浅谈煤矿矿井单轨吊机车辅助运输系统

浅谈煤矿矿井单轨吊机车辅助运输系统

杨玉龙

鑫龙煤业（集团）红岭煤业有限责任公司机运队 河南安阳 455000

摘要：在煤矿生产规模日渐扩大的今天，机械化成为了煤矿生产的主要方式，各种机械设备的配置，取代了人工作业，保障了作业的便捷性。从煤矿生产系统的构成来看，辅助运输系统的作用不可替代，在越来越多的煤矿企业中，都配备了单轨吊机车辅助运输系统，该系统表现出了灵活性、安全性与便捷性，为发挥系统作用，需正确操作系统和设备。基于此，本文从单轨吊机车辅助系统的特点出发，分析了其应用操作要点，对单轨吊机车辅助运输系统的推广应用具有一定的指导价值。

关键词：煤矿矿井；单轨吊机车；辅助运输系统

近年来，随着国家对煤矿行业发展提出的新要求，为适应产业升级的要求，各个煤矿都在进行生产方式的全面调整，特别是机械化方式的应用，提高了生产的安全与效率。煤矿产能增大的过程中，对辅助运输方式也有了新的要求，传统的辅助运输方式在当下暴露了很多的问题，部分煤矿的单轨吊机车辅助运输系统的使用，取得了显著的成效，发挥了这一辅助运输方式的巨大作用。每个煤矿都需立足于自身的实际情况，做好单轨吊机车辅助运输系统的优化。

1.煤矿井下单轨吊机车辅助运输系统的适用条件

现阶段的很多煤矿矿井中，都采用了单轨吊机车辅助运输系统，这一系统的适用条件主要表现在以下方面：（1）安装便捷，因为整体的安装任务量小，在实际的安装工作中，不需要投入较多的人力来负责安装工作。在轨道固定环节，一般可利用锚杆完成，每节轨道配备一根链条、一副悬吊板、2根锚杆，当最终的安装任务结束后，吊柜维护也相对简单。（2）灵活性高，在矿井井下的应用优势明显，在绝大多数的地段上，都可利用单轨吊车辅助运输，巷道条件对此辅助运输系统的使用基本不存在限制^[1]。（3）安全性强，在弯道、道岔等的辅助下，不同巷道中所安装的单轨吊机车轨道之间被可靠连接了起来，形成了整体性系统，结合实际的应用情况，一部单轨吊机车可在多个巷道内同步使用，运输效率高且安全性好。

2.煤矿矿井单轨吊机车辅助运输系统构成及其应用要点

2.1机车部分应用要点

单轨吊机车辅助运输系统的构成复杂，在系统内包含了多个部分，只有各个部分之间保持可靠运转，才可发挥此辅助运输系统在矿井中的作用。就当下市场上单轨吊机车辅助运输系统的情况来看，多使用的是柴油发动机，以利波海尔四缸四冲程直喷式发动机为例，改立发动机的结构紧凑，在运行的过程中基本不会产生较大的能耗与噪音。机车液压系统中，包含传动系统与启动系统，启动系统运行时的能源由蓄能器提供，蓄能压力的监控方面由液压表完成，通过对启动阀门的科学控制，也就可对机车的状态加以灵活调整^[2]。在传动系统运行时，配备的是变量轴转动装置，对电磁比例阀加以控制的过程也就是对油量、压力等参数的控制过程。机车电控系统的结构简单，控制工作的开展时，系统运输参数可在显示屏中显示，这一显示过程可使得相关人员及时发现设备的异常情况，快速进行故障的排查与处理。在液压启动系统中，配备有双蓄能器、液压表、启动控制阀门、启动马达，这一系统的作用是要在机车运转时，实时掌握机车的启动状态，马达负责对柴油机飞轮加以驱动。在传动系统内，配备有变量轴向柱塞泵、电磁比例阀等多个部分，而机车电控系统内存在有发电机、操纵箱、电磁阀、速度编码器、温度传感器，发电机可在机车运行时提供足够的电力，控制箱负责输入信号的处理，电磁阀可对液压系统的运行状态、参数加以实时监控，速度编码器负责的是机车运行速度的控制。

