煤矿辅助运输分析

摘 要：针对我国煤炭行业现状，简要论述了西方产煤大国与我国辅助运输发展历史及现状，通过适用场合及自身优缺点比较现有的几种辅助运输方式，简单介绍了单轨吊辅助运输系统的发展应用、工作原理及展望。根据煤矿地质条件的差异，合理选用辅助运输方式，满足煤矿生产需求。

关键词：煤矿；辅助运输；单轨吊

引言

据记载，煤的使用最早可以追溯到石器时代。1784年进行开采的位于维吉尼亚的煤矿是美国最早的商业煤矿。自十八世纪以来一直到石油开采技术大力发展的二十世纪初期，煤炭一直是西方工业国家最主要的能源。基于煤层多数离地表较远的情况，超过半数煤矿所采用的地下开采成为全球最主要的开采方式。环境恶劣、巷道空间狭窄、巷道起伏等是煤矿井下存在的主要问题，这些条件的限制同时给辅助运输带来了极大挑战。

1 辅助运输发展及现状

辅助运输系统是指运输除去煤炭以外的其他物料设备等的运输系统，作为煤款生产一个必不可少环节的辅助运输需要耗费很大的劳动量，超过煤矿生产总劳动量的一半以上[1]。二十世纪中期，以美国、德国为代表的西方采煤大国开始提高煤矿辅助运输系统的机械化程度，到七、八十年代，国外辅助运输系统的现代化程度已有很大提高[2]。二十世纪七八十年代，我国的煤矿开采技术有了很大的发展，同时，大批煤矿现代化矿井开始逐渐建成，但是，受技术条件的限制，我国的煤矿辅助运输系统却成了煤矿生产的最薄弱环节，依然停留在二十世纪中后期的水平，自二十世纪七十年代后期才开始现代化辅助运输系统的研制，进入二十一世纪之后，千万吨煤矿的出现使得采掘运的矛盾更加突出，辅助运输已成为严重制约煤矿生产的工作环节[3]。

包括地轨及天轨的有轨辅助运输和以胶轮或履带车为代表的无轨辅助运输是我国辅助运输的两种形式。近年来，更多的煤矿开始意识到辅助运输的重要性，开始使用单轨吊等机械化程度较高的新型辅助运输系统来代替落后的传统辅助运输方式，但依然有很多小型煤矿继续采用具有很大安全隐患、浪费劳动力且多运输环节的落后辅助运输方式。如表1所示。

2 单轨吊机车的研发应用及工作原理

西德于1940年开始使用单轨吊机车，采用的是钢丝绳牵引的方式，二十世纪六十年代开始在欧洲产煤大国大范围应用。位于山西省得漳村煤矿是我国最早开始使用单轨吊机车的煤矿，二十世纪八十年代引进芬瑞特公司生产的单轨吊辅助运输设备。二十世纪初期，沙尔夫公司的单轨吊机车也开始引入中国市场。我国对于单轨吊机车的研发开始于1979年，河北煤研所研制的40马力与20马力柴油机单轨吊机车先后分别在开滦和长沙试车成功。八十年代末开始蓄电池单轨吊的研制。中国特殊的国情导致了我国经济技术明显落后于西方发达国家，这些限制使得我国自主研制的单轨吊无法满足应用，我国单轨吊辅助运输系统很长一段时间内依靠进口国外成型产品。近年来，随着我国科研水平的不断提高，在借鉴吸收国外技术的基础上我国很多企业开始自主研发单轨吊辅助运输系统并且成功应用在我国很多煤矿，我国的单轨吊辅助运输系统已经形成了比较完备的体系。如表2所示。

单轨吊机车的动力系统为驱动装置、夹紧装置、制动装置及起吊装置提供能量，驱动轮在夹紧装置的作用下紧压轨道，驱动轮与轨道间的摩擦力为机车行走提供动力，此时制动弹簧在制动缸作用下收缩蓄能，闸片脱离轨道实现行走，反之，制动缸失压，制动弹簧靠自身弹力回弹，闸片在弹簧力的作用下紧压轨道，实现制动停车。

3 辅助运输系统展望

复杂多样的地质特征造成每个煤矿的矿井条件具有其独特性，根据每个煤矿的巷道条件及不同需求进行量身定做，实现最优配置。污染程度较小的清洁能源具有更好的环境保护性，同时具有更高的安全性，更加适合煤矿井下的自然条件。辅助运输系统的使用寿命和零部件的可靠性进一步提高，相应的维修费用也会逐渐降低，使产品真正的做到经久耐用。近年来，我国现代化煤矿的数量逐年递增，综采综掘等设备也向重型化发展，但依然有少部分中小型煤矿的存在，辅助运输系统的选择必将受到其巷道断面宽度等的影响，因此要研制适用于中小型煤矿的现代化先进辅助运输设备。

4 结束语

煤炭在我国能源结构中所占比例超过了百分之五十，对我国社会经济的增长起到至关重要的作用。辅助运输是煤矿安全高效生产的一个必不可少的工作环节，辅助运输方式的选用是否合理成严重制约着生产工作，根据煤矿的巷道宽度、巷道高度、巷道底板硬度、巷道坡度等自然地质条件选择合适的辅助运输设备，在安全高效的基础上满足现代化矿井的辅助运输要求。

参考文献

[1]王芹，郝继飞.井下蓄电池单轨吊辅助运输系统[J].煤矿机械，2012（9）：182-183.

[2]张彦禄，高英，樊运平，等.煤矿井下辅助运输的现状与展望[J].矿山机械，2011（10）：6-9.

[3]王龙生.煤矿高效辅助运输成套系统研究与应用[J].煤炭科学技术，2014（9）：77-82.