煤矿井下运输方式及设备选型探讨

（山西阳煤集团五矿 山西 045000）

引言

煤矿的井下运输是在煤矿的开采区使用机械的运输设备，把矿石和开采煤矿过程中产生的废石运输到煤矿井下的车场、煤矿仓库和地上的施工地点。目前，我国的煤矿行业在快速的进行发展，而最主要的运输方式只有两种，一种是主运输方式，还有一种是辅助运输方式。通过不断的分析主运输方式，可以发现主运输方式是运输煤矿，而辅助运输方式是煤矿井下运输过程中，运输一些采煤使用的原材料和大量的人力资源。在实际的开采煤矿过程中，不管使用哪一种井下运输方式，对煤矿企业的生产工作都是非常有必要的，关系着煤矿企业能否安全和稳定的发展，具有十分重要的作用。我国的煤矿井下辅助运输现代机械化发展的比较晚，到七十年代以后我国煤矿行业才开始重视这方面的研究和发展工作。到现在为止，我国已经成功研制并且生产出了多种现代化的高效的煤矿井下辅助运输设备，而且有的运输设备的很多技术性能已经达到了非常先进的国际水平。不过就总体的发展情况来看，井下辅助运输设备的种类还不是很多，没有形成一系列的设备，设备的质量也不是很稳定，尤其是一些技术性能的安全可靠性还需要进一步的发展研究。

1.井下辅助运输设备的特点

(1)单轨吊车

单轨吊车在巷道的上空进行运输工作，因此不受巷道的一切影响。单轨吊车的体型较小，工作起来非常轻巧灵活，占用的空间较小，转弯的半径也比较小，不过单轨吊车能够连续运输的距离较长，要是开拓系统和井下运输系统允许的情况下，能够实现直达运输，不需要在中间任何地方进行转载。不过单轨吊车自身的重量和全部的负重都是依靠巷道的支架还有顶板来支撑，因此对巷道支架和顶板的承重有非常高的要求。一些过于大件、超重的机械设备需要拆分来运输。由此可见，对于那些矿井的巷道支护性能比较好的、顶板较安全稳固的、单次运输的质量不太重的，尤其是巷道存在底鼓的矿井，一般情况下选择单轨吊车的运输设备是非常合适的。

(2)无轨胶轮车

无轨胶轮车一般用于存在较浅、倾斜角度不大的煤矿中，还可以用于巷道顶板和底板条件非常好的运用竖井开采方式的煤层矿井中。无轨胶轮车在美国和英国等西方的先进国家使用的比较多，在我国的济三矿井使用的也很好。现在，我国的很多煤矿企业正在进行推广无轨胶轮车的使用。无轨胶轮车在水平方向上的转弯半径较小，不过爬坡能力很强，运行速度非常快，可达2m/s～8m/s，承载重量的能力大，可以一次性的运输25吨的大型机械设备。不过对巷道断面宽度有很高的标准和要求，巷道底板的硬度系数为f＞4，最好的较完整的底板是砂岩或者砂质页岩，底板较软的巷道，需要人工对其进行加固。

2.井下运输方式

(1)井下无轨运输

图1 带式输送机

在煤矿井下的坡道和各种巷道中，可以使用井下无轨运输，采用无轨机械设备进行矿石和废弃石的运输。我国目前井下无轨运输机械设备有各式各样的铲运机、井下自用汽车、带式输送机（图1）。

(2)井下运输自动控制

现在我国企业在矿井下实施运输工作时应用集中控制和远距离控制的先进科学技术。井下运输可以把矿石、机械设备、使用材料和工作人员从煤矿开采工作面运输到地上的装载区。

(3)电机车运输的控制

我国金属矿井的运输设备大多数是由电动车来进行牵引工作的。一些不经常运输的小型矿井，一般情况下都是使用自动信号控制，由司机在运输车上进行操作，选择合适的道岔进行运输，经常运输的、运输量大的大型矿井，需要进行集中控制。在运输的调度室操控信号灯和电动设备，以此来指挥电动车正常进行运输工作。这样运行的电机车司机可以使用无线电话机和调度员进行通话。调度室的工作模拟盘可以显示所有运输系统的工作状态，还可以提供电动车的运行方位、信号灯的显示情况、电动车的运行编号。电动车的运输体系不仅可以自动进行运输工作，还可以由调度员进行路线的选择工作和转换运输方向的工作。如果使用计算机进行编程控制电机车的运输工作，可以更好的进行运输工作。

(4)汽车运输的控制编辑

沿着电动车进行运输和装卸的路线铺设电缆装置，采用有线和无线结合的方法进行无线电波的传输工作，运输的调度员负责指挥司机操作电动车。

3.煤矿井下运输设备的选择

现如今，我国的矿井运输发生了很大变化，有各种情况出现：第一，井下运输路线会根据矿井开采的位置变化而发生一些变化，并且表现出纵横交错的路线情况；第二，运输的材料种类非常多，形状也不尽相同，矿井开采的地点一直变化，导致运输的路线比较复杂，运输的过程比较繁琐，运输量十分巨大；第三，运输的空间不足，使得运输的机械设备容易出现非常多的安全隐患和各种故障，进而引发煤矿在开采时发生安全事故，这样会给煤矿企业产生巨大的破坏力和经济压力。所有出现的情况都给井下运输工作提出了更多的标准和要求，尽可能满足矿井所有的要求。

我国经济在快速发展，煤矿井下运输设备一般有无轨运输设备和轨道运输设备，无轨运输可以依据使用途径来运输不同种类的材料；而轨道运输的电机车种类非常多，煤矿企业在采煤的过程中，要根据井下需求的不同合理选择运输车和电机车的种类。

图2 无轨运输车

无轨运输设备（图2）有很多运输车类型，如运人车、运料车、用途车等，运人车可以运输开采煤矿工作人员和相关人员，正常情况下可以运输5到25人；运料车可以运输材料、各种矿石、废石、多种小型机械开采设备等，运输车辆大多数是在井口和井底进行装货工作，然后在指定位置进行卸货工作；用途车是根据运输的用途不同进行的分类，比如洒水车、发电车还有维修车等类型，可以对所有的煤矿井下作业提供最安全的工作环境和工作保障，使煤矿企业能够更好的进行生产工作，提高企业的经济效益。所以，无轨运输的工作效率非常高，运输过程简便不繁琐，不用投入太多的经济成本，用途很多，运输灵活方便，可以最大限度的减少井下运输投入资金，极大的提高煤矿企业的经济效益，使煤矿企业更快更好的发展。

图3 绞车提升图

4.结语

我国煤矿企业在井下运输过程中的任务很复杂，尤其是很多大中型矿井中的输送机和绞车（图3）有非常重要的运输任务，不过运输的任务具有运输距离较长、运输的量较大、运输次数较多的特点，而且运输的任务非常重要，较容易实现运输的自动化和集中化控制。随着我国科学技术和经济的快速发展，井下运输系统会越来越先进和完善，朝着智能化和现代化的方向持续发展，为我国煤矿井下运输提供重要保障。