(yùn)輸和無軌輔助運(yùn)輸兩種。軌道輔助運(yùn)輸以鋪設(shè)雙軌或懸吊單軌為主要特征，采用架線電力、防爆柴油機(jī)、蓄電池和鋼絲繩為牽引動力；而無軌輔助運(yùn)輸則以膠輪或履帶為行走機(jī)構(gòu)，采用防爆柴油機(jī)、蓄電池等為牽引動力。目前，我國煤礦的輔助運(yùn)輸系統(tǒng)除少數(shù)礦井采用了柴油機(jī)膠套輪齒軌軌車和無軌膠輪車等新型高效的輔助運(yùn)輸設(shè)備以外，多數(shù)礦井輔助運(yùn)輸系統(tǒng)依然較為落后，部分礦井還在使用小絞車等多段分散落后的傳統(tǒng)輔助運(yùn)輸方式，運(yùn)輸環(huán)節(jié)多，系統(tǒng)復(fù)雜。事故率高，僅次于頂板事故，而且呈上升趨勢，嚴(yán)重的影響了生產(chǎn)安全。

1 礦井及工作面概況

徐州礦務(wù)（集團(tuán)）新疆天山礦業(yè)有限公司是徐州礦務(wù)集團(tuán)于2001年在新疆獨(dú)資組建的子公司，該公司所屬的俄霍布拉克煤礦（以下簡稱俄礦）是新疆最早引進(jìn)的煤炭企業(yè)之一，是“十五”期間重點(diǎn)建設(shè)的能源項(xiàng)目。

礦井一期設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為0.90Mt/a，二期改擴(kuò)建設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為4.00Mt/a；目前礦井已具備6.00Mt/a生產(chǎn)能力。礦井東西長約8.63km；南北寬約3.83km，面積33.0506km2，采用斜井開拓，其中行人進(jìn)風(fēng)斜井及副斜井井筒傾角14°30′，主斜井井筒傾角16°，回風(fēng)斜井沿下1煤層布置。礦井主采煤層為下1煤、下5煤，分別采用綜合機(jī)械化一次采全高和機(jī)械化放頂煤開采工藝。礦井副井提升采用竄車提升。

1404工作面位于+1460水平東翼四采區(qū)，為四采區(qū)首采工作面，工作面走向長度4000m，傾向?qū)挾?80m。工作面兩道傾角隨煤層走向起伏變化，巷道傾角±5°。工作面兩道凈寬5.5m，凈高3.5m，其中運(yùn)輸?shù)罏檫M(jìn)風(fēng)、煤炭運(yùn)輸巷道，材料道為回風(fēng)巷道。1404工作面示意圖見圖1。

2 礦井輔助運(yùn)輸系統(tǒng)存在問題

俄霍布拉克煤礦至建礦以來，井下輔助運(yùn)輸基本以小電絞運(yùn)輸為主，當(dāng)前輔助運(yùn)輸主要存在以下問題。

（1）投入人員多，工作效率低?，F(xiàn)場使用調(diào)度絞車操作時(shí)，每臺至少需要投入2人（1名司機(jī)，1名把鉤工），才能基本上滿足工作需要，而多臺絞車依次布置在一條巷道上時(shí)，每處對拉電絞的兩端都要布置車場周轉(zhuǎn)，布置車場不僅需要增加巷道的寬度，同時(shí)也增加了事故隱患點(diǎn)，如果其中一臺出現(xiàn)故障，那么整條運(yùn)輸線就無法正常運(yùn)行。況且在工作中規(guī)定相鄰的兩部絞車又不可以同時(shí)作業(yè)，所以勞動效率非常低。

（2）安全隱患多。由于調(diào)度電絞采用逐臺接力的運(yùn)輸方式，所以在調(diào)運(yùn)較大、較重，的設(shè)備過程中，一旦上部絞車發(fā)生斷繩跑車事故時(shí)，將對下幾部絞車操作人員的生命安全、供電線路及設(shè)備都會造成非常大的危協(xié)。

（3）占用設(shè)備多，材料投入重復(fù)。布置對拉電絞時(shí)，運(yùn)輸設(shè)備是重合的，不僅占用設(shè)備多，材料投入也是重復(fù)的，并且對拉電絞的鋼絲繩有一部是不能盤起的，總是在巷道中散開，如果有積水、積於等則對鋼絲繩腐蝕嚴(yán)重，影響鋼絲繩的使用壽命，造成了材料的浪費(fèi)，每天檢查、檢修、保養(yǎng)這些設(shè)備也需要相應(yīng)的維護(hù)人員。

