煤矿辅助运输设备

第十章煤矿辅助运输设备POD-600/900齿轨卡轨机车DLZ210F重型柴油动力单轨吊机车第一节概述主要运输：煤炭运输。煤矿辅助运输：煤矿生产中除煤炭运输之外的各种运输，主要包括材料、设备、人员和矸石等的运输。在煤矿井下主要运输大巷，采用机车运煤时，材料、设备、人员和矸石也用机车运输；若用带式输送机运煤，则需另设专用的辅助运输设备。在采区巷道内，一般都采用刮板输送机或带式输送机运煤，采用钢丝绳绞车或蓄电池机车运送材料和设备。综采工作面设备安装搬家时，由于设备的整件质量大、数量多、时间紧，且要求安全、快速、高效，因此对辅助运输提出了更高的要求。煤矿辅助运输的特点(1)运输线路随工作地点的延伸(缩短)或迁移而经常变化；(2)运输线路水平或倾斜互相交错连接；(3)工作地点分散，运输线路复杂，运输环节多；(4)待运物料品种繁多，形状各异；(5)井下巷道空间受限制，并有瓦斯和煤尘等爆炸性物质，需用防爆净化设备。常规辅助运输设备矿用绞车、调度绞车、电机车和一般的矿车、平板车、材料车新型高效的辅助运输设备单轨吊车、卡轨车、齿轨机车、胶套轮机车、无轨运输车(轮胎式或履带式)、无极绳连续牵引车。国内外煤矿比较常用的新型高效辅助运输设备主要有无轨运输设备(无轨胶轮车)、轨道运输设备和单轨吊车等3大类。第二节矿用绞车钢丝绳牵引运输凡在水平或倾斜的轨道上利用绞车及钢丝绳牵引矿车或提升容器沿轨道移动的运输方式。钢丝绳牵引运输分为使用单滚筒或双滚筒的滚筒式绞车的有极绳运输。使用摩擦轮式或其他特殊形式绞车的无极绳运输。一、有极绳矿用绞车有极绳式矿用绞车分为3类第一类：快速类矿用绞车主要型号有JDB型调度绞车和JYB型运输绞车。绞车平均速度一般为50～60m/min。第二类：慢速类矿用绞车主要有JHB型回柱绞车。此类矿用绞车平均速度一般为8～12m/min。第三类：双速矿用绞车主要型号有JSHB型双速回柱绞车和JSDB型双速多用绞车。快速型与一类矿用绞车相同，慢速型与二类矿用绞车相同。JD-2.5(40)改调度绞车第一类：快速类矿用绞车图10-1JDB、JYB型绞车l—司机座椅；2—底座；3—控制开关支架；4—手动制动闸；5—电动机；6—联轴器；7—电液制动闸；8—减速箱；9—卷筒装置JYB系列运输绞车型号JYB-40×1.25JYB-50×1.40JYB-60×1.25基准层钢丝绳静张力（KN）405060基准层上钢丝绳速度（m/s）≥1.25≥1.40≥1.25卷筒（直径×宽度）mmφ580×600φ580×600φ710×800容绳量（m）≥650≥650≥650钢丝绳直径（mm）φ21.5φ23φ26电动机型号YBK2280M-6280S-4315M-6功率/kw557590转速(r/min)9801480989电压(V)380/660或660/1140长(mm)1965（2286）1965（2286）2578（2856）宽(mm)250025002794高(mm)211721172272JYB系列运输绞车参数图10-2JHB型齿轮传动形式回柱绞车1—电动机；2—联轴器；3—电液制动闸；4—减速箱；5—卷筒装置；6—底座第二类慢速类矿用绞车JHB-5回柱绞车JSHB-11双速回柱绞车第三类双速矿用绞车图10-3JSHB型双速回柱绞车1—电动机；2—联轴器；3—制动闸；4—变速箱；5—卷筒装置；6—底座JSDB-19双速多用绞车滚筒制动闸JSDB系列绞车参数图10-4JSDB型双速多用绞车l—电动机；2—联轴器:3—手动制动闸；4—变速箱;5—电液制动闸；6—卷筒装置；7—底座二、无极绳运输无极绳运输相比单滚筒、双滚筒有极绳运输，具有运输连续性强、运量大、效率高、成本低等优点。因此，条件适合的中小型煤矿的地面运输，特别是地方煤矿主要运输巷道，中间平巷，采区上、下山运输可以采用无极绳运输。无级绳运输是将钢丝绳接成一个封闭圈，两端分别套在两个绳轮上:其一个绳轮为主动轮，另一个绳轮为张紧导向轮。