煤矿井下单轨吊换装站布置方案

摘 要：我国井工煤矿已逐渐大量使用单轨吊等先进辅助运输设备，在全国各地矿井均有成功使用案例。但立井煤矿大多在采区车场附近布置换装站进行换装，将轨道大巷的地轨车辆与单轨吊换装转运。文章主要针对采用立井开拓，大巷、采区均采用单轨吊设备运输方式，且采用井底集中换装的煤矿进行分析，讨论其换装站的布置方式。

关键词：辅助运输；单轨吊；换装站；直达运输；立井

引言

国内立井开拓的矿井大部分只是在采区范围内使用单轨吊设备，大巷运输仍采用传统的地轨列车运输，需在采区附近进行一次换装后，由单轨吊运至工作地点。在井下每个采区都设置换装站，无法发挥单轨吊运输系统连续化运输的优势。文章推荐立井底进行集中换装，对矿井集中换站的布置、形式进行优化设计。

1 概况

某矿采用立井开拓，井筒落底后自井底车场分别向两翼布置水平大巷，即主运输胶带输送机大巷、辅助运输大巷、回风大巷和矸石胶带输送机大巷。井底车场采用卧式环形车场，选用柴油机机车顶推调车，实现地轨车辆在车场及换装站之间的进出。于井底车场出车侧布置单轨吊换装站。换装站巷道采用双线布置，分别布置双地轨和双吊轨，在换装线位置地轨中线与天轨中线重合。

2 换装站布置方式

单轨吊机车在井下转运需在换装站进行换装，矿井可根据井下开拓布置等因素选择分区换装或集中换装（文章推荐）。根据选定的调车换装形式来确定换装站巷道的布置（断面及长度）。换装站可采用单换装线和双换装线的布置方式，即分为单、双列单轨吊机车是否同时换装的不同形式。当采用双线布置时，分别布置双地轨和双吊轨，在换装线位置地轨中线与天轨中线重合。换装站由两个相连的换装点组成，在两个换装点之间设置地轨和吊轨的渡线道岔。换装布置见图1、图2。

图1

图2

3 换装站能力

3.1 基本参数

副立井最大班提升时间最快为4min一次，一次4辆集装箱。井底车场柴油机一个调车循环距离约1300m，柴油机列车（长5m）运行速度取1.5m/s。调车辅助时间取5min。

则一个调车循环所用时间：1300/1.5？鄢60+5=20min。

在一个循环时间内立井下放车辆为20辆，一列车按20辆考虑。

3.2 换装站长度的确定

换装站根据换装能力需要可以考虑两列单轨吊列车同时换装，也可以单列车换装。

（1）如单组换装，换装线长度至少按2列车长度选取，则每次换装时间不超过2个调车循环时间即可。換装存车线长度：20？鄢2.1？鄢2+5+5=94m。

其中大断面长度：48m（注：换装操作位置需大断面布置）。

柴油机调车线长度：20？鄢2.1+5+5=52m。

（2）如双线换装，每个换装存车线长度：20？鄢2.1+5+5=52m。

换装线总长度：52？鄢2+10.6（道岔）=114.6m（大断面长度）。

3.3 换装时间

副立井下放支架时最大班提升最快约8min一次下放1架。单轨吊一次换装时间约10min，略大于井筒下放支架时间。

矿井初期运送集装箱数量为28箱/天，1列单轨吊运送4个集装箱，7次/天，换装时间7？鄢10=70min。

4 换装站巷道断面布置

4.1 断面形式

综合考虑井下围岩条件及服务年限等条件，采用半圆拱型断面。

4.2 断面尺寸

根据《煤矿井下辅助运输设计规范》、《煤矿巷道断面和交岔点设计规范》及单轨吊运输设备尺寸，确定巷道断面尺寸。

（1）巷道断面宽度

B≥b1+2b2+b3+b4+0.3+0.4=0.7+1.75+1+1.48+0.8+0.3+0.6=6.63m，取6.8m。

式中参数详见《煤矿井下辅助运输设计规范》13.3.1；0.3为附加的单轨吊车侧向的摆动幅度；0.6为管线及敷设装置宽度。

（2）巷道断面高度

运送液压支架时，H=h1+h2+h3+0.2=0.655+3.2+0.3+0.2=4.355m。

换装站断面如图3。

图3

5 结束语

对于立井矿井而言，井筒形式限制了单轨吊的直达式运输。换装站的位置、布置形式对于井下辅助运输系统的连续化运转起到十分重要的作用。文章通过矿井实例，阐述了单轨吊集中换装站的布置。

参考文献

[1]王东.新阳能源单轨吊运输网络建设与实施[J].山东煤炭科技，2012，3.

[2]李建升.单轨吊运输在综采综掘工作面的应用实践[J].煤炭工程，2011，9.

[3]王富平.矿井运输系统优化浅析[J].科技资讯，2011，23.

作者简介：常亮（1980，3-），男，辽宁省喀左县，现职就于：山西约翰芬雷华能设计工程有限公司，助理工程师，采矿工程及设计。