無軌膠輪車在煤礦井下運輸系統的應用實踐

栗躍鵬

（山西蘭花科創玉溪煤礦有限責任公司， 山西 晉城 048000）

引言

隨著煤礦作業的現代化，無軌膠輪車以其使用方便、運行成本低、安全系數高等特點，在現代化井下運輸系統中的使用越來越廣泛[1-2]。但必須承認，與傳統的井下運輸系統相比較而言，無軌膠輪車在使用過程中也存在一定缺陷，如車輛多、運行路線和時間不固定等[3]。因此，必須對井下運輸系統進行合理規劃和管理，確保其安全性。

1 煤礦井下無軌膠輪車簡介

1.1 無軌膠輪車的分類

在煤礦井下運輸系統中，無軌膠輪車是非常重要的組成部分。通過無軌膠輪車的使用能夠顯著降低人工體力勞動，提升作業的效率，最重要的是能夠在很大程度上提升井下運輸的安全性。根據無軌膠輪車的作用可以將其劃分成為很多種類型，比如用來運輸液壓支架的車輛稱為有液壓支架搬運車、用來運輸物料的稱為運料車，此外還有鏟板車、運人車等[4]。運人車可以將準備進入礦井工作的工人從等待酮室輸送到指定作業區域；通過物料車可以將專門的材料從換裝站輸送到工作地點；采煤過程中需要用到的一些小型的工具或者裝置可以通過鏟板車進行輸送；液壓支架搬運車顧名思義是專門用來運輸液壓支架的。煤礦井下作業時，通過無軌膠輪車的合理使用能夠顯著縮短人、物的轉移周期，提升作業效率。

1.2 煤礦井下無軌膠輪車的使用條件

1）對通風條件有嚴格要求。為了保證井下作業的安全性，對井下通風條件有嚴格要求。在對配風進行設計時，需要考慮煤礦井下可能同時工作的最多數量無軌膠輪車。一般而言，每臺無軌膠輪車的配風量不得低于4 m3/min。

2）要求具備足夠大的井下巷道。無軌膠輪車對運行空間有一定要求，膠輪車在工作過程中，車體兩邊與巷道巷壁之間的距離必須控制在0.3 m 以上，車頂與巷道頂板的距離必須控制在0.35 m 以上[5]。如若不然，膠輪車在運輸過程中有發生碰撞的風險。

3）對巷道運輸路面的要求。為了保證輸送過程的穩定性和安全性，膠輪車運行的路面必須確保平整，不得出現坑坑洼洼的情況。一般而言，可以對路線利用水泥混凝土進行鋪設，也可以利用六棱磚進行鋪設?？傊仨毐ＷC路面平整。

4）其他方面的要求。井下無軌膠輪車在運行過程中必然會出現各類故障，因此還必須設置專門的維修站，主要負責車輛的日常保養與維修。如果采用的是燃油車，則還需要設置專門的儲油室，且做好防火措施。在運輸道路上設計會車、掉頭區域并且在這些特殊區域設置信號設施等。

2 無軌膠輪車在煤礦井下運輸系統的應用

本文以某礦井無軌膠輪車的具體應用情況為例，詳細介紹其在煤礦井下運輸系統中的應用實踐。

2.1 井下無軌膠輪車的選型

本文所述的礦井產量非常高，是一座現代化礦井。其中無軌膠輪車是煤礦井下最為主要的運輸裝備。本煤礦井下使用的無軌膠輪車分為很多種類型，如運人車、運料車、液壓支架車和鏟板車。如表1 所示為本煤礦井下用到的無軌膠輪車的型號及其外形尺寸、主要用途。

2.2 井下無軌膠輪車應用實踐

本文主要以某礦井為例，介紹井下無軌膠輪車的應用實踐。以下分別從無軌膠輪車硐室設置、運行路線設計及其他方面的設計進行詳細介紹。

表1 某礦井使用的無軌膠輪車型號類型及規格尺寸

1）井下無軌膠輪車硐室的設置。井下硐室是煤礦中必不可少的空間位置，主要作用是存放相關的作業設備和施工材料、供工作人員休息等。對于井下運輸系統，需要設置專門的硐室用來存放和維修膠輪車、存放燃油等。本文所述的現代化礦井，無軌膠輪車是井下非常重要的運輸工具，井下人員、設備、物料大多通過無軌膠輪車進行輸送。鑒于無軌膠輪車對于整個采煤系統的重要性，在井下設置了多個專門的硐室以確保無軌膠輪車的正常運行。如圖1所示為井下無軌膠輪車硐室的設置情況，從圖中可以看出，主要包括車輛存放硐室，其寬度為6 m，坡度為0.5‰，車輛維修保養硐室和加油硐室，其寬度為5.5 m，坡度為7.76‰。

