集装箱车在井下换装站中的应用

东 冕

（晋煤集团成庄矿， 山西 晋城 048021）

1 集装箱车在成庄矿井下辅助运输的现状

在煤矿辅助运输中，换装站作为各类运输方式转换的中转站，是运输能否安全、高效、有序进行的重要环节。而换装站作业中最频繁的工作是物料的装卸车，井下各类矿用车辆除集装箱可以实现车厢与物料整体直接吊至胶轮车上进行运输外，其他车辆装车都需要人工将物料从车辆中吊出然后再换装至胶轮车上或人工直接将材料从矿车中搬运至胶轮车上。

自晋煤集团确立了加快推进亿吨基地建设的重要战略部署后，成庄矿紧跟步伐，充分发挥产能大矿、效益大矿的作用，用实际行动支持集团公司亿吨基地建设。自建矿至今，从设计产能400万t升至600万t、800万t，再到打造千万吨矿井，产能的提升给井下原来的生产设计造成一定压力，特别是辅运系统改造对提升产能、提高效率起着重要作用。成庄矿针对矿井辅运系统点多面广战线长、运输方式多样、运输量大和管理难度大的特点，着力提高运输效率和运输安全保障能力，减少运输事故，按照“大力推广使用无轨胶轮车，合理利用好现有的齿轨卡轨车和无极绳绞车”、“老区老办法、新区新思路”及“减人提效”的总体思路，制定了《成庄矿辅助运输系统发展规划》，对辅助运输系统进行优化改造，确保矿井辅助运输系统合理，努力使矿井整体运输效率达到国内领先水平。

成庄矿井下运输主要包括煤炭运输和辅助运输，以维持整个煤矿开采的正常运转。井下辅助运输分为无轨辅助运输和轨道辅助运输两种类型，因此，在煤矿开采过程中，要根据不同的使用要求来选择最合适的运输方式。无论是轨道运输还是胶轮车运输都需要大量的集装箱。主运至四盘区使用电机车运至换装站换装胶轮车运至各工作面，主运至五盘区使用电机车、无极绳运至换装站换装胶轮车运至各工作面。

成庄矿井下运输中存在运输方式多、运输线路长、运输效率低、提升吨位小的问题，导致矿井开采效率得不到有效提高，使矿井的经济效益受到一定影响。随着1号换装站、2号换装站、三盘区换装站、三五换装站、四五换装站等巷道连通二、三、四、五盘区运输线路，形成了矿井井下“高速公路环网”，实现各盘区使用的物料根据情况就近入井缩短运输线路，减少运输环节，成庄矿井下运输效率有了很大的提高，使矿井开采、长距离运输、大倾角和多坡道等运输情况得到有效解决，促进煤矿进行运输设备运行使用效率和技术的不断提高。从煤矿开采的情况来看，煤矿井下无轨胶轮化运输方式将成为未来运输物料的主要方式，而集装箱的使用也成为胶轮车的主要配套工具，可促进矿井采掘量的不断提高。

目前，成庄矿井下集装箱的种类单一，给矿井运输技术水平的提升造成一定影响，因此，一个矿井想要提高煤矿产量、降低成本，就必须不断引进先进运输设备，提高煤矿开采工作人员的工作效率，减少煤矿安全事故，以促进矿井经济效益的不断提高。

成庄矿已有23个单位推广使用胶轮车运输物料，现有胶轮车100多辆，胶轮车司机300多人，胶轮车运行线路长度达58 000余米。而胶轮车运输将全部实现集装箱运输，从换装站直接到达各工作面。辅助运输系统的持续优化为成庄矿进一步减人提效，解放生产力发挥了“助推器”的作用，更大程度上确保了矿井生产的合理均衡、高效有序。

2 优化改造运输系统及装备

结合矿井实际，优化运输系统、运行模式等方面，大力推广使用无轨胶轮车集装箱运输，制定发展规划，对辅助运输系统进行优化改造，减少运输环节、缩短运输时间及运输距离、提高运输效率和安全保障能力。

