新型輔助運輸方式的車場及軌道線路聯(lián)接特點

1、第四章第四章 新型輔助運輸方式的車場新型輔助運輸方式的車場及軌道線路聯(lián)接特點及軌道線路聯(lián)接特點 煤礦輔助運輸煤礦輔助運輸主要是指主要是指材料、設(shè)備、人員、矸石材料、設(shè)備、人員、矸石等的運輸。等的運輸。 煤礦輔助運輸煤礦輔助運輸在過去一般是在主要大巷里采用電機車，上下山斜巷采用絞車，在過去一般是在主要大巷里采用電機車，上下山斜巷采用絞車，其他地點多采用小絞車或人工運輸其他地點多采用小絞車或人工運輸。 單軌吊車單軌吊車、卡軌車卡軌車、齒軌車齒軌車和和無軌運輸車無軌運輸車，都是新型的運輸方式。，都是新型的運輸方式。 特點特點：運輸能力大、可在起伏不平的巷道中實現(xiàn)連續(xù)運輸，可有一定運輸能力大、可在起伏

2、不平的巷道中實現(xiàn)連續(xù)運輸，可有一定的爬坡能力，能實現(xiàn)自動化控制及集裝化運輸?shù)呐榔履芰?，能實現(xiàn)自動化控制及集裝化運輸。第一節(jié)第一節(jié) 單軌吊車單軌吊車一、基本特征一、基本特征 以特殊的工字鋼為軌道懸吊以特殊的工字鋼為軌道懸吊單軌吊車連續(xù)運行，機動靈活，爬坡能力較強。最單軌吊車連續(xù)運行，機動靈活，爬坡能力較強。最大的優(yōu)點是與巷道底板狀態(tài)無關(guān)，可以在起伏不平的巷道中運行大的優(yōu)點是與巷道底板狀態(tài)無關(guān)，可以在起伏不平的巷道中運行。但對巷道斷面大。但對巷道斷面大小、支護穩(wěn)定性及支架強度有嚴格要求。小、支護穩(wěn)定性及支架強度有嚴格要求。 1、牽引方式、牽引方式 根據(jù)牽引動力不同，可分為根據(jù)牽引動力不同，可分為鋼

3、絲繩絞車牽引鋼絲繩絞車牽引、柴油機牽引柴油機牽引和和蓄電池電機牽引蓄電池電機牽引三三種單軌吊車。種單軌吊車。 1） 鋼絲繩絞車牽引鋼絲繩絞車牽引 適用范圍適用范圍：坡度小于坡度小于18-25。運距在。運距在1000-2000m以內(nèi)，載重一般以內(nèi)，載重一般6-9t使用使用 組合梁時可達組合梁時可達12-14t。一般作為單線運輸，。一般作為單線運輸，如需分支線運輸時，只如需分支線運輸時，只 能設(shè)一個分岔點能設(shè)一個分岔點。一般多用于采區(qū)上下山運輸。一般多用于采區(qū)上下山運輸。 缺缺 點點：由于由于鋼絲繩阻力大，需設(shè)置托繩輪鋼絲繩阻力大，需設(shè)置托繩輪，因此效率較低維修量較大。，因此效率較低維修量較大。

4、2） 柴油機牽引、蓄電池電機牽引柴油機牽引、蓄電池電機牽引 適用范圍適用范圍：需要進行需要進行多點直達運輸多點直達運輸?shù)牡V井。的礦井。 優(yōu)優(yōu) 點點：由于是由于是自牽引，其運距不受限制自牽引，其運距不受限制，并，并可利用手動或氣動導軌道岔，可利用手動或氣動導軌道岔， 實現(xiàn)多分支線運輸實現(xiàn)多分支線運輸。生產(chǎn)效率高，事故少，經(jīng)濟效益較好。生產(chǎn)效率高，事故少，經(jīng)濟效益較好。 缺缺 點點：柴油機廢氣污染、噪音大柴油機廢氣污染、噪音大； 蓄電池單軌吊自重大，提高牽引力受到限制，需設(shè)置充電硐室并經(jīng)蓄電池單軌吊自重大，提高牽引力受到限制，需設(shè)置充電硐室并經(jīng) 常充電等。常充電等。2、單軌吊軌道：、單軌吊軌道：特

