矿井无轨辅助运输及胶轮车的发展趋势研究

[摘 要]介绍了煤矿井下辅助运输的现状以及无轨辅助运输的发展过程，对无轨胶轮车的发展趋势进行了分析，并对充分发挥无轨辅助运输的效能提出了建议。

[关键词]无轨辅助运输；胶轮车；发展趋势

中图分类号：TD525 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）09-0374-01

我国煤矿的开采技术的发展突飞猛进，但井下辅助运输除了少数几个现代化超大型矿井采用了一些新型高效的辅助运输设备，大多数煤矿仍然采用无极绳、调度绞车等多段分散的传统有轨辅助运输方式，这与综采、综掘等现代化生产系统很不相称，已经成为制约我国煤炭生产发展的薄弱环节，而且严重影响矿井全员效率和煤矿生产安全。近年来，我国一些新建大、中型矿井和改扩建矿井在这些方面进行了积极的实践和探索，并初步取得较好的效果。

1 无轨辅助运输的发展

用于煤矿井下工作，在巷道底板上运行的胶轮运输车，其主要目的是由牵引车和承载车组成，前一部分为牵引车，后一部分为承载车，前后车相铰接，用以柴油机或蓄电池形成一定的动力。柴油机无轨胶轮车由英国于1959年运用于煤矿井下。我国在20世纪80年代末开始自行研制矿用无轨胶轮车，从而改变了完全依赖进口的局面。无轨胶轮车按用途叮分运输类车辆与铲运类车辆：运输类的车辆包括运人车、运货车、客货两用车，这些主要用于长距离人员、材料和中小型设运输。

2 无轨胶轮车的特点

从国内、外的一些使用情况看，用无轨胶轮车来辅助运输，进一步提高了矿井生产及创造能力，也在一定程度上解决了煤矿长期以来辅助运输制约生产能力的问题。取得了很好的成效，主要表现在以下方面：①机动灵活：无轨胶轮车水平转弯半径小。最小时仅为4～6m左右；爬坡能力强，最大重载下可达14°；运行灵活、装卸方便、操作简单，大大减轻r工人的劳动强度，完全可以满足在水平煤层与近水平煤层中使用；②运输效率的提高：实现了一次装载从地面直接到达采区工作面或从井口到采区工作面而不经转载直达运输地，使运输速度大幅提高.重载支架搬运车可达l～3rn/s，运料车和运人车可达2～8rn/s，从而可大量节省辅助运输人员和提高运输效率；③载重能力大：重型车整体运输液压支架等一些大型设备，运输能力可以达到35t；轻型车运输材料及人员，一台胶轮车最多能运25～40人，也能载运14～20t矸石或物料，在20s内完成自卸作业；④多用途：胶轮车车型多，应用范围广，按其用途不同有运输类车、铲运类车和特种车。而各种车型在井下都能担当起不同任务。使他的使用范围能相对较广。可实现集铲装、运输和卸载功能一体化，实现了一机多用；但是无轨胶轮车吨煤运输费最少时为1元，低于传统辅助运输型式。

无轨胶轮车的局限性体现在：①对巷道的底板要求较高：无轨胶轮车自重、载重量大，车轮对底板的比压较高；②对巷道的宽度、高度要求较高：巷道内最小宽度要满足多功能车和支架搬运车宽度和高度，每个侧面至少要留有不小于300mm的安全间隙，距离顶板要不小于250mm；③对于新建的矿井也最好是采用多条巷道掘进方式，每隔50—80m设联络巷，方便于无轨胶轮车的掉头转向、双向运输；用单巷道掘进，辅助运输巷道应每隔500～1000m设车辆交会硐室。胶轮车现已成为煤矿辅助运输的主要发展方向。

3 无轨胶轮车的发展趋势

轨辅助运输从根本上克服了传统辅助运输方式所存在的设备占用多、用人多、效率低、费用高、安全保证差等弊端，为高产、高效矿井提供了强有力的运输保证。结合我国辅助运输发展的现状，针对无轨辅助运输胶轮车的发展提出一些思路

（1）技术先进性。在胶轮车研制上，要科学选型、合理匹配，在技术不断创新上完善.而且在关键部件选用上。要保证其选型有效性，一些重要元部件如在国内达不到满足时，就要在世界范围内合理选用，从而确保技术的先进性和功用优越性，进一步保证整车现有技术先进性和性能可靠性。

（2）产品多样性。辅助运输系统复杂性和多样性决定了无轨胶轮车的不同型式及不同用途，从机型的发展上看，有长壁工作面搬家用的重型支架搬运车和重型铲运车、连采后配套的运煤车、梭车和铲车；各种车型要具备不同功能特点，而同一车型要有不同系列和不同性能等级，从而强化对各种矿井不同要求适应性。