集装箱运输要作为提高矿井运输效率的重要保障，随着井下胶轮化运输的全面形成，已完成“半小时工作”目标，即：设备材料从井口半小时到工作面，真正打通井下‘高速公路’，从而实现矿井运输效率大提升、安全大提升、生产组织大变革。

长期以来，成庄矿一直将辅助运输作为安全管理的一个重点，尤其是针对辅运系统存在多种运输方式，运输线路长达8万多米的实际情况，不断通过技术改造、设备提升、系统优化等措施，努力提升辅运安全系数，为矿井安全高效发展提供保障。

在换装站换装车辆过程中，对于一些质量较重的物料，人工装车会费时费力，安全系数较低。而整体起吊装车时，往往由于物料与卡车之间的间隙小，绳扣不能穿入卡车与物料之间，或起吊后由于物料重心不居中，易造成材料发生散开掉落的现象，对现场作业人员的安全构成很大威胁。

依据集装箱车的设计原理，将卡车车身与底座分离，实现物料与卡车车体整体吊至胶轮车上进行运输，运输至指定地点后能进行自卸，这样可减少在换装站人工装车的环节，提高运输效率，保证作业人员安全。

现在使用的集装箱车、卡车，见图1、图2。

图1 集装箱侧视图

图2 卡车侧视图

升级改造后的集装箱材料车，见图3、图4。

图3 改造后侧视图

图4 改造后正视图

将旧卡车车身（1.82 m×1.15 m×0.92 m）切割下（见标识3）并将其焊接在一个底座上（2.4 m×1.4 m×0.3 m）（见标识4）。在底座两侧前后焊接四个梯形耳朵（见标识2）。耳朵的位置合适，能放置在集装箱底座上，集装箱底座上的立柱能插入耳孔中，底座插销能插入集装箱底座立柱上的插销孔中。

在卡车两侧前后各焊接安设两组封车器（见标识1），方便装车后对物料进行捆绑固定。

在卡车车内底部、两侧按照卡车的尺寸焊接铺设钢板（见标识7），使得卡车内部形成一个光滑的表面，在卡车两端与底座之间使用钢板铺设形成斜面（见标识5），在两端正中心处焊接两个菱形的立柱（0.2 m×0.2 m×0.8 m）（见标识6），以便物料能安全卸车，不被卡车车身挂住。同时保证材料装车后，材料与车辆底座碰头的空间满足插销的要求。

3 优化效果

新型材料车投入使用后，运输效率得到了提高。旧的材料车装运物料到达换装站后人工装车平均需要15 min，使用新型材料车只需要3 min中就可以完成装车作业。

新型卡车的装车数量有所增加，如：旧的卡车一次性装车只能装30根单体柱，新型卡车可以装运40根单体柱，提高了单车运输的运输量。

作为一座现代化高效矿井，成庄矿设计能力830万t，虽然经过不断的升级改造，各方面能力有大幅提升，但先天不足的实际情况，尤其是运输系统各种运输方式交错繁杂、环节众多、管理难度大等问题，一直是影响矿井安全高效发展的一大难题。为此，长期以来，必须在坚持进行系统设备升级改造的同时，超前谋划，通过逐步淘汰落后运输设备、方式，着力从根本上解决这一难题。针对矿井将来开采主要集中在四、五盘区的特点，相关业务部门全力推进胶轮化改造工程，集装箱车的升级改造也成为迫在眉睫的问题，提前对适合车型进行考察，投入相应的运输设备如加长自卸车、吊臂车、管车等，提高集装箱车的利用率，力促矿井全面实现集装箱运输。

4 结语

实践证明，在胶轮化运输方式全面推广的同时，改良升级一些辅助装备，对运送各种材料来说无疑不是一个行之有效的好办法，但由于运输条件的复杂性和运输线路的不断加长，还需要进一步加强运输设备创新升级，做好测试与评估工作，为运输系统设计、运输装备提升提供可靠的基础资料，同时，运输系统规划研究相对于运输装备升级改造有些滞后，需改进系统设计、施工工艺，提高运输效率。