5、定型號工字鋼制成（特定型號工字鋼制成（I 140E:直軌與曲軌）直軌與曲軌）1）軌道類型：）軌道類型：直軌：直軌：每節(jié)長每節(jié)長1.5m和和3m兩種兩種 水平曲軌：水平曲軌：曲率半徑為曲率半徑為4m，弧長分別為，弧長分別為1.42m和和3m曲軌：曲軌： 垂直曲軌：垂直曲軌：曲率半徑為曲率半徑為10m的凹、凸兩種的凹、凸兩種 2）軌道連接方式：）軌道連接方式： 搭搭 接：接：地面軌道連接地面軌道連接 法蘭盤：法蘭盤：道岔同基本軌的連接道岔同基本軌的連接 吊吊 耳：耳：直軌連接直軌連接 3）軌道懸吊方法：）軌道懸吊方法： (1) 直接懸吊于巷道支架頂梁；直接懸吊于巷道支架頂梁； (2) 在兩架棚子頂

6、梁之間設(shè)縱梁作為懸吊梁；在兩架棚子頂梁之間設(shè)縱梁作為懸吊梁； (3) 料石砌碹巷道預埋懸吊橫梁；料石砌碹巷道預埋懸吊橫梁； (4) 在巷道頂板上打錨桿懸吊法要求錨桿錨固力不小于在巷道頂板上打錨桿懸吊法要求錨桿錨固力不小于150kN。 二、車場及轉(zhuǎn)載點的布置特點二、車場及轉(zhuǎn)載點的布置特點 1、當大巷和采區(qū)的輔助運輸均采用單軌吊車時：當大巷和采區(qū)的輔助運輸均采用單軌吊車時： 整個輔助運輸系統(tǒng)可不需轉(zhuǎn)載而直接進入采區(qū)，此時，在采區(qū)下部可設(shè)一簡單車場。運輸量不大時，甚至可以不設(shè)車場。為調(diào)度方便，一般多采用材料繞道車場。采用材料繞道車場。 根據(jù)運輸大巷和煤層上下山的相對位置，下部車場可采用底板繞道式根據(jù)

7、運輸大巷和煤層上下山的相對位置，下部車場可采用底板繞道式(1012)或頂板繞道式或頂板繞道式(1225)。 2、當大巷或上下山采用地軌礦車輔助運輸，而采區(qū)或區(qū)段內(nèi)采用單軌當大巷或上下山采用地軌礦車輔助運輸，而采區(qū)或區(qū)段內(nèi)采用單軌吊車輔助運輸時吊車輔助運輸時 在采區(qū)車場內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)載站，一般布置比較簡單在采區(qū)車場內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)載站，一般布置比較簡單 1） 利用單軌吊本身所具有的起吊裝置進行轉(zhuǎn)載利用單軌吊本身所具有的起吊裝置進行轉(zhuǎn)載 轉(zhuǎn)載點的單軌吊車軌道直接布置在地軌軌道中線的上方，這樣就可利用自轉(zhuǎn)載點的單軌吊車軌道直接布置在地軌軌道中線的上方，這樣就可利用自身的起吊梁吊起礦車里的集裝貨物。身的起吊梁吊起礦

8、車里的集裝貨物。2）單軌吊車本身無起吊裝置，利用）單軌吊車本身無起吊裝置，利用單軌吊軌道的高低道差進行起吊單軌吊軌道的高低道差進行起吊優(yōu)優(yōu) 點：點：不需要其他輔助裝置即可實現(xiàn)轉(zhuǎn)載，效率高不需要其他輔助裝置即可實現(xiàn)轉(zhuǎn)載，效率高缺缺 點：點：需要增加巷道高度需要增加巷道高度適用范圍：適用范圍： 巷道坡度不太大巷道坡度不太大三、單軌吊運行所需巷道斷面三、單軌吊運行所需巷道斷面1、軌道運輸巷，巷道最小高度、軌道運輸巷，巷道最小高度H：1）僅有輔助運輸設(shè)備）僅有輔助運輸設(shè)備 2） 需要運送綜采液壓支架需要運送綜采液壓支架 H h1+h2+h3+h4 Hh1+h2+h4+h5+h6式中：式中：h1吊軌頂面

