无轨胶轮车在老矿井盘区辅助运输的实践

王志全 王 捷

无轨胶轮车在老矿井盘区辅助运输的实践

王志全 王 捷

煤矿井下盘区轨道巷运送物料和液压支架传统的方法是采用小绞车和无极车作牵引动力。随着矿井开采的不断延伸，这种运输方法因其受供电和设备故障的影响较大，一个盘区，每次往采掘面运送物料，利用多部绞车替钩，中间环节多，占用时间大，存在许多不利因素。煤矿井巷使用WC-5型无轨胶轮车可解决长距离运输问题。

井工开采；巷道运输；无轨胶轮车运输

大同煤矿集团公司同家梁矿井下运料和综采搬家准备运送支架，在水平大巷一直使用国产CJZ-12/6p型矿用电机车作为牵引动力，在盘区巷道使用JD-11.4型和JD-25型绞车。随着井巷的开采延伸，运输距离越来越长，在盘区巷道里运送物料若还使用小绞车，不但效率低，而且人工投入大。我矿从2006年起就开始进行长距离运输的攻关与尝试。我们在长距离巷道稳设过SDJ-28/w型和SDJ-1200/w型钢丝绳无极牵引绞车。但这两种绞车要求巷道平直，如果巷道稍有坡度变化或在弯道处则难以牵引运输，连接装置还存在着安全隐患等不利因素，最终未能取得理想效果。

我矿14#311盘区运输巷道长度为1 980 m，在该盘区上下山布置了数个采掘工作面，这么远的运输距离，共稳装JD-25型绞车13部，拉锯式运送物料。使用小绞车运送物料特别是在综采搬家准备运送支架时误工误时。我们决定选用无轨胶轮车运送物料，克服物料长距离运输的难题。

1 无轨胶轮车的选择

①由于煤矿井下环境的特殊性，选用的运输设备，首先必须防爆。

②牵引力必须达到18 000 N以上。

③便于操作，使用方便。

④整体尺寸要小，便于在巷道内通行。

根据以上条件，选用江阴卡利格机械有限公司生产的WC-5型无轨胶轮车（安全标志准用证号：200613008）。该车四轮驱动，具有防爆性能。

我矿14#311盘区巷道长度为1 980 m，巷道高度为2.1 m～2.2 m，断面为2.5 m×3.8 m。巷道有1处转弯3处坡度变化，第1处坡度为2°，另两处坡度均为3°，通风良好。原巷道铺设轨道，巷道底板已用水泥硬化，稳设13部运料绞车。改用WC-5型无轨胶轮车作长距离运输具备使用条件，只需对部分溜子过桥作一下加固，再在巷道建两个让车场便可使用。

2 技术论证

2.1 可行性计算

我矿综采使用的液压支架最重的每架重18.3 t，装支架车及附件重2.7 t，按巷道坡度倾角为3°（最不利）计算，每次拉1个支架车需要的牵引力：

式中：f——支架车车轮与轨道的摩擦因数，取0.003。

式中：N——柴油机功率，N=50 000 W；

Vmax——胶轮车最大牵引速度，Vmax=5.5 m/s；

Vmin——胶轮车最小牵引速度，Vmin=0.1 m/s。

WC-5型无轨胶轮车在斜坡制动时静摩擦阻力=mg·f·cosα=7 500×0.3×0.998=22 019 N。

式中：f——胶轮车车轮与巷道底板的摩擦因数，取0.3。

由计算可知，当车速在0.1 m/s～2.5 m/s时，WC-5型无轨胶轮车的牵引力均大于20 000 N，能够满足使用要求。

2.2 无轨胶轮车与运料车的连接

无轨胶轮车的使用既要满足井下一般物料的运送，又要满足大型物料（如支架）的运送，在物料运送过程中不能碰撞车体。我们设计了一个硬连接。采用硬连接的目的，一是使牵引车与支架搬运车有一定的距离，保证超出车体的货物与牵引车不发生干涉；二是牵引车变换速度时，货物车不与其发生碰撞。设计的硬连接满足在弯道、坡度变化处水平和垂直的自由度的要求，同时要求在运输过程中不挂岔。运料时硬连接长度取1.2 m～1.5 m，运架时硬连接长度取1.8 m～2.1 m （见图 1）。

3 应用实践

根据WC-5型无轨胶轮车的整体尺寸，我矿盘区巷道能够满足要求，只需对原有巷道作部分修整就能投入使用。在巷道头部增设一个存车硐室。在巷道中部和末端各增设一个让车场，规格为10 000 mm×3 800 mm×2 300 mm，将巷道各部绞车外端稳到距轨道0.9 m处，巷道用水泥硬化，实现既能使用绞车运输，又能保证无轨胶轮车运输。

无轨胶轮运输车用防爆柴油机作动力，车体小，具有爬坡能力。在最大牵引力范围内运送物料，长时间工作防爆柴油机表面温度不超过80℃，适用在煤矿井下巷道中运行。既可以载送人员，又可以运送物料，一车多用，不受轨道、水、电等限制，机动灵活，速度快、效率高。

4 经济效益

14#311 盘区巷道长度为1 980 m，以运一趟料计算，原来进料出车往返一次平均需要3 h，13部绞车每车工作 0.5 h，耗用电费为 25×13×0.5×1元/kW·h=163元；现WC-5型无轨胶轮车每运一趟料往返需0.5 h，耗柴油7 L，其费用为7 L×9元/L=63元，每运一趟料可节约资金163-63=100元。

图1 WC-5型无轨胶轮车硬连接

无轨胶轮车采用四轮驱动，前后各有一驾驶室，所以在井下不需要回车场。存车库和让车场可利用斜巷和巷道口改造，对巷道中有过道溜子的地点，可在两边砌石墙搭工字钢铺道；对老矿井有轨巷道进行改造时，为实现有轨、无轨都能运输，主要运输线的路面使用混凝土硬化，投入小易于实现。

因其使用防爆柴油机作动力，操作简便，故障少，安全可靠，使用维护方便，尤其长距离运输速度快、效率高，具有明显的经济效益和社会效益。

5 推广及应用前景

无轨胶轮车具有防爆性能，车体小，机动灵活，适于在巷道有转弯和坡度变化的井下掘进、回采巷道进行多种运输作业，特别是作长距离运输，具有速度快、效率高，生产维修费用低的优点，值得在煤矿井下推广应用。

Practice of Trackless Rubber Tired Car Subsidiary Transport in Old Mine Plate Area

Wang Zhiquan

The traditional traction power of roadway transport and hydraulic support adopts puffer and infinitely car in coal mine underground plate area orbit.With the continuous extension of underground mining,this transportation method is greatly affected by power and equipment fault.The negative-factor includes the material transportation,multi-winch hook,tedious intermediate link,time-consumingand so on.The long distance transportation problem can be solved by using WC-5 trackless rubber tired car.

underground mining;roadway transport;trackless rubber tired car transport

TD525

B

1000-4866（2012）03-0045-02

王志全，男，1958年5月出生，现在大同煤矿集团公司同家梁矿工作，高级工程师。

王捷，男，1983年9月出生，现在大同煤矿集团公司马脊梁矿工作，技术员。

2012-05-07

2012-05-28