当主动绳轮旋转时，靠其与钢丝绳之间的摩擦力，牵引钢丝绳连续运输，如图所示。绳轮有水平和垂直布置之分。绳轮水平布置两股钢丝绳分别放置在两条轨道上，轨道上的矿车按一定的间距挂在钢丝绳上，矿车到位后摘钩。使主动绳轮在不换向的情况下，实现双向运输。绳轮垂直布置一股绳在轨道上，另一股绳用托绳轮布置在巷道的上方。一般用于单向提升运输。无极绳运输系统一般由牵引绞车、张紧装置、尾轮、托辘、钢丝绳、连接装置等组成。无极绳运输一般采用双侧布置方式，一侧走重车，另一侧走空车。由于矿车是在钢丝绳行进中摘挂，所以其运行速度不能太大。(一)牵引绞车无极绳牵引绞车主要由底座、电动机、联轴器、电液制动闸、手动闸、减速箱(变速箱)、驱动滚筒及防护罩等组成。无极绳牵引绞车是整个系统的动力源，机械传动，摩擦驱动，主要用于煤矿井下采区大倾角、多变坡、大吨位、长距离运输。设计时，绞车最大速度一般不超过2.5m/s，整体运输液压支架时速度一般在1m/s；运距按1000～3000m设计；最大坡度根据牵引力及最大运输质量推算，一般不超过12°。牵引绞车驱动方式一般有两种，一是采用抛物线单滚筒驱动，二是采用绳槽式滚筒驱动。抛物线单滚筒驱动时钢丝绳在滚筒上缠绕3～3.5圈，主要优点:(1)钢丝绳围包角大，对驱动绳衬的摩擦系数要求较低，可选用摩擦系数较小的材料作绳衬。(2)可双向出绳，能够实现两个方向牵引，在实际安装布置时与运输线路道岔方向无关，安装布置灵活方便。(3)结构简单，成本较低。主要缺点:由于在滚筒上的钢丝绳除了绳与绳互相接触摩擦外，钢丝绳与绳衬之间还有滑动摩擦，因此钢丝绳的磨损相对较重，寿命较低。绳槽式双滚筒驱动有时也称为对轮驱动，包括一个驱动滚筒和一个从动滚筒。钢丝绳一般在驱动滚筒上缠绕三四个半圈，在从动滚筒上缠绕二三个半圈，以此形成螺旋缠绕。主要优缺点和抛物线单滚筒驱动方式正好相反。就主动绳轮讲，有圆锥形、抛物线形和夹钳式3种，后一种用得较少。当绳轮转动时，每一个后面的绳圈绕于前一绳圈一旁，如果绳轮为平面轮缘，钢丝绳会很快绕出绳轮而不能工作。当绳轮的轮缘为圆锥形或抛物线形时(图10-6)，在缠绕过程中，各绳圈将向绳轮的小直径方向滑动。显然，具有圆锥形轮缘的绳轮，只能向一个方向转动；否则，钢丝绳仍会绕出绳轮。与此相反，具有抛物线轮缘的绳轮允许两个方向转动，钢丝绳不会脱出绳轮。(二)钢丝绳张紧装置钢丝绳张紧装置作用保证钢丝绳在滚筒绳衬上有较稳定的正压力，使牵引绞车正常牵引，防止钢丝绳在滚筒上打滑。张紧系统及时地相应自调整，保证随时对松边钢丝绳施加一定的初张力，同时张紧系统需吸收由起伏坡度变化和钢丝绳弹性变形等原因而产生的伸长量。由于运输距离大，钢丝绳变化量较大，要求张紧装置具有较大的吸收能力，因此一般采用三轮或五轮重锤式张紧器，其结构简单、反应速度快、成本低。(三)压绳、分绳技术为防止钢丝绳上漂，出现拉棚现象，有效防止车辆掉道，必须采用可靠的压绳技术。在轨道凹点处采用强制性压绳，并防止两钢丝绳由于轨道不直而相互交叉。压绳轮分主压绳轮组和副压绳轮组主压绳轮组的轮子靠弹簧压紧，在受到外力作用时会张开，结构相对复杂；副压绳轮组的轮子相对固定，结构简单。主、副压绳轮组主绳上连接有梭车，梭车通过时主压绳轮组须能打开，通过后主压绳轮组能自动关闭，因而主压绳轮组设计为弹簧开闭式，梭车上必须安装有牵引板以便能通过主压绳轮组。副绳为空绳，无任何件与之相连接，压绳轮组不需要打开和关闭，故将副压绳轮组设计为固定式。利用压绳技术可对运行钢丝绳实施强制导向，应用方案有两种:(1)两绳均实现强制导向主绳和副绳上均安装有压绳轮组，使钢丝绳随轨道起伏变化运行，始终不出现漂绳现象。缺点:梭车通过主压绳轮组时由牵引板强制撞开会产生一定的冲击，压绳轮底座与轨道的连接必须牢固，否则主压绳轮组会有一定的转动。由于井下条件恶劣，时间长后压绳轮动作的可靠性降低。在车场上，由于梭车牵引板要通过道岔，因而道岔弯轨豁口比较宽，弯轨强度较低。