卡轨车在矿井运输中的应用探析

虞燕锋

(山西西山煤电股份有限公司西曲矿，山西 太原 030200)

近年来，随着我国经济水平的不断提高，推动了煤矿企业的发展，在煤矿生产效益不断提高的同时，井下采煤的工作量也随之增大。卡轨车作为一种井下辅助运输工具，在提升能力及安全性能等方面具有着其他运输设备无法比拟的优势，能够有效地提高矿井运输效率。借此本文就卡轨车在矿井运输中的应用进行探析。

一、几种常见的矿用卡轨车及其特点简介

（一）绳牵引卡轨车

这种类型的卡轨车是目前煤矿井下运输中应用较为广泛的一种卡轨车，其按照牵引方式的不同，大致可分为两种：一种是变频控制电机驱动绞车牵引，另一种是液压马达驱动绞车牵引。绳牵引卡轨车的系统主要包括安全制动车、载重车、运输车以及特种运输车，能够按照运输对象进行编组，适合在普通轨道、槽钢轨道及异形轨道上使用。

1.变频控制电机驱动绞车牵引。

这种类型的卡轨车其工作原理为变频控制、机械传动、电动机驱动、钢丝绳牵引。该系列卡轨车的具体特点如下：其一，软停车、软启动，安全性及可靠性较高；其二，牵引力较大、传动效率相对较高、具有较强的爬坡能力；其三，各方面性能良好，很少发生故障，并且对环境污染较小；其四，运营成本低；其五，不但可以进行手动操作，而且还能够实现半自动或自动操作，运行过程中可以显示与卡轨车运行状态相关的各项技术参数，同时能够进行远距离数据传输，系统整体性能基本能够达到国际先进水平。

2.液压马达驱动绞车牵引

该类型的卡轨车工作原理是液压绞车驱动、钢丝绳牵引，其中液压系统采用的是定量马达、变量泵的调速方式，而钢丝绳紧绳器则采用的是重锤或液压的张紧方式。该卡轨车的特点是结构简单、实用性强、车辆起动及停车时都比较平稳、故障率低、安全性和可靠性较高。

（二）KWGP系列无极绳普通轨道卡轨车

该类型的卡轨车主要适合应用在煤矿采区工作面的上下山以及综合掘进巷道内的辅助连续运输当中，不仅能够运输材料、设备，而且还可以进行人员运输。该类型卡轨车具有如下特点：其一，适合在有水平拐弯及起伏变坡的矿井巷道内使用，能够实现人员及物资的直达运输，安全性及可靠性较高，极大程度地提高了辅助运输的实际工作效率；其二，灵活方便、安全快速、无需转载。在矿井巷道内的水平拐弯处及起伏变坡位置上加装护轨后，车辆能够十分方面地在系统中进出。该卡轨车主要由信号通讯系统、张紧装置、回绳装置、牵引制动车、钢丝绳、轮系、载重车、以及无极绳绞车等部分构成。其中无极绳绞车作为该类型卡轨车的驱动装置，主要以双滚筒驱动的结构形式为主。主滚筒上的树脂轮衬设计有效地解决了啃咬钢丝绳的问题，从而延长了其使用寿命。传动形式主要以机械传动为主，电机为防爆电机，适合井下使用。

（三）防爆柴油机卡轨车

这一类型的卡轨车是目前较为先进的一种煤矿用卡轨车，属于自驱动机车，主要是以污染较低的柴油机作为动力机械传动装置，适合在坡度为12度以下的矿井巷道使用，能够进行人员及物资的运输，并且可实现由矿井底部车场至采掘工作面的直达运输。该类型卡轨车具有以下功能：其一，安全性能高，具有六项保护功能和三相制动功能；其二，车内配有两种启动方式，一种是电启动，另一种是气启动，便于用户按照实际需要进行选择；其三，安保系统采用的是气动控制，并且兼具语音提示报警功能；其四，车身整体为刚性结构，坚固难用，利用价值较高；其五，机车上的主要零部件基本能够与汽车件通用，如变速箱、离合器等，从而降低了维修成本；其六，运输效率高、适应能力强、机械传动性能良好、故障率低。

