摘要：煤矿掘进工作面辅助运输主要为材料、设备和人员。通常煤矿掘进工作面辅助运输选取会非常的多变，因为不仅要考虑工作面的变化情况，而且还要考虑运输方向、巷道环境、巷道空间限制、煤矿井下环境、运输线路变更和运输物料种类及形状等等。进行防爆与净化处理，就要配备防爆和净化的设备。因此，对煤矿掘进工作面辅助运输设备的选择进行研究是非常有必要的，不仅能提高运输的效率，而且能保障运输的安全。
关键词：煤矿掘进工作面运输设备轨道
1煤矿辅助运输设备在现代化矿井建设中的应用分析
根据煤矿掘进工作面辅助运输的特点以及注意事项，本文给出了五种辅助运输的方案。
1.1采用胶带机胶带运输物料
此方案的优点为：投入成本、设备以及人员都较少，而且铺设轨道也较少。但此方案的缺点有很多，主要包括三个：（1）安全性低。一旦防护措施没有做好，就非常容易掉落物料，既会刮坏胶带，又会砸伤人员。（2）灵活性差。因为此方案必须采用集中运输形式，所以灵活性较差。（3）无法运送大型的物料。此方案无法运送电机、减速器以及钢棚等较大的设施以及材料。
1.2内燃机齿轨车
内燃机齿轨车具有单列车辆一次载重能力大，经济运输距离长的优点，由于车辆采用内燃机进行驱动，车辆相对传统的轨道运输更灵活，由于采用齿轨，车辆爬坡能力提升。但是由于内燃机齿轨车运输依然是一种轨道运输方式，就存在轨道运输的缺点:车辆机动灵活性较差，需要先在巷道里铺设轨道，车辆受轨道约束运行速度较慢，爬坡能力有限，且在井下潮湿的环境里，齿轨易发生堵塞和生锈，需要大量人员维护，且维护困难。
1.3采用气动单轨吊、轨道以及车辆运送物料
此方案的优点为：（1）灵活性较大，设备能够与工作面一起滑动，操作非常方便。（2）应用范围广、安全性好、适应能力强。（3）巷道的单轨吊轨道线路可借助道岔和弯道连为一体，以形成一体化的结构。（4）既能够实现单轨吊机车同时作用于多条巷道或者工作面，又能够实现多台机车一起作用于一条巷道或工作面。（5）能够运输较大的物料。其缺点主要为：（1）不适合运送人员及荷载较大的设备。（2）工程量较大，前期需要铺设轨道。（3）运输过程非常复杂，每200m就需要重新插接风源接头。
1.4采用防爆柴油机单轨吊、轨道和车辆运送物料及人员
此方案的优点主要包括：（1）安全性大。因为防爆柴油单轨吊的防护措施很多，所以其运输性能极强，能够直接运输设备、材料与人员，不需要转载过程，所以非常安全和稳定。（2）设备少、操作简单、维护量小。（3）辅助人员少、运输效率强。（4）能够有效运送人员。（5）安装方便，单轨吊轨道在掘进的过程中，随着掘进便随时安装，直到工作面回采完毕。同时轨道能够重复应用，便有效降低了成本。其缺点主要包括：（1）前期投入大。（2）污染空气，在掘进工作面会产生大量的CO，当其被排放至巷道中，会危害人员身体健康。（3）对巷道顶板的要求大。
1.5采用防爆蓄电池单轨吊、轨道和车辆运送物料与人员
此方案的优点主要包括：（1）安全、可靠。因为防爆蓄电池单轨吊的防护措施很多，所以设备能够连续运输材料和人员，省去了转载的环节，所以安全系数很高。另外，和柴油单轨吊相比，此方案降低了柴油的风险隐患，便显著增大了安全性。（2）设备少、操作简单、安装方便。（3）运输效率高。（4）能够运输人员，这样员工上下班就可以坐车，很大程度的节约了时间。（5）安装方便，单轨吊轨道在掘进过程中，能够随掘随安，并且还能运送安装设备到工作面，直到工作面回采完毕。同时轨道能够重复应用，很大程度的节约了成本。（6）不污染环境，适合用在较为封闭的巷道中。（7）续航性能强，现阶段得到煤安标志的产品牵引力范围从40kN到120kN，可选择的规格与型号特别多，并且可依据运输载荷与坡度来选用。不过其也存在一些缺点，主要就是蓄电池的能重比有要求，要求其自重必须在6~12t之间，特别是对牵引力大的蓄电池单轨吊，同时充电的地方必须要有新鲜的风流。