(2)空绳实现强制导向仅对空绳实施强制导向，而主绳则始终处于自由状态。此种布置方式简化了系统配置，增加了设备运输的可靠性，解决了前种方案存在的问题，但仍存在坡道变化较大处主绳漂得较高，严重时可拉到顶棚而需加装天轮等缺陷。尾轮固定在运距的终端，支承整个系统的反力，并可随工作面得推进而前后移动，以满足运距的变化。尾轮梭车是用来牵引矿车、平板车、材料车等车列，同时具有固定钢丝绳和储存钢丝绳等功能。第三节单轨吊车与卡轨车一、概述㈠单轨吊车轨道是一种特殊的工字钢，悬吊在巷道支架上或砌碹梁、锚杆及预埋链上，吊车就在此轨道上往返运行。一般只有一根专用的轨道。适用：煤矿井下人员、材料设备和矸石等的辅助运输，可实现轻型液压支架的整体搬运。主要用于大巷采区上、下山及采掘工作面的巷道运输。顶板稳定，支护条件好，运输的单件质量不太大，特别是巷道有底鼓的矿井，选用单轨吊车运输系统是比较合适的。按牵引动力类别和使用特征分类⑴钢丝绳牵引单轨吊车；⑵防爆柴油机单轨吊车，使用最多的机型；⑶防爆特殊型蓄电池单轨吊车设备日益重型化，出现了双轨甚至三轨，在坡度大的巷道还增设了齿轨，称为齿轨单轨吊车。㈡卡轨车一种由钢丝绳牵引或机车牵引、装有卡轨轮、在专用轨道上运行的运输车辆，其牵引和载重车辆的转向架装有垂直和水平卡轨轮组。当车辆在专用轨道上运行时，卡轨轮卡在轨道的槽口中滚动，可防止车辆掉道。特点：载重大、运速高、运距长、爬坡能力强、运输安全可靠，适应起伏、弯曲和倾斜的巷道。适用：煤矿井下材料、设备、人员和矸石的辅助运输，尤其适用于重型设备，如综采设备的搬运。卡轨车按结构形式分类全程式卡轨和部分卡轨的卡轨车；全程式卡轨卡轨车在大巷使用的是常规轨道。进入采区巷道后，其轨道和车辆是专用的，所以从大巷进入采区巷道时，货物要转载。部分卡轨卡轨车使用的是常规的普通轨道和车辆，仅在弯道起伏等局部易掉道地段增设护轨，防止车辆掉道，货物不需转载。但其可靠性不如全程卡轨，巷道条件好时可用。按牵引方式分类钢丝绳牵引机车牵引卡轨车。钢丝绳牵引卡轨车以绞车为牵引机构的无极绳运输，多数为单无极绳牵引方式。其功率和牵引力大，速度高，重载爬坡能力强，适用于需运输重型设备、坡度大(12°～25°)和弯道少的运输系统，不适用于底鼓严重的地段或分支巷道。机车牵引卡轨车按牵引机车的动力分为防爆柴油机卡轨车:防爆柴油机卡轨车按爬坡能力又有防爆柴油机胶套轮卡轨车、防爆柴油机胶套轮齿轨卡轨车之分。防爆特殊型蓄电池卡轨车。特点：机车牵引卡轨车机动性好，适应多分支巷道和多个采掘工作面运输的需要，用于平硐或倾角小的斜井开拓时，能实现从地面不经转载直达工作面的运输；用于立井开拓时，可实现从井底车场直达工作面的运输。二、单轨吊(一)单轨吊车的组成和工作原理图10-8钢丝绳牵引单轨吊车1—绞车；2—张紧装置；3—操纵台；4—牵引吊车；5—承载吊车；6—人车；7—制动吊车；8—阻车器；9—回绳站在发生紧急情况或断绳跑车事故时，通过制动吊车进行抱轨制动保护。还装有限速制动器和信号装置，以备在断绳等事故发生时实现自动停车。(二)单轨吊车用轨道单轨吊车用的轨道是工字形断面，但与普通的工字钢不同，其翼板厚而窄，对长度方向的平直性、截面形状误差、机械强度和化学成分都有严格的要求，以提高其承载能力和耐磨能力，减少运行阻力。轨道有直轨、曲轨两种。直轨结构如图10-9(a)所示，每节单轨1的两端分别焊接连接吊钩2、插板3和连接柄4、夹板5。部分直轨上还装有导绳轮座6，每隔五六节单轨安装一节带导绳轮座的单轨。图10-9直轨及其连接l—单轨；2—连接吊钩；3—插板；4—连接柄；5—夹板；6—导绳轮座；7—弹性套筒销直轨间的连接如图10-9(b)所示。安装单轨时，将一节单轨的连接柄连在与其相邻的另一节单轨的凸台上，下面的插板插入另一节单轨下面的夹板内。两节单轨在连接状态中，带连接柄的一端可以向上或向下偏转7°。因为连接吊钩的凸台和连接柄具有相同的曲率半径，因而在允许的偏差范围内，连接柄与吊钩凸台之间均能保持严密和良好的接触。同