9、至巷道棚梁吊掛點的距離，約為300mm； h2吊軌軌高，I140E軌道高度為155mm； h3單軌吊車本身高度，11001300mm； h4運輸物件底或單軌吊車底至巷道底面的安全高度，斜巷： 400500mm，平巷：200300mm； h5因重載運輸所需復合梁高度，一般取200mm； h6液壓支架最小高度。注意注意：巷道高度要留有足夠的富裕量，巷道在整個服務期間收縮變形，頂?shù)装逡平?。：巷道高度要留有足夠的富裕量，巷道在整個服務期間收縮變形，頂?shù)装逡平?2、巷道寬度、巷道寬度 單軌吊車上下左右的擺動幅度較大，上下單軌吊車上下左右的擺動幅度較大，上下200，左右，左右150，擺角，擺角15，因此

10、，因此巷道要求的最小寬度巷道要求的最小寬度B：(a) 單行單軌吊車單行單軌吊車(b) 雙行單行單軌吊車雙行單行單軌吊車 為充分利用拱形巷道的高度，最好讓單軌吊在膠帶或刮板運輸機上運行，此時需為充分利用拱形巷道的高度，最好讓單軌吊在膠帶或刮板運輸機上運行，此時需要的巷道最小高度為：要的巷道最小高度為：Hh1+h2+h3+h4+h7+h8式中：式中： h7單軌吊距離輸送機的安全距離，一般單軌吊距離輸送機的安全距離，一般400mm； h8膠帶輸送機架或刮板輸送機高度膠帶輸送機架或刮板輸送機高度(a) 單軌吊車與刮板機設(shè)在同一巷單軌吊車與刮板機設(shè)在同一巷 (b) 單軌吊車與膠帶機設(shè)在同一巷單軌吊車與膠

11、帶機設(shè)在同一巷第二節(jié)第二節(jié) 卡軌車卡軌車一、基本特征一、基本特征 卡軌車除了一般行走的垂直車輪外，還在卡軌車除了一般行走的垂直車輪外，還在車架兩側(cè)下部裝有為防止車輪脫軌的水車架兩側(cè)下部裝有為防止車輪脫軌的水平滑輪平滑輪。水平滑輪卡在槽鋼軌道的槽內(nèi)或普通輕軌的軌腰處。水平滑輪卡在槽鋼軌道的槽內(nèi)或普通輕軌的軌腰處。 優(yōu)優(yōu) 點點：卡軌車安全可靠，彎道半徑小，對巷道起伏變化適應性強，巷道交叉點工程量小，機械化程度高，機械硐室小，它不受巷道支護條件的影響，不增加巷道支架負載，載重量大(為單軌吊的三倍)；鋼絲繩牽引時爬坡能力強(可達45) 適用范圍適用范圍：適用于復雜巷道斷面內(nèi)的物料和人員運輸，以及生產(chǎn)能

12、力大的采區(qū)。 缺缺 點點：要求巷道沒有很大底鼓要求巷道沒有很大底鼓。由于車體活動節(jié)點多，檢修和維護工作量車體活動節(jié)點多，檢修和維護工作量較大。 1、卡軌車牽引方式、卡軌車牽引方式 鋼絲繩牽引方式鋼絲繩牽引方式 柴油機牽引方式柴油機牽引方式 對于鋼絲繩牽引卡軌車牽對于鋼絲繩牽引卡軌車牽 引方式，隨著巷道轉(zhuǎn)彎角度、次數(shù)及長度的增加，引方式，隨著巷道轉(zhuǎn)彎角度、次數(shù)及長度的增加，設(shè)備的驅(qū)動功率相應增大，導向裝置相應復雜。因此，設(shè)備的驅(qū)動功率相應增大，導向裝置相應復雜。因此，適用于轉(zhuǎn)彎少的單點重適用于轉(zhuǎn)彎少的單點重載運輸載運輸。例如，采區(qū)上下山的輔助運輸。例如，采區(qū)上下山的輔助運輸。 2、軌道形式：、軌

