专题-无轨辅助运输在煤矿井下的应用.doc

1、专题部分无轨辅助运输在煤矿井下的应用摘要：本文介绍了新型无轨辅助运输系统在国内外的应用情况及国产化情况，阐述了无轨胶轮车的类型、特点、使用条件和选型原则，采用多种辅助运输运输系统并存来解决无轨胶轮车局限的方法，以及国内立井实现无轨辅助运输系统的方式，并分析了无轨胶轮车在我国的应用前景。关键词：无轨胶轮车，国产化，使用条件，选型原则，多种辅助运输，立井1 辅助运输发展简介1.1辅助运输特征煤矿井下辅助运输的对象是指除煤炭之外的各种运输之总和，主要包括：从工作而采掘下来的矸石运到地面；把支架、设备、材料及充填材料从地面运到工作面，待修理（或待回收）的支架、设各从工作面运到地面，以及部分材料、设备在

2、井下周车专使用；此外，还包括人员从地面（或井底）运送到工作地点或从工作面运送到地面（或井底）。辅助运输是整个矿井运输动脉不可缺少的重要组成部分，是不受主要运输系统约束的独立工艺系统，辅助运输系统一直是制约我国煤炭行业产量和效率大幅度提高的主要因素。运输系统的形成既要有适宜的运输设备，还要有相应的巷道系统和支护形式。矿井辅助运输系统具有以下特点：（1）品种繁多、形态各异、大小不一、单件重量相差很大，如液压支架重可达23t，采煤机总重量可达75t；（2）装载要求不一，如综采支架、采煤机等可以单件直接装载运输，有的则要求装箱，有的需要包扎成捆，油脂还需专运；（3）运量不均，如综采设备安装或综采工作面

3、搬迁，长钢材的运输等，都是集中在短时间内运输，大部分设备运输都有不均衡性；（4）辅助运输多流向，如人员的往返，材料设备的下井和升井等。此外，由于辅助运输系统迂回复杂，转载多，运输设备效率低等原因，辅助运输与原煤运输的工耗相差甚大，辅助运输与原煤运输的单位工耗比例为20：1，费用比例为6：4。因此，尽管辅助运输工作量小于煤炭运输，但其总工耗却超过了后者。11.2辅助运输现状国外发展应用高效辅助运输装备已有60多年的历史，1939年就已开始在煤矿井下应用柴油机为动力的辅助运输装备。而我国1978年才开始研制，到1986年，国内虽有辅助运输装备应用，但功率都比较小，不能满足高产高效矿井建设的需要。1

4、987年，我国开始了大功率辅助运输装备的研制。经过多年的努力，我国煤矿的开采技术有了突飞猛进的发展。采掘机械化程度有了很大的提高。今天无论在矿井总产和工作面单产方面都已接近或达到发达国家的先进水平。回采面效率与英国、德国高产综采工作面相比，也基本相当。但如果加上从事辅助运输的人员，差距就大了。我国掘进队中一般有30%-50%的人员从事辅助运输。比国外高出1.2倍，而且仍然不能保证掘进机正常工作，经常停工待料。综采工作面搬家，国外一般仅需1-2周即可完成，用工200-500个。而我国煤矿传统方式需要25-15d，用工5000个以上。综采矿井每采百万吨煤辅助运输用工800-1200，是先进国家的7

5、-10倍。辅助运输的安全状况也不好，其事故率大约占矿井下工伤事故总数的30%，仅次于顶板事故，而且呈上升趋势。其主要原因就是我国煤矿辅助运输系统落后，效率太低，且不安全。近年来除了少数矿采用了一些新型高效的辅助运输设备以外，大多数煤矿的辅助运输系统仍然是小绞车、小蓄电池机车等多段分散落后的传统方式，存在着运行环节多、运行速度慢、效益低、事故多、占用人员和设备多及安全、机动性和适应性均较差等问题。特别是在工作面设备搬迁时，装载、卸载和调车等工作量大且繁杂，采用这种传统的运输方式搬迁不仅时间长，而且严重影响矿井全员效率的提高和煤矿的安全生产。传统的运输方式已成为制约我国煤炭生产发展的一个薄弱环节。

