單軌吊在煤礦綜采工作面的應(yīng)用

張 偉

（山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)沁水峪煌煤業(yè)有限公司，山西晉城 048211）

0 引言

隨著中國煤礦機(jī)械化水平和技術(shù)的提高，在進(jìn)行煤礦開采時(shí)，機(jī)械化設(shè)備的應(yīng)用越來越多，這些新型設(shè)備的應(yīng)用極大提高了煤礦生產(chǎn)的工作效率，但也帶來了安全等方面的較多問題。因此，在進(jìn)行綜采時(shí)，如何更加安全高效地生產(chǎn)成為人們關(guān)心的重要問題。本文結(jié)合單軌吊在煤礦綜采工作面的應(yīng)用，對(duì)該問題進(jìn)行具體分析。

1 單軌吊輔煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)

在煤礦綜采工作中，單軌吊運(yùn)輸系統(tǒng)一般包括兩部分，即單軌吊軌道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和單軌吊機(jī)車設(shè)備設(shè)施。單軌吊軌道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如圖1所示。軌道運(yùn)輸系統(tǒng)包括直軌道、彎軌道、軌道線路、道岔等部分；單軌吊設(shè)備設(shè)施包括單軌機(jī)車的主機(jī)、起吊梁、集裝箱等部分。目前，在采區(qū)工作面巷道中采用的單軌吊機(jī)車主要以防爆蓄電池電牽引機(jī)車和防爆柴油機(jī)單軌機(jī)車兩部分為主，雖然只分為兩大類別，但細(xì)分起來型號(hào)卻十分繁多，在不同的工作場合，選擇這些設(shè)備時(shí)，也有一定的規(guī)律和技巧[1]。結(jié)合實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，對(duì)電牽引機(jī)車和防爆柴油機(jī)單軌機(jī)車進(jìn)行分析論述。

圖1 單軌吊網(wǎng)絡(luò)示意圖

1.1 電牽引機(jī)車運(yùn)輸系統(tǒng)

電牽引機(jī)車一般采用礦用防爆蓄電池為動(dòng)力源，主要通過變電器將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)槿嘟涣麟?，通過變頻器等設(shè)施帶動(dòng)內(nèi)部電機(jī)，司機(jī)在司機(jī)室內(nèi)就能夠輕而易舉地對(duì)設(shè)備下達(dá)諸如開車、停車、加減速等指令，操作方便簡單。此外，這種設(shè)備還具有速度快、投資低等突出優(yōu)點(diǎn)。初步估算，這種機(jī)車的投資金額比柴油機(jī)車的一半價(jià)格還少，而且由于其動(dòng)力源是蓄電池，因此產(chǎn)生的污染也較少，對(duì)環(huán)境影響不大[2]。但是，在擁有諸多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，這種設(shè)備也有其缺點(diǎn)，最為顯著的缺點(diǎn)是由于動(dòng)力源是蓄電池，電池自身的重量比較大，在運(yùn)輸過程中占有一定比重，會(huì)拉低整體運(yùn)輸量，而且蓄電池所提供的動(dòng)力有限，致使單軌吊的整體運(yùn)輸速度比較慢，影響整體運(yùn)輸狀況。

1.2 防爆柴油單軌機(jī)車運(yùn)輸系統(tǒng)

防爆柴油單軌機(jī)車的動(dòng)力源是柴油機(jī)，是通過三聯(lián)泵將液壓油轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏航橘|(zhì)，進(jìn)而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，達(dá)到運(yùn)輸效果。在進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)，操作方式與電牽引機(jī)車大致相同，但由于二者動(dòng)力源不同，也會(huì)存在一些細(xì)微區(qū)別。這種運(yùn)輸設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)與電牽引機(jī)車的優(yōu)點(diǎn)恰恰相反，由于動(dòng)力源是柴油機(jī)，只要有足夠的柴油就能維持設(shè)備的良好運(yùn)行，而柴油的動(dòng)力比較大，致使其爬坡能力也比較強(qiáng)。同時(shí)，柴油機(jī)體積小、重量輕，負(fù)載能力也比較強(qiáng)[3]。這種設(shè)備的缺點(diǎn)則是設(shè)備的購置費(fèi)用較高，維修時(shí)比較麻煩，且柴油燃燒對(duì)空氣和環(huán)境的污染較大。

2 單軌吊在綜采工作面的應(yīng)用

2.1 綜掘工作面

綜掘工作面開始掘進(jìn)之后，工作人員一般會(huì)在掘進(jìn)巷道長度達(dá)到50 m之后才開始敷設(shè)單軌吊軌道并安裝機(jī)車。之所以選擇在這個(gè)階段開展這些工作，主要需要考慮安全等多方面的因素。煤礦的采掘工作一般都是在地下展開，地下環(huán)境復(fù)雜多變，雖然在開展采掘工作之前，地質(zhì)勘探方面的專家已經(jīng)對(duì)煤礦采掘周邊的環(huán)境做了細(xì)致檢測，但在實(shí)際工作中，難保沒有安全隱患[4]。巷道開挖至50 m后，工作人員對(duì)地下環(huán)境基本上已經(jīng)熟悉并適應(yīng)，此時(shí)開展運(yùn)輸工作更有利于保障施工人員的安全，對(duì)運(yùn)輸工作的開展極為有利。