3 輔助運(yùn)輸系統(tǒng)優(yōu)化方案

選擇合理的礦井輔助運(yùn)輸方式，提高礦井輔助運(yùn)輸?shù)难b備水平，將直接影響到今后礦井的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益，對確保礦井煤炭生產(chǎn)產(chǎn)量提高，生產(chǎn)合理經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，礦井輔助運(yùn)輸方式起著至關(guān)重要的作用，有極其深遠(yuǎn)的意義。

針對傳統(tǒng)的輔助運(yùn)輸現(xiàn)狀，結(jié)合礦井工作面走向長、巷道起伏大等特點(diǎn)，經(jīng)過調(diào)研，礦井在“十二五”期間開始推廣使用無極繩絞車（梭車）。無極繩連續(xù)牽引車是煤礦井下巷道以鋼絲繩牽引的一種普通軌道運(yùn)輸設(shè)備；適用于距離長、多變坡、大噸位工況條件下的工作面順槽運(yùn)輸；是替代傳統(tǒng)小絞車接力、對拉運(yùn)輸方式，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸煤礦各種設(shè)備的一種理想裝備；特別適用礦山的井下巷道和地面，坡度不大于18°且有起伏變化的軌道運(yùn)輸。

但隨著礦井轉(zhuǎn)入+1460生產(chǎn)后，礦井采區(qū)布置已經(jīng)突破了傳統(tǒng)采區(qū)布置方式，采用大采區(qū)布置模式，工作面沿走向直接布置到井田邊界，工作面走向已經(jīng)達(dá)4000m以上，工作面傾斜長度在280～300m。由于工作面走向長、工作面設(shè)備均為大型重裝設(shè)備，無極繩運(yùn)輸難以滿足安全生產(chǎn)需要，同時(shí)還無法解決長距離機(jī)械運(yùn)人問題。為此，俄霍布拉克煤礦組織調(diào)研后經(jīng)認(rèn)真分析研究，提出了采用無軌膠輪車作為1404工作面回采期間的輔助運(yùn)輸?shù)姆桨浮Ｓ靡越鉀Q礦井輔助運(yùn)輸系統(tǒng)效率低、安全性能差的問題、及工作面回采期間機(jī)械運(yùn)人問題。礦井在1404工作面回采期間引進(jìn)2輛WC5R型無軌膠輪車用于運(yùn)送人員，1輛WCJ10E型無軌膠輪車運(yùn)送物料。車輛整車參數(shù)見表1、表2。

4 方案實(shí)施效果

根據(jù)1404工作面材料道使用無軌腳輪車近2年來，運(yùn)輸效率得到明顯提升，1404工作面材料道走向長度最長時(shí)達(dá)到近4000m，根據(jù)井下人員正常行走速度顯示，人員上班時(shí)從1404材料外口進(jìn)入工作面上口一般需要40～50min，工作面人員下班時(shí)從工作面上口到1404材料道外口一般需要50～60min。使用無軌膠輪車后，人員進(jìn)出時(shí)間一般不超過15min，工時(shí)利用率得到提高，同時(shí)還減輕了工人勞動強(qiáng)度。

原1404工作面進(jìn)出物料利用材料道2部梭車進(jìn)行，每部梭車布置長度為2km，梭車運(yùn)行速度為0.81m/s，往工作面進(jìn)大件時(shí)僅梭車運(yùn)送時(shí)間為82min，加上中間環(huán)節(jié)摘掛鉤10min，沒運(yùn)送一次物料需要1.5h，采用無軌膠輪運(yùn)料車只需要24min，效率提供高近4倍。

通過在1404工作面材料道試用無軌膠輪車后，輔助運(yùn)輸效率明顯提升，同時(shí)減少了崗位人員投入，減輕了職工勞動強(qiáng)度，安全性能比傳統(tǒng)小電絞運(yùn)輸有較大提高。

5 結(jié)語

方案在優(yōu)化礦井輔助運(yùn)輸系統(tǒng)時(shí)，針對俄霍布拉克煤礦因工作面走向長，造成運(yùn)輸戰(zhàn)線長、運(yùn)輸效率低，工人徒步行走，體力消耗大的突出問題，開創(chuàng)性提出了采用無軌膠輪車作為輔助運(yùn)輸，解決了利用傳統(tǒng)小電絞、無極繩梭車作為輔助運(yùn)輸效率低，安全性能低的問題，為礦山的安全生產(chǎn)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，是超長距離運(yùn)輸人員和材料的理想運(yùn)輸設(shè)備，同時(shí)也為礦井今后深部煤層開拓時(shí)輔助運(yùn)輸系統(tǒng)選取積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，對同類型礦井輔助運(yùn)輸選擇有一定借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

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