6、我国煤矿辅助运输机械化起步较晚，直至70年代后期才开始这方面的工作。80年代把“矿井高效辅助运输设备的研制”列入了“七五”国家科技攻关计划。到目前为止，我国已先后研制成功并定型生产了一些新型高效的煤矿辅助运输设备，如柴油机单轨吊、钢丝绳牵引卡轨车、柴油机胶套轮车、无轨胶轮车以及常州科试研制成功的无极绳巷道连续牵引车等。这些产品的研制成功并定型生产，改变了我国煤矿无国产辅助运输设备可选的状况。有些设备如柴油机胶套轮车、柴油机单轨吊、无轨胶轮车和巷道连续牵引车，在我国许多煤矿生产实践中已经得到了推广应用，并产生了巨大的经济和社会效益。有的产品如CK-66型柴油机胶套轮车的主要技术性能参数，已经达到

7、了国外同类新产品的水平，某些性能参数如牵引速度，牵引力和使用范围等已经超过国内外同类型产品。无级绳巷道连续牵引车为我国首创，深受煤矿欢迎。神府矿区大柳塔煤矿和充矿集团济三煤矿引进的无轨胶轮车运输系统也取得了可喜的成绩，创造了10d运送和安装完一个综采面的我国综采搬家的最快速度。今天，国产加引进的新型高效煤矿辅助运输设备的品种已有不少。配套设备也基本齐全，但并末形成气候，我国煤矿的辅助运输面貌仍然变化不大。目前除大柳塔、济三煤矿等少数几个矿井外，绝大多数煤矿尚未实现从地面或从井底车场直至采区工作面端头不经转载的直达运输，而是分阶段运输。从井上材料、设备供应点到井下工作面使用地点，要经过多次转载，

8、效率低，事故多。占用设备和用工人数也多。原因主要有两方面：（1）辅助运输设备本身还不大完善。国产设备产品质量不稳定，不可靠，故障多，且价格偏高，也不成系列，设计不便选用。某些产品的技术性能还有待提高。引进产品价格高昂，备件短缺维修困难。售后服务跟不上，一般煤矿承受不起，某些进口产品技术性能也不完全适合我国国倩。另外，许多煤矿辅助运输设各的技术含量较高，煤矿运输队伍的工人文化程度较低，一时难以掌握，影响设备的使用、维修和推广。（2）早年投产的一些老矿井，巷道断面小，底板起伏多，转弯半径小，支护强度低，上下山坡度大等等，限制了大型现代化辅助运输设备的应用，形成了转载多，运输环节多，系统复杂，效率低

9、的局面。有些新建或经过技术改造的矿井，虽然巷道断面加大了，支护情况也有所改善，但受地质条件如底鼓严重，断层多等的限制，以及巷道支护强度或建井投资的影响，仍然不能采用新型高效的辅助运输系统。 由于上述诸多方面因素的制约，近年来我国煤矿辅助运输机械化现代化的发展速度不快，道路艰难曲折。22 无轨辅助运输开发现状由上述分析可知，大力提高辅助运输的机械化水平，采用新型高效辅助运输设备，是建设现代化高产高效矿井的必由之路。新型无轨胶轮车作为当前最先进的辅助运输方式之一，具有广阔的发展前景。煤矿井下无轨胶轮车以防爆低污染柴油机或防爆蓄电池为动力，以抗静电胶轮为行走机构，主要用于煤矿井下运送人员、设备和材料

10、，以及进行巷道工程和采煤工作面搬家等运输作业。无轨胶轮车的应用从根本上克服了传统辅助运输方式存在的用人多、占用设备多、效率低、费用高及安全保障差等弊端，为高效、高产矿井提供了强有力的运输保证。2.1国外无轨辅助运输技术现状早在20世纪50年代初，北美的金矿开始使用无轨胶轮车。1959年英国率先在煤矿井下使用防爆柴油机无轨胶轮车。到70 年代初，美国煤矿也开始用它作为井下回采工作面煤炭、材料及人员的运输设备。据不完全统计，1998年美国煤矿井下使用了约5000台柴油机胶轮车；英国南威尔士的塔沃矿、法国普罗旺斯矿区的莫兰特矿、德国鲁尔矿区的瓦尔朱姆矿的菲尔德井已大量使用了客货两用、铲运和支架搬运等

11、成套的无轨胶轮化辅助运输设备，使矿井全员效率均达到50t/工以上。目前，世界许多先进采煤国家都大量生产和使用无轨胶轮车。无轨胶轮车性能可靠、运输效率高，可保证矿井的高产高效及安全生产，并获得极佳的经济效益。3国外煤矿井下无轨辅助运输技术发达的国家主要有美国、英国、德国、澳大利亚和南非等国，这些国家在井下无轨辅运车辆的研究方面已经积累了丰富的研制经验，从20世纪80年代以来发展较快。大多数生产厂是原金属和非金属矿山车辆制造厂。他们在原有非煤矿山车辆的低污染技术基础上对车辆进行改进，研制出满足煤矿井下防爆和矮型要求的车型，所以发展快、质量好、工作可靠、性能高。据统计，国外生产无轨辅运车辆的厂商大约