圖1 井下無軌膠輪車硐室的設置情況

2）井下無軌膠輪車行走路線巷道的設計。毫無疑問，無軌膠輪車行走路線巷道必須要滿足車輛行駛要求和安全要求。常見的巷道主要包括回風順槽和輔助運輸大巷等巷道。本礦井輔助運輸大巷巷道的設計寬度值為5.5 m，將回風順槽也作為膠輪車的行駛路線，將其寬度和坡度分別設置為5 m 和4°。無軌膠輪車行走路面利用六棱磚進行鋪設，確保路面的平整性。整個路面的坡度不能太大，本礦井無軌膠輪車行走路線的最大坡度控制在8°以內。井下同時運行的無軌膠輪車數量較多，必然涉及到會車、調車問題，本礦井在膠輪車行走巷道內設置了多個調車硐室，每兩個調車硐室之間的距離控制在300 m左右。如果無軌膠輪車在運行過程中需要掉頭就可以在這些位置進行操作，此外，兩輛車會車時也在這些區域進行，如圖2 所示為回風順槽調車硐室的布置情況。具體而言，調車硐室的尺寸為5 m×5.5 m，轉彎半徑設計為3 m，具體見圖3。

3）井下無軌膠輪車其他方面的設置。本煤礦中，為了保證無軌膠輪車的行駛安全，專門制定了相關的車輛行駛規則，并且在整個無軌膠輪車的行駛路線上安裝設置了大量的交通標示，比如指向標、反光牌等。為了避免發生車撞人的情況下，對于行車巷道和行人巷道交叉的區域，設計并安裝了聲光傳感器，該傳感器能夠自動檢測識別無軌膠輪車，一旦交叉區域有車輛經過，該裝置就能夠自動報警提示附近的行人，注意避讓，確保安全。

4）井下無軌膠輪車的應用。本煤礦中，對于在地面上需要進入井下的工作人員和施工材料、裝備，首先利用副斜井將裝備和相關材料輸送到對應區域，利用副立井將工作人員輸送到對應的膠輪車乘坐地點。然后再利用表1 中所示的無軌膠輪車將人員、物資和設備運送到對應位置。對于所有的井下無軌膠輪車都配備了監測設施，利用檢測設施可以對所有膠輪車的運行狀態進行實施監控，比如車輛所處的位置及其運行的方向等都可以實時獲取。本礦井通過無軌膠輪車的使用極大提升了礦井綜采工作過程的運輸效率，降低了施工人員的工作強度。與電機車和絞車相比較而言，無軌膠輪車具備更多的優勢，保證了安全和高效。

圖2 回風順槽調車硐室布置情況（單位：mm）

圖3 調車硐室平面結構圖（單位：mm）

3 無軌膠輪車在煤礦井下運輸系統的應用效果

1）無軌膠輪車運輸功能相對較多。無軌膠輪車的種類很多，比如常見的有運人車、運料車、液壓支架車和鏟板車等，針對不同的運輸要求和任務，可以使用專門的運輸車輛，完全能夠滿足煤礦井下運輸的需求。

2）具有較低的運輸成本。傳統的煤礦井下運輸系統需要架設專門的線路或者鋪設專門的軌道，其日常維修和保養費用非常高。而無軌膠輪車對運輸線路路面的要求相對較低，能夠顯著降低運輸成本。

3）具有較高的安全系數。無軌膠輪車使得井下運輸過程得到簡化，省去了很多中間環節，優化了井下運輸和作業環境。通過對運輸線路的有效管理和控制，提升了井下運輸系統的安全性[6]。

但需要清醒地認識到，無軌膠輪車具有車輛多、運行路線和時間不固定的特點，這給行車管理提出了很高的要求。因此，在使用無軌膠輪車作為煤礦井下主要運輸工具時，必須注重相關的管理工作，解決好人員的資質問題。只有這樣才可以保障無軌膠輪車的安全運行。