13、道形式： 槽鋼背相對槽鋼背相對 槽鋼組合槽鋼組合 槽鋼槽相對槽鋼槽相對 不對稱異性鋼軌不對稱異性鋼軌 軌軌 枕枕：槽鋼或工字鋼制作槽鋼或工字鋼制作 軌軌 距距：最大最大900mm，最小，最小353mm；軌道段內(nèi)由錨桿與底板固定，；軌道段內(nèi)由錨桿與底板固定， 不需要碎石（相對于一般的軌道）。不需要碎石（相對于一般的軌道）。 線路彎道線路彎道：平曲線和豎曲線平曲線和豎曲線 鋼絲繩牽引時，平曲線彎道段需設(shè)置多個導繩輪，增加投資，鋼絲繩磨損鋼絲繩牽引時，平曲線彎道段需設(shè)置多個導繩輪，增加投資，鋼絲繩磨損嚴重，應避免彎道過多。嚴重，應避免彎道過多。 當大巷、采區(qū)均采用卡軌車輔助當大巷、采區(qū)均采用卡軌車輔

14、助運輸時，不需轉(zhuǎn)載，若為自牽引運輸時，不需轉(zhuǎn)載，若為自牽引（柴油機），則可直達多點運輸。（柴油機），則可直達多點運輸。 一般在采區(qū)下部車場內(nèi)設(shè)置一條一般在采區(qū)下部車場內(nèi)設(shè)置一條供調(diào)度牽引車的復線，中部、上部供調(diào)度牽引車的復線，中部、上部車場更簡單，只需設(shè)置單開道岔及車場更簡單，只需設(shè)置單開道岔及曲線彎道直接進入?yún)^(qū)段平巷即可曲線彎道直接進入?yún)^(qū)段平巷即可（如圖）。（如圖）。 二、車場及轉(zhuǎn)載點布置特點二、車場及轉(zhuǎn)載點布置特點 鋼絲繩牽引時，需在車場內(nèi)設(shè)牽引繩轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。在采區(qū)下部車場內(nèi)設(shè)置絞車房。鋼絲繩牽引時，需在車場內(nèi)設(shè)牽引繩轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。在采區(qū)下部車場內(nèi)設(shè)置絞車房。無極繩牽引方式（不需大直徑絞車）。無

15、極繩牽引方式（不需大直徑絞車）。 若大巷采用普通電機車運輸，上山采用卡軌車運輸時需要設(shè)置轉(zhuǎn)載站。若大巷采用普通電機車運輸，上山采用卡軌車運輸時需要設(shè)置轉(zhuǎn)載站。轉(zhuǎn)載站轉(zhuǎn)載站一般布置在采區(qū)下部車場內(nèi)，一般布置在采區(qū)下部車場內(nèi)，轉(zhuǎn)載站內(nèi)線路布置轉(zhuǎn)載站內(nèi)線路布置如圖所示如圖所示。6T以下的材料可由移動以下的材料可由移動吊車進行轉(zhuǎn)載（吊車進行轉(zhuǎn)載（I- I 剖面），吊車由壓縮空氣及電力驅(qū)動。重材料（液壓支架等）剖面），吊車由壓縮空氣及電力驅(qū)動。重材料（液壓支架等）由氣動裝置進行平移轉(zhuǎn)載（由氣動裝置進行平移轉(zhuǎn)載（ II- II 剖面），該方式通過壓力汽缸的推桿使重載貨物剖面），該方式通過壓力汽缸的推桿使重

16、載貨物平移。該換裝站所需巷道斷面小，調(diào)車及轉(zhuǎn)載方便。平移。該換裝站所需巷道斷面小，調(diào)車及轉(zhuǎn)載方便。第三節(jié)第三節(jié) 齒軌機車（齒軌卡軌車）齒軌機車（齒軌卡軌車） 在在普通鋼軌中間加裝一根順長的牙條普通鋼軌中間加裝一根順長的牙條作為齒軌，在作為齒軌，在機車上增加機車上增加12套驅(qū)動齒輪套驅(qū)動齒輪及制動裝置及制動裝置，通過齒輪與機車內(nèi)的驅(qū)動機構(gòu)帶動傳動齒輪而運行，坡度可達，通過齒輪與機車內(nèi)的驅(qū)動機構(gòu)帶動傳動齒輪而運行，坡度可達14。 一、基本特征一、基本特征1-1-齒軌機車；齒軌機車；2-2-重載平板車；重載平板車；3-3-齒軌；齒軌；4-4-普通軌；普通軌；5-5-支架支架優(yōu)點優(yōu)點：在近水平煤層礦井

