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無軌運輸簡介
煤礦井下除煤炭運輸以外的人員、材料、設備和研石等各種運輸統(tǒng)稱為輔助運輸[2] 。煤礦井下輔助運輸可分為有軌運輸和無軌運輸兩種。有軌運輸以鋪設雙軌或懸吊單軌為主要特征，采用架線電力、防爆柴油機、蓄電池和鋼絲繩為牽引動力源。而無軌運輸則以膠輪或履帶為行走機構，采用防爆柴油機、蓄電池等為牽引動力。井下無軌運輸設備在一些采煤技術*的國家應用非常廣泛，近年來無軌運輸設備正逐漸在我國煤礦井下得到推廣應用。隨著高產(chǎn)高效現(xiàn)代化礦井建設的需要，無軌運輸設備的應用必將會受到煤炭企業(yè)越來越大的關注。
無軌運輸歷史
在地下巷道或采場內(nèi)用膠輪式或履帶式自裝自卸運輸設備運輸?shù)V巖的作業(yè)。20世紀40年代末期，美國使用無軌運輸設備。1953年研制出臺自裝自卸履帶式運輸設備。后因運行速度慢、維修費高，改為膠輪式裝運機。1962年臺井下柴油機驅(qū)動的無軌鏟運機問世后，無軌運輸在掘進、回采多種運輸作業(yè)中得到廣泛應用。遙控技術的應用和窄型鏟運機的出現(xiàn)，使鏟運機的使用范圍進一步擴大。目前，各類鏟運機中以風冷型柴油機驅(qū)動、鏟斗容積5立方碼（約3.78m）者居多。近年出現(xiàn)的電動鏟運機正引起各國的注意。
無軌運輸無軌運輸設備的技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
無軌運輸國外無軌運輸設備的技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
國外煤礦井下無軌運輸技術發(fā)達的國家，無軌運輸設備按用途有運輸類車輛和鏟運類車輛之分。運輸類車輛主要完成長距離的人員、材料和中小型設備的運輸，它包括運人車、運貨車和客貨兩用車。鏟運類車輛主要完成材料和設備裝卸、支架和大型設備的鏟裝運輸，它包括鏟斗和鏟叉多用式裝載車和支架搬運車。無軌運輸設備按動力裝置分有柴油機膠輪車、蓄電池膠輪車和拖電纜膠輪車。
近年來，國外在無軌車輛及其技術方面在不斷開發(fā)和完善中，重載、多用途柴油機和蓄電池膠輪車的牽引動力發(fā)展，趨向于采用對巷道空氣污染小而功率較大的蓄電池組。
無軌運輸國內(nèi)無軌運輸設備的技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
國內(nèi)研制生產(chǎn)的無軌運輸設備，實用性強、成本低廉，對提高輔助運輸和礦井全員生產(chǎn)效率，效果十分明顯[3] 。煤炭科學研究總院太原分院從1992年開始，先后研制和開發(fā)了兩大類型8種無軌輔助運輸車輛，如:TY6 /20FB型井下防爆低污染客貨兩用膠輪車，TY3061FB型汽車改裝型自卸膠輪車，W8型井下懸掛式膠輪車等。充礦集團常州科研所在2000年研制出了2臺W CQ-3型輕型載貨膠輪車，2002年改型研制出了2臺3t級載貨膠輪車，同年
又開始進行汽車改裝型膠輪車的研制。這幾年在運人、載貨、客貨兩用以及汽車改裝等諸方面，國產(chǎn)無軌運輸設備已經(jīng)取得了很大的進展，產(chǎn)品開始向標準化、系列化方向邁進。
無軌運輸主要無軌運輸裝置
無軌運輸氣動無軌裝運機
以壓縮空氣為動力，帶有儲礦箱和鏟斗的輪胎式裝、運、卸機械。作業(yè)時，鏟斗將鏟取的礦巖拋到儲礦箱內(nèi),裝滿后駛至溜井等卸載點卸載,然后再返回工作面進行下一循環(huán)作業(yè)。中國生產(chǎn)的兩種氣動無軌裝運機，鏟斗容積分別為0.12和0.3m[3] 。
無軌運輸柴油無軌鏟運機
