蓄电池单轨吊车在煤矿井下的应用

武成栓

（山西汾西矿业集团公司 曙光煤矿，山西 孝义032300）

1 概述

1.1 用途

蓄电池单轨吊车是一种多功能、高效率、多用途的煤矿井下辅助运输设备，能够完成井下设备运输工作。该吊车可以通过调节轨道链环，从而调整导轨高度，因此轨道维护方便。

1.2 使用环境条件

1.2.1 轨道

轨道采用的是I140E工字钢（见图1）。

1.2.2 巷道宽度

①适应巷道。单轨吊可应用于一般平巷、斜巷、采区变坡轨道平巷、大巷等多种巷道中。具有较强的适应性。

②巷道宽度：机身本身宽度0.75m，电池处0.82m，巷道宽度很易满足要求。

③巷道高度：运输轻型支架的要求不低于2.55m。

④巷道的支护条件。可用于锚杆支护巷道、架棚巷道等。适应性较强。

1.3 结构介绍

机车共分为司机室、起吊部、驱动部和操控部四大部分。

图1 单轨吊轨道剖面

机车两端各设司机室一个，两者之间互为闭锁，根据运行需要选择优先控制权。操作、显示直观，人性化、智能化。

起吊部由操控手柄及吊梁组成，通过操控手柄，可轻松实现吊梁的升降，从而完成物料的吊装、起落。

驱动部由电机、减速机、驱动轮以及制动器组成，吊挂在道轨上，靠摩擦轮与道轨所产生的摩擦力牵引机车行走。同样，机车的制动、紧急停车也是靠这一摩擦力实现的。

控制部由防爆电控箱和液压站系统两大部分组成，防爆电控箱用来完成牵引驱动电机、液压站油泵电机的驱动、整机信号的联锁、检测、控制以及输出执行等工作任务。

液压站系统的任务是为起吊梁提供液压动力、完成驱动轮与导轨夹紧及制动器松夹等工作。

蓄电池装置是机车总动力源，经逆变器将直流电逆变成三相交流电，驱动油泵电机及牵引电机。每充一次电，可供机车行驶20km以上。

2 该蓄电池单轨吊车与其他辅助运输设备的优缺点对比

曙光煤业自2009年10月开始在1210材料巷投入第一部单轨吊车，到目前为止，曙光煤业井下已经投入使用8部单轨吊车，从现场应用的效果来看安全效益、经济效益等多方面效果显著。以下为蓄电池单轨吊车与其他辅助运输设备相对比。

2.1 蓄电池单轨吊车优缺点

（1）轨道安装简单方便，适应性强。单轨吊的安装适应性较强，安装在12°的巷道中，可以随着巷道起伏变化而变化，运输速度随着巷道坡度的变化在0.5～1.65m／s之间变化。

（2）单轨吊车系统简单，效率高。不像其他辅助运输设备那样需要电缆、信号、电气开扣件等，维护比较容易，不像卡轨车和小绞车那样需要频繁地换绳、及更换托绳轮等；可以直接吊着大型物件、设备长距离运输；安装时只需要单股道，省去了普通轨道运输的双股道布置、轨枕，轨道通过一条联络巷实现一部单轨吊的共用。

（3）灵活性强，适应性强。由于单轨吊车可以通过道岔实现各巷道之间的联合运输，单轨吊机车可通过联络巷开到巷道的各个地点。适应性极强，可用来运输人员、综采支架、物料设备等。

（4）占用人员少。

（5）巷道制约较少。单轨吊轨道不受巷道底臌、片帮等影响。而无极绳绞车、无轨胶轮车运输对巷道底板要求较高。

（6）安全性好。采用单轨吊车消除了其它辅助运输带来的许多安全隐患。

2.2 其它辅助设备优缺点

2.2.1 调度绞车优缺点

①调度绞车灵活差，适用于短距离运输。

②调度绞车受巷道条件影响较大，发生底臌，帮鼓易造成翻车危险。

③人员、投资多。

④安全性差。

2.2.2 无轨胶轮车优缺点

①无轨胶轮车运输距离长、速度快、灵活性强，运输环节少。

6.一旦探索出潜在的解决问题的方案，即可商定一个计划，并持续推进该计划，但是该方案必须要满足双方的利益，公平合理。这样未来再有类似的问题需要沟通时就能维系良好的关系。

②内燃机车有废气排除，影响井下环境，散热量大，噪声高。

③无轨胶轮车车体较宽，行驶中要求巷道两侧的安全间距大，巷道断面大。

④对巷道底板要求较高，应全面硬化。

2.2.3 无极绳绞车优缺点

①无极绳绞车对巷道坡度、底板要求高。

②运输距离受限，运距一般不能超过200m。

③受钢丝绳限制，不能同时服务于多条巷道。

④安全性差。

3 单轨吊车的优越性及其发展前景的几点思考

3.1 单轨吊车的优越性

（1）单轨吊运输方式简化了运输环节，解决了传统地轨运输方式占用人员多、设备多、效率低、劳动强度大、受巷道变形影响严重、维护量大等诸多问题，有效优化现场工作环境，减轻职工劳动强度，社会效益显著。

（2）可实现全过程控制运输环节，避免了调度绞车、卡轨车等传统地轨运输方式的断绳、脱钩、翻车、跑车等现象，实现了辅助运输的本质安全。

（3）大型物件、设备可整机直接运送至预定地点，方便快捷，解决了大型设备在井下受空间限制、组装难的问题，使设备避免了反复拆卸的人为损耗和设备损坏。

（4）与其它辅助运输方式相比，单轨吊车操作简单、维护方便。

3.2 社会与经济效益

（1）单轨吊车有专用乘人装置，运送人员安全平稳，减少了职工体力消耗。

（2）采用蓄电池提供动力，低噪音、无污染、牵引力稳定、运行成本低廉，环保节能。

（3）操作简单、检修维护量低，降低工人的劳动强度，提高工作效率。

（4）单轨吊车全部使用国产元件，机车维护费用低。

（5）单轨吊车大大改善了井下辅助运输条件，提高了运输能力，节省了运输费用，节约了维修时间。

3.3 对单轨吊车发展前景的几点思考

（1）引进信息闭锁系统，建立健全的运输调度系统，使单轨吊车形成真正的信息化、网络化、安全化。

（2）对单轨吊车轨道运输线路进行系统规划设计，进而形成网络化，让单轨吊车不仅仅局限于单巷道的运输，实现单轨吊车地面、井下连续运输。

（3）回采工作面设备负荷中心实现单轨自移装置。

4 结语

随着煤炭企业现代化程度的提高和国家安全生产治理力度的不断加大，矿井对于辅助运输设备的要求也越来越高，电牵引单轨吊车作为一种性能良好、安全可靠的新型矿井辅助运输设备，无疑将为矿井辅助运输现代化、安全生产本质化提供更加有力的保障。

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