二、卡轨车在矿井运输中的具体应用

（一）卡轨车安装

由于卡轨车的主要作用是负责在矿井巷道内进行人员及物资的运输，其主要运行环境基本位于井下巷道当中，为此，卡轨车安装必须建立在良好的巷道条件这一基础之上。也就是说矿井巷道系统应为卡轨车的正常使用创造一个较为良好的运行环境，这样有利于卡轨车的运输。巷道应尽可能避免出现急坡和变坡，垂直曲率报警应控制在15m以上，卡轨车专用轨道应采用型号相同的钢轨，并且轨型应大于22kg/m，轨道铺设施工应按相关规范标准进行，工程质量应符合煤矿安全规程中有关规定的要求。

（二）卡轨车使用

在使用卡轨车时应对以下事项予以注意：其一，每个班次在进行使用前，均应对卡轨车上的张紧装置及轮系等进行必要的检查，并经常对动滑轮绳卡上的螺母进行紧固，尤其是在刚开始使用的阶段中更需特别注意，这样能够有效地防止动滑轮及重锤与钢丝绳脱节，从而对设备造成损坏。一旦设备发生故障，势必会导致停产，最终会影响企业经济效益；其二，应经常性地对牵引钢丝绳进行检查，看其是否有明显的断丝现象，如发现断丝情况严重时，必须停止使用，并更换牵引钢丝绳，严禁带病运行；其三，使用过程中，如发现钢丝绳在轮衬内打滑，应立即停车进行检查，并根据造成打滑的具体原因采取相应的措施予以解决处理，以此来确保行车安全；其四，卡轨车处于上坡运行的过程中，跟车操作人员应在没有钢丝绳一侧的前方行走，车辆处于下坡运行时，则应在无钢丝绳一侧的后方行走，这样有利于确保人身安全；其五，在车辆实际运行中，跟车操作人员应对车辆行驶前方的路况进行认真观察，并重点关注钢丝绳在压绳轮内的运行情况，一旦发现钢丝绳脱离压绳轮并在轮外运行时，必须立即停车，然后将钢丝绳重新放入轮内后方可开车。若是由于某些特殊原因而未能及时发现钢丝绳脱离压绳轮造成卡绳情况发生，则应立即停车并进行处理，可以先将车辆向后倒一定的距离，较小两端的张力差，然后再将卡住的钢丝绳重新压入到轮内，便可发出信号继续行车。

（三）卡轨车应用效果分析

通常情况下，矿井专用卡轨车的实际运输距离大约均在1000m以上，并且基本能够实现直达运输，矿工无需在井下巷道内徒步往返，从而降低了工作劳动强度，同时也提高了采掘工作面的安装效率，缩短了支架安装工期。如果仍旧以传统的支架安装方式进行安装，以1400m长的想到为例，则需要小绞车25辆，从开勾到回绳的具体时间大约需要60分钟左右，若是架设156个支架的话，按照每天能够完成12个速度，再加上各类相关物资的运输，需要45天左右方可完工。而应用卡轨车，则仅需在车房内设置一部绞车，开勾至回绳的时间约为40分钟，每天能够安全18个支架的安装，算上其他物资的运输，大约20天左右便可完工。卡轨车系统能够替代多部小绞车的接力对拉，从而使得运输环节及运输系统较之以往有了极大程度地简化，并且系统本身结构简单、各方面性能较强，便于安装、易于维护，无需更改原有轨道，总体投资成本相对较低，能够有效地实现井下巷道长距离无转载直达运输。卡轨车牵引重量大、具有超强的爬坡能力，运输效率比普通绞车高出数倍以上，同时还能够节省人员，进而降低矿工的劳动强度，工作安全系数也相应有所提高。

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