柴油機驅(qū)動的裝、運、卸機械，一般為鉸鏈、輪胎式機構，帶一個鏟斗，個別帶兩個鏟斗。作業(yè)時，鏟斗裝滿就抬起，駛至溜井或其他卸載點卸載后，返回工作面。運距短時，由單人操縱完成裝、運、卸作業(yè)；也可用于給地下礦用卡車裝礦。生產(chǎn)鏟運機的主要國家有美國、聯(lián)邦德國、瑞典、法國和芬蘭，斗容0.8～9.9m，柴油機功率78～370馬力。目前大鏟運機的斗容為9.9m，載重量為17.7t。中國生產(chǎn)的鏟運機斗容為3m和2m。柴油無軌鏟運機生產(chǎn)效率高，不受壓氣管、電纜、軌道限制，機動靈活，還可用于材料運輸、牽引重物等輔助作業(yè)；但維修和操作復雜，大中型鏟運機外形尺寸大，巷道工程量也大，排出的廢氣含有有害氣體，須凈化處理和加強通風。
無軌運輸電動鏟運機
電力驅(qū)動的裝、運、卸機械，多為鉸鏈、輪胎式機構，作業(yè)方式與柴油無軌鏟運機同。目前美、加、聯(lián)邦德國等國家生產(chǎn)，中國1982年試制出斗容為0.76m和1.5m的電動鏟運機。優(yōu)點是對井下空氣污染少，噪音小，生產(chǎn)維修費用低，有發(fā)展前途；但受電纜長度限制，不如柴油無軌鏟運機靈活機動。
無軌運輸地下礦用卡車
專用于地下開采運輸?shù)V巖的自卸卡車，可在平巷、斜井和斜坡道上行駛，運輸距離一般為300～3000m。這種卡車與鏟運機配合使用，具有運輸能力大、生產(chǎn)效率高、機動靈活等優(yōu)點。礦床埋藏深度小于100m、年產(chǎn)量小于50萬噸的礦山，可采用自卸卡車沿斜坡道運輸，并可用來進行基建開拓。
地下礦用卡車有后卸式、伸縮推卸式和梭式等數(shù)種，前者使用最多。伸縮推卸式礦用卡車車箱，由尾部固定箱、中間伸縮箱和前部的活動推板組成，適用于分層充填作業(yè)，也可用于給帶式輸送機均勻卸礦。梭式礦用卡車為四輪驅(qū)動，能雙向行駛，車箱底部裝有刮板輸送機，用以裝卸礦巖，適用于平巷掘進。
中國制造的礦用卡車，車箱容積為13.5m，載重量為25t。
無軌運輸井下無軌輔助車輛
用柴油作動力，以標準通用車底架為基礎，鉸鏈、四輪驅(qū)動、按需要裝配不同的部件和設備，組成各種輔助運輸用車，可一車多用，亦稱井下無軌通用車。車體小，可在窄巷道中運行，機動靈活。常改裝成材料車、人車、裝藥車、燃料油車、潤滑油車、維修車及高空作業(yè)臺車等。
無軌運輸無軌運輸設備在國內(nèi)的應用
從1988年開始，國外無軌運輸膠輪車陸續(xù)進入我國市場。1988年和1992年大同礦務局先后引進了20壞口25極支架搬運車各1臺。1994年潞安漳村礦引進了E MC0880型膠輪車4臺。神華集團大柳塔煤礦從國外引進的13臺無軌膠輪車，其中澳大利亞客貨兩用車6臺載人17座、載重5 t、多功能車1臺，英國的支架搬運車2臺載重25 t車速
15m /h爬坡能力14. 5°、大型人車2臺30座、車速15m /h爬坡能力15°[2] 。
充礦集團濟三礦投產(chǎn)初期配備載重3 ~25 t的無軌膠輪車24輛，其中:3臺英國E MCO公司生產(chǎn)的88o-6oD型3 }1、型多用途車，6臺澳大利亞的MK-3S型多用途車，3臺英國912X型25厘型支架搬運車。
晉城寺河礦、潞安屯留礦先后成套引進了四個國家的多種用途的膠輪車，主要有客貨兩用車、多功能鏟運車、支架搬運車、工具車等車型。在引進的無軌膠輪車的同時，具有獨立知識產(chǎn)權、我國自主開發(fā)的多種無軌輔助運輸車輛也已投入到煤礦生產(chǎn)建設中去，運人、運貨和客貨兩用運輸車輛，已經(jīng)能夠適應各種條件的礦井需要。
目前，國內(nèi)已建立起了平酮、立井、斜井三種類型的無軌膠輪車運輸系統(tǒng)，如神東大柳塔礦的平酮無軌膠輪車運輸系統(tǒng)、充礦集團濟三礦的立井無軌膠輪車運輸系統(tǒng)和晉城寺河礦的斜井無軌運輸系統(tǒng)，這些無軌膠輪車運輸系統(tǒng)的成功使用，為我國煤礦在各種條件下推廣使用無軌運輸設備進行了有益的嘗試。
無軌運輸無軌運輸設備的發(fā)展前景