矿井作业的过程中，井下作业环境十分复杂，如果矿井中的瓦斯浓度偏高，机车将无法保持在正常的运转条件下，因此，为减小瓦斯对机车运行的干扰，可在机车上安装瓦斯探测器，一旦探测器采集到井下的瓦斯浓度超标时，就会立即发送警报并驱使机车紧急停车，在瓦斯浓度达标的情况下，才可重新启动。

机车制动也是单轨吊机车辅助运输系统应用中需关注的重点性方面，为保障其制动的科学性，一般要在机车的驱动装置上安装制动系统，制动系统中存在有制动闸、弹簧与制动油缸等多个部件，这些部件的相互配合，保障了制动的可靠性，对降低机车故障、提高机车安全有着重要的作用。当液压油进入到油缸以后，受到弹簧的一定作用，液压油将会被泄掉，与此同时，弹簧弹力恢复到特定值，也就达到了制动目标^[3]。对于单轨吊机车来说，其上一般包含有两个驾驶室，这两个驾驶室分别处于运输系统的两端，每个驾驶室内，为满足操作要求，都配备有照明系统、操作箱和显示屏，这些操作和显示装置，可以给驾驶员的操作与控制提供便捷。

2.2提升梁部分应用要点

提升梁也是矿井单轨吊机车辅助运输系统中的重要构成，在进行提升梁的设置时，需考虑矿井本身的情况。就提升梁的具体情况来看，一般有重型梁和轻型梁两种，不论选择是哪种提升梁，都可由机车系统来实现液压动力的高效传输

^[4]。提升梁中包含了多个部件，如梁体、提升链条、控制阀门。控制阀门的科学控制下，齿轮箱可保持在双向转动的状态下，在这一条件下，提升链条才能够发挥其上下运输的作用。一旦在运输过程中运送的是大型设备，一般要配备重型梁，重型梁的调动能力一般在20t以上，而轻型梁的调动能力保持在5～8t之间。

2.3轨道部分应用要点

在煤矿生产作业的运输中，有两种轨道类型：重型轨道与轻型轨道，不同类型的轨道下，适用条件有所不同，当运输的是普通物料时，可利用轻型轨道，但如果是重量偏大的物料，需改用重型轨道。在轨道部分的选择方面，相关人员需根据矿井的具体情况，综合分析运输货物的重量、巷道顶板的具体环境以及围岩特点。如果矿井巷道顶板为岩石结构，利用锚杆式悬吊方式最佳；当顶板的地质条件不好，且分布的是松软煤层时，可利用锚索悬吊的方法。当配置的是轻型梁时，可利用单链悬挂的方式，而重型梁则为双链。在连接处理方面有塔扣式连接和法兰板连接两种选择，当矿井中为直道轨道的情况下，连接方式多为塔扣式，而如果是弯道轨道，利用法兰板连接的效果更为理想。轨道在应用中的道岔，有右摆道岔与左摆道岔两种，在井下一些特殊的位置，一般需进行道岔的设置，如井下运输车场、岔路。单轨吊机车辅助运输系统的运行中，岔道的控制也尤为关键，相关人员需根据对矿井实际情况的掌握，对比机械道岔和气动道岔的优缺点，对于气动道岔来说，在控制方面利用的是气缸的推动作用，在此作用下，轨道与道岔可啮合，而机械道岔多为人工控制。

结束语：

煤矿矿井作业的条件复杂，为满足辅助运输的要求，可配备单轨吊机车辅助运输系统，但为发挥这一系统的诸多优势，需根据矿井的具体情况，做好系统的设计优化和控制调节，以提高系统运行的可靠性。

参考文献：

[1]孙志.煤矿井下单轨吊机车辅助运输系统的研究[J].机械管理开发,2020,35(2):2.

[2]张文涛,张志勇,侯俊敏.滑线式高速单轨吊机车的研发与应用前景[J].煤炭科学技术,2020,48(S02):5.

[3]易国晶.单轨吊机车在盘江矿井中的应用[J].煤炭工程,2020,52(7):5.

[4]彭天府.煤矿井下单轨吊车辅助运输系统设计应用[J].机械研究与应用,2020,33(3):3.