12、有12家，并且具备了批量生产的能力。主要生产厂商和产品见表2.1。4表2.1 设计矿井基本技术经济指标国别主要生产厂商主要产品英国艾姆科公司3t级客货两用胶轮车；8t级柴油机铲运胶轮车；20 t35t级柴油机铲板式支架搬运胶轮车澳大利亚布特朗耶公司森内卡公司7 t级柴油机悬挂式客货胶轮车；7 t级柴油机铲运胶轮车；35 t级柴油机悬吊式支架搬运胶轮车；40 t级柴油机重型搬运胶轮车美国朗艾道公司10 t级蓄电池铲运胶轮车；30t级蓄电池支架搬运胶轮车瓦格那公司10 t级柴油机铲运胶轮车南非博德公司3 t级柴油机厢式胶轮车；8 t级柴油机客货两用胶轮车近年来，国外在无轨辅运车辆及其技术方面，多用

13、途、重载柴油机和蓄电池胶轮车在不断开发和完善中，牵引动力发展趋向于采用对巷道空气污染小而功率较大的蓄电池组。2.1国内无轨胶轮车引进现状20世纪80年代以前，国内无轨辅助运输研究还是空白，直至90年代初才开始引进无轨胶轮辅运设备，在实际使用中，对提高辅助运输和矿井全员生产效率效果十分明显。从1985年开始，英国、澳大利亚、南非和美国等国的6个公司的无轨辅助运输胶轮车陆续进入我国市场。据统计，到目前为止，大约有110台的柴油机、蓄电池无轨胶轮车进入我国市场。1985年12月大同矿务局（现大同煤矿集团有限责任公司）引进了澳大利亚NOYES公司280型柴油机支架搬运车和英国EIMCO公司913HLC

14、支架搬运车，1986年在云冈矿做了综采设备搬家试验，运距为1200m，用280型支架搬运车创造了10d搬完自重为15t的120架液压支架，共用人工400个工班。搬家试验证明，该车性能好、装卸灵活、效率高、安全可靠。913HLC支架搬运车的搬家试验是1992年在忻州窑矿进行的，试验也证明了该车灵活和高效。20世纪90年代初，潞安矿业集团公司引进4台英国EIMCO公司生产的888型无轨胶轮运人车，载重3 t，结构紧凑，运行灵活。该人车一次可载8人，可在5 宽的巷道内原地调头。神华集团神东公司是我国最早批量引进无轨胶轮车并推广使用的矿区，也是我国首家成功地将无轨胶轮车作为矿井主要辅助运输装备的矿区。

15、从1994 年到现在，引进各种类型无轨胶轮车共48台，主要有：英国EIMCO公司生产的912X支架搬运车、912E客货两用车、913型30座人车、912DE装载车；美国LONG-AIR-DOX公司生产的VTC630支架搬运车；澳大利亚DOMINO公司生产的MYNE.PET6客货两用车、MYNE.T RUK4客货两用车、MYNE.LOADER多功能铲车、MYNE.TAXI4R指挥车；澳大利亚BOART-LONGYEAR公司生产的LSC-350支架搬运车；南非BIRD公司生产的MK3- STRONG-BIRD客货两用车、工具车等。辅助运输实现无轨胶轮化后极大地提高了矿井生产的技术经济效益。1998

16、年底，山东兖矿集团公司组织人员考察神华集团公司无轨胶轮车辅助运输使用情况后，将原有轨道运输改造为无轨胶轮车运输，从国外引进4 种车型共15台车，其中有：英国EIMCO公司生产的912X支架搬运车、880D- 60运输车；澳大利亚BOART-LONGYEAR 公司生产的MK- 3S多用途车、DOMINO公司生产的MYNE.LOADER多功能铲车，在实际生产中使用效果也很好。晋城无烟煤业集团为实现辅助运输无轨胶轮化，2001年从澳大利亚引进19台无轨胶轮车，其中有SMV公司生产的MT - 16C型人车及多功能车共9台；森内卡公司生产的FBL - 15 型支架搬运车、FBL- 40型支架搬运车和CHT - 50型支架拖车各2台；瓦格娜公司生产的ST- 3.5S多