充礦集團過去用常規(guī)運輸方式安裝一個綜采面約需50 d左右，該集團濟寧三號煤礦采用912X重型支架搬運車后，效益大大提高。該礦安裝首采工作面時，從1999年7月1日開始至1999年7月27日結(jié)束，安裝時間為27 d此后應用無軌膠輪車技術熟練后，該礦北二采區(qū)2301工作面安裝設備運輸時，從2000年6月25日早班至7月1日中班，全部運完共用了6天另2個班汪班制久共用了10d便安裝完畢，充分體現(xiàn)了無軌膠輪車系統(tǒng)的高效率[4] 。
我國國有重點煤礦特別是大型、特大型煤礦正朝著全員效率高、機械化自動化水平高，采、掘、運機械化水平同步發(fā)展的方向發(fā)展。進口無軌運輸車輛具有高效能、多用途、靈活方便、高效安全和適應性強等優(yōu)點，隨著國內(nèi)該設備研制水平的提高，無軌運輸設備和技術將會有較大的改善和提高，國產(chǎn)設備會以品種多樣化、價格低和服務及時的諸多優(yōu)勢，在國有重點煤礦得到快速發(fā)展。進口設備將失去在我國煤礦井下的無軌運輸市場的主導地位。另外，隨著我國高產(chǎn)高效現(xiàn)代化礦井建設發(fā)展的需要和現(xiàn)在煤礦井下輔助運輸?shù)男枨螅o助運輸受到越來越多的關注，這些都為加快煤礦井下無軌輔助運輸技術的發(fā)展提供了強有力的保證。
無軌運輸無軌運輸設備的運行管理
新型輔助運輸設備在國內(nèi)煤礦的應用時間不長，而無軌運輸車輛在國內(nèi)煤礦的應用時間更短，無軌運輸車輛管理的各種規(guī)程、規(guī)定還沒有在行業(yè)內(nèi)得到統(tǒng)一完善，仍需要各煤礦企業(yè)在國家現(xiàn)有的有關規(guī)定的條件下，依照新型運輸設備的技術說明書和使用維護說明書及本礦具體條件制定完善。從完善無軌運輸車輛的管理角度講，通常無軌運輸車輛下井和在井下運輸時應遵守以下規(guī)定[4] :
1)車輛入井前即應制定詳細的車輛運輸規(guī)章制度和操作規(guī)程，并經(jīng)過認真學習、貫徹，車輛駕駛?cè)藛T應經(jīng)考試合格并取得合格證。
2)所有入井的車輛必須符合《煤礦安全規(guī)程》防爆標準，入井前必須經(jīng)有關防爆部門進行防爆檢查并頒發(fā)防爆合格證。
3)井下所使用的車輛的噪聲和排放的有害氣體，必須符合國家有關規(guī)定的標準:①排氣口的溫度不得超過70 }C,表面溫度不得超過150℃;②排出的各種有關氣體被巷道風流稀釋后，必須符合《煤礦安全規(guī)程》第100條規(guī)定;③所有車輛應配有消防器材，配備完善的通訊工具和車載瓦檢儀。
4)車輛通過巷道的安全距離，距兩側(cè)附著物突出部分不得小于0. 5m距頂板吊掛物突出部分不得小于0. 3m.
5)巷道底板和巷壁應裝備有引導車輛安全行駛的各種標志，必須保持性能完好。
6)車輛應裝備有瓦斯超限熄火停機裝置，車輛行駛的巷道或工作面，瓦斯?jié)舛却笥?%時，應能立即自動熄火停機，待瓦斯?jié)舛然謴偷桨踩秶禃r方可恢復運行。
7)車輛行駛速度應符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，同一巷道行駛的車輛，后車必須與前車保持有不小于100 m的間距。
8)車輛行駛的巷道必須有錯車巷或調(diào)車場，并應裝備使用信號監(jiān)控系統(tǒng)。
無軌運輸展望
井下無軌運輸設備發(fā)展前景廣闊，我國雖然在運人、載貨、客貨兩用車輛和改裝車輛的研制方面已經(jīng)取得了很大進步，但同國家相比，差距還很大。在不斷開發(fā)和完善防爆柴油機膠輪車的同時，應加大對巷道空氣污染小而功率較大的蓄電池組牽引動力車輛的研制工作，以適應煤礦井下對無軌運輸設備和技術的要求[5] 。
參考資料
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