2煤矿掘进工作面辅助运输设备方案的选择
通过对上述每种煤矿掘进工作面辅助运输设备方案优缺点的详细叙述，可知方案的使用应根据实际掘进工作面的巷道断面、坡度、设备成本以及需不需要运送人员等方面综合的选择。以某煤矿为例，此煤矿的十四采区及十二采区掘进工作面比较、顶板比较稳定，并且应用了柴油单轨吊及气动单轨吊，有些轨道已经铺设完毕。由此可见，应选用防爆蓄电池单轨吊运输方案，并顺着巷道延伸，因为其顺槽长度均超过1.5km，所以为了有效减少掘进工作面工作人员的工程量，便选择了防爆蓄电池单轨吊运输方案，此方案不仅能够有效改善气动单轨吊运输效率差以及载荷低等问题，而且还解决了无法运送人员以及柴油单轨吊在运行时存在污染环境、危害人员健康等情况，所以在此种煤矿掘进工作面的巷道中，应用防爆蓄电池单轨吊的辅助运输设备方案最佳。另外，从此煤矿二十辅助采区轨道巷的实际情况来看，应对方案进行调整，在其辅助运输设备内斜巷区间应选用柴油单轨吊运输方案，这样不仅显著的增加了多部绞车，而且在此采区掘进工作面使其与防爆蓄电池单轨吊运输方案构成了一体化的单轨吊运输模式。
1)运人车。按照井下生产地点工作人员数量和所有盘区工作人员一次运送到位的原则，配备20座TY6/20FB型人员运输车15辆，其中使用14辆，备用1辆。为方便局部少量人员及配件的运送，配备WqC2J型客货两用车4辆。
2)运矸车。考虑到巷道掘进出矸量不稳定的情况，设计选用机动灵活的WC5型防爆无轨胶轮车，掘进矸石由无轨胶轮车承载，通过罐笼直接提升至地面。车辆台数按下式计算:
N=Q/(T/Tb×Qd)
式中:N为无轨胶轮车数量，辆;Q为矿井每天出矸量，t/d;T为每天工作时间，h;Tb为运矸车辆平均往返时间，Qd为无轨胶轮车额定载重量，按5t计。
N=750÷(14÷1．1×5)=11．8(辆)，取12辆。
3)材料、设备运输车辆。为了减少无轨胶轮车往返次数，提高运输效率，设计选用WCQ－3A轻型自卸式无轨胶轮车，做为材料和设备运输车辆;为了提高设备的使用效率，减少设备数量，设计选用FBL－10型多功能牵引车共2辆，FBL－10型多功能牵引车配有快速连接系统(ＲAS)，可与多种工作附件灵活配合使用，常见的配套附件有:10t侧移式铲叉、3．5立方推板式铲斗、补给油箱、200m卷带机，适应1600mm胶带、工作平台提升高度2400mm、7t悬臂起重机。
4)支架运输车辆。借鉴其它矿区经验，支架运输车配置按照按2个综放工作面不同时搬家考虑，需要5辆CHT－50型支架拖车，2辆FBL－15型多功能牵引车。设计采用FBL－15型多功能牵引车做CHT－50型支架拖车的牵引车，实现液压支架等大、重型设备的长距离运输。
5)其它车辆。为了满足巷道清理、平整及重、大件短途搬运的需要，设计选用FBL－55型无轨胶轮车担负工作面安装时搬运支架运输任务，配备FBL－55型支架搬运车2辆;为便于长材及管道安装，配备W8型悬挂式车4辆，管道车2辆。
3结束语
通过以上煤矿掘进工作面辅助运输设备的五种方案，我们清楚了每种方案的优缺点，并知道了方案的选择要根据煤矿掘进工作面的巷道断面、坡度、设备成本及需不需要运送人员来综合的选取。要是既想运输物料又想运输人员，同时还想达到煤矿掘进工作面坡度的要求，最佳方案就是防爆蓄电池和防爆锂电池单轨吊运输。
参考文献
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