（3）高可靠性、动力性和机动性。井下受场地的一些限制，维修条件相比要差，且大部分巷道避让条件不行，从而车辆在井下出现故障，会给生产秩序带来极大影响。所以车辆具备良好可靠性是非常重要的。

（4）安全性更是重要环节，因而在胶轮车的设计中必须贯穿起来。除了对柴油机及其进、排气系统防爆技术的改进，还要在安全防护、制动技术、温度控制和人员保护方面。学习研究同内外的新技术和好的设计理念，进一步提高设备与人员安全。健全车辆的智能监测、预报型故障诊断、数据远程传输等功能，实现全部监控.提高其自动化、信息化程度。

4 无轨辅助运输的发展趋势

（1）实现辅助运输形式多样化统筹考虑配套设备

从机型上，工作面搬家用的支架搬运车、铲运车、中部槽搬运车，连续采煤机后配套的运煤车、梭车、铲车，以及运矸石和其他松散物料的中型自卸车和各种多功能车和用于人员、小型配件的高机动性能轻型运输车、工作指挥车、人车都要有；也要有专用于顺槽巷道的顺槽车；还要有使用于小煤矿的防爆三轮车和矿用四轮车等车型，以适应不同矿井的不同要求。

（2）提高輔助运输设备的技术先进性和安全可靠性

元部件要科学选型、合理匹配，重要元部件要选用国内外成熟的产品，以保证整车的技术先进性、性能优越性和使用的可靠性。除了对柴油机及其进、排气系统已实现了防爆技术改进外，还要在安全保护、制动技术、温度控制和人员保护等方面学习、研究国内的最新研究技术、设计理念，进一步提高设备与人员的安全性。无轨辅助运输车辆受井下道路、场地、照明、粉尘等的不利影响，以及维修条件的限制，井下无轨辅助运输车辆必须具备比地面车辆更高的可靠性和机动灵活性。

（3）加强对防爆柴油机新技术的研究

防爆柴油机作为辅助运输设备的主要动力装置，应适应我国煤矿辅助运输的发展趨势，紧跟国外防爆柴油机先进技术的发展步伐。加大对防爆柴油机进排气系统的基础研究，积极采用涡轮增压技术，提高发动机功率，降低尾气排放。积极开展对防爆电控柴油机的研究，采用电控技术，可使柴油机燃油充分燃烧，使整机动力性能好，排放低，油耗少，寿命长，提高功率、降低油耗、减少煤矿井下的噪声和空气污染，扩大其使用范围。

（4）重视防爆胶轮车基础性技术的理论研究

应加大防爆胶轮车基础性技术的理论研究。加强整车动力传动匹配性、安全可靠的制动技术、发动机安全监控等方面的研究。

（5）防爆胶轮车产品的多样化

我国煤矿地质条件复杂多变，井型和开拓方式的各异，应开发各种形式和用途的防爆胶轮车。防爆胶轮车要向大吨位车辆发展，也应开发满足煤矿薄煤层运输需求的低矮型车辆，以及满足采用立井运输煤矿的外型小、能够直接进出罐笼的防爆胶轮车。开展防爆蓄电池胶轮车的研制：新型蓄电池为动力的无轨辅助运输技术和装备，相对内燃发动机更加安全，而且无污染，是今后矿井无轨胶轮车发展的方向。

（6）以人为本，高度重视人性化操作环境

煤矿运输条件和作业条件恶劣，防爆胶轮车总体设计时要特别注重采用人机工程学原理和技术进行计算机仿真研究和设计，驾驶室采用隔热、隔音全封闭结构，座椅采用可调节的油气悬架系统，安全、舒适，操纵简单省力，快捷高效。引入电子监控仪表盘，声光信号警等人性化的设计理念，为操纵人员创造安全舒适。

适的作业环境。

5 结束语

煤矿辅助运输机械化的发展势在必行，已成为提高现有矿井效率和效益的关键环节，从高产、高效矿井的经验来讲，采用无轨胶轮运输车或搬运车，可以更好地提高煤矿生产效率和效益，另外，在改造或者进行辅助运输系统设计的同时.还必须注重构建高效设备运行支持的保障系统，通过这样就可以进一步确保运输设备性能最优化，更能发挥经济效益的最大化。

作者简介

李煜（1984-），男，陕西神木人，党员，本科，工程师，现任哈拉沟煤矿车队副队长。先后在大柳塔矿从事过井下运转电器设备维护与检修和质量标准化工作；在信息中心经营办从事生产计划提报、固定资产管理和专业化材料调配管理工作。