2.2 綜采工作面安裝準(zhǔn)備期間

綜掘工作面掘進(jìn)完畢后，工作人員可以根據(jù)運(yùn)輸載荷的大小選擇電牽引單軌車或柴油單軌車的型號(hào)和大小，并對(duì)相關(guān)的綜掘設(shè)備及零部件進(jìn)行撤除運(yùn)輸。撤除完畢后，可以用單軌吊直接運(yùn)輸綜采支架、煤機(jī)、刮板輸送機(jī)等進(jìn)行采煤工作面的設(shè)備安裝。一切工作準(zhǔn)備完畢之后，工作人員就能正式進(jìn)行采煤工作。在采煤工作結(jié)束后，工作人員還要負(fù)責(zé)將采好的煤和使用完畢的設(shè)備零部件、工作人員等順利運(yùn)送到地面上，這樣所有工作才算完成[5]。

3 單軌吊在煤礦綜采工作面的應(yīng)用效果

3.1 提高運(yùn)輸效率，保障施工安全

相較于傳統(tǒng)的煤礦綜采運(yùn)輸工作，采用單軌吊明顯提高了運(yùn)輸效率，有效保障了施工人員的安全。在傳統(tǒng)運(yùn)輸工作中，使用的運(yùn)輸設(shè)備比較繁雜，如小絞車、卡軌車等，這些設(shè)備在操作時(shí)不如單軌吊流暢，大多需要借助一些外力來維持運(yùn)輸設(shè)備的良好運(yùn)轉(zhuǎn)，因此經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)斷繩、跑車、掉道等情況，很容易對(duì)施工人員的安全造成威脅。一旦出現(xiàn)意外情況，相關(guān)工作可能就需要暫時(shí)中止，這樣對(duì)運(yùn)輸效率就會(huì)產(chǎn)生一定影響。但是，工作人員在施工過程中，如果采用單軌吊則能夠有效避免這種情況，使用單軌吊時(shí)，操作人員能夠在駕駛室內(nèi)操作設(shè)備，大大提高了操作的安全性，而且使用這種設(shè)備不需要外力進(jìn)行輔助，這樣意外情況也相應(yīng)減少[6]。

3.2 施工更加合理，解決輔助運(yùn)輸問題

使用單軌吊使施工更加合理，更好地解決了輔助運(yùn)輸問題。采用傳統(tǒng)的運(yùn)輸系統(tǒng)，運(yùn)輸設(shè)備較多，需要較多的輔助設(shè)備完成運(yùn)輸，在運(yùn)輸過程中容易出現(xiàn)突發(fā)情況，同一道工序可能需要多個(gè)工作人員配合才能夠有效完成，占用設(shè)備和工作人員較多，施工分配十分不合理。此外，在施工過程中，傳統(tǒng)的運(yùn)輸設(shè)備動(dòng)力小，可供選擇的運(yùn)輸類型也比較小，遇到一些大型設(shè)備或是大坡時(shí)施工難度會(huì)加大很多。在施工時(shí)，如果采用單軌吊，這些問題就能夠很好地解決和避免，因?yàn)閱诬壍醯陌踩阅苡斜Ｕ希患茉O(shè)備只要有一名工人操作即可，而且單軌吊有電牽引機(jī)車和防爆柴油單軌機(jī)車兩種不同類型可供選擇，能夠有效解決大重量、大坡度運(yùn)輸難的問題。

3.3 提高工作面安裝速度

使用傳統(tǒng)的地軌運(yùn)輸時(shí)，必須等到巷道掘進(jìn)完畢后才能開始，而且安裝過程中需要耗費(fèi)大量的時(shí)間安裝輔助運(yùn)輸設(shè)備，極大降低了安裝速度。使用單軌吊時(shí)，雖然理論上需要等到巷道掘進(jìn)50 m之后才能開展相關(guān)安裝工作，但實(shí)際上從巷道開門時(shí)就能夠使用單軌吊進(jìn)行運(yùn)輸，巷道掘進(jìn)工作完畢之后，相應(yīng)的設(shè)備安裝工作也已基本完成，節(jié)省了原有的安裝時(shí)間，提升了工作效率[7-8]。

4 結(jié)束語

單軌吊的運(yùn)輸安全效益突出，經(jīng)濟(jì)效益也比較高，而且運(yùn)輸量龐大，在進(jìn)行煤礦資源運(yùn)輸時(shí)，具有極為明顯的優(yōu)勢。同時(shí)，單軌吊在運(yùn)輸過程中也存在許多問題，需要工作人員注意。在運(yùn)用這項(xiàng)設(shè)備時(shí)，工作人員需要不斷提升自身的操作技能，做好運(yùn)輸工作，盡可能降低安全事故發(fā)生幾率，做好綜采工作，推動(dòng)單軌吊在煤礦綜采中的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)煤礦事業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新。