17、可實現(xiàn)一條龍直達運輸：在近水平煤層礦井可實現(xiàn)一條龍直達運輸缺點缺點：對軌道要求高，機車自重大，造價較一般機車高：對軌道要求高，機車自重大，造價較一般機車高1倍多，當用于采區(qū)運輸，倍多，當用于采區(qū)運輸， 要求巷道彎曲半徑較大要求巷道彎曲半徑較大(R10m) 坡度坡度 3時，不需要鋪設(shè)齒軌（與一般機車軌道相同）。時，不需要鋪設(shè)齒軌（與一般機車軌道相同）。 坡度坡度 3時，需要鋪設(shè)時，需要鋪設(shè)齒軌齒軌。為使機車順利進入齒軌段，需安裝。為使機車順利進入齒軌段，需安裝齒軌導入裝置齒軌導入裝置。 坡度坡度9.5時，時，齒軌齒軌+護軌護軌（防止掉道），與齒軌車上的（防止掉道），與齒軌車上的抓軌器抓軌器配合，

18、確保安全。配合，確保安全。 為了防止軌道竄動，間隔一定距離需要用錨桿將軌枕與巷道底板為了防止軌道竄動，間隔一定距離需要用錨桿將軌枕與巷道底板錨固在一起，從而固定軌道。錨固在一起，從而固定軌道。 自牽引，車場簡單，在下部車場內(nèi)設(shè)一段長自牽引，車場簡單，在下部車場內(nèi)設(shè)一段長20m20m左右的調(diào)車儲車線即可，與左右的調(diào)車儲車線即可，與卡軌車車場類似?？ㄜ壾囓噲鲱愃?。 直達運輸系統(tǒng)，無需轉(zhuǎn)載站：井底車場直達運輸系統(tǒng)，無需轉(zhuǎn)載站：井底車場大巷大巷采區(qū)采區(qū)區(qū)段巷區(qū)段巷。 二、車場布置特點二、車場布置特點 運行方式與傳統(tǒng)運輸設(shè)備基本相同，不同的是軌道結(jié)構(gòu)及動力，但這些運行方式與傳統(tǒng)運輸設(shè)備基本相同，不同的是

19、軌道結(jié)構(gòu)及動力，但這些對運輸間距、巷道斷面等影響不大。車輛運行中的間距確定方法與傳統(tǒng)運輸設(shè)對運輸間距、巷道斷面等影響不大。車輛運行中的間距確定方法與傳統(tǒng)運輸設(shè)備相同。巷道高度一般比單軌吊車運輸時要求的高度要低。備相同。巷道高度一般比單軌吊車運輸時要求的高度要低。三、運行時所需巷道斷面（卡軌、齒軌等地軌車）三、運行時所需巷道斷面（卡軌、齒軌等地軌車）第四節(jié)第四節(jié) 無軌膠輪車、軌道膠套輪機車無軌膠輪車、軌道膠套輪機車一、基本特征一、基本特征 1、無軌膠輪車、無軌膠輪車 又稱自行礦車，使用靈活，不需要軌道，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少，一機多用，安全可靠，又稱自行礦車，使用靈活，不需要軌道，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少，一機多用，安全

20、可靠，運輸能力大，初期投資少，可直接在較硬的巷道底板上運行，一般以運輸能力大，初期投資少，可直接在較硬的巷道底板上運行，一般以蓄電池或柴蓄電池或柴油機油機作為動力，重載爬坡能力達到作為動力，重載爬坡能力達到12，空載達，空載達30，可大大提高全礦效率，顯，可大大提高全礦效率，顯著降低運輸費用，采區(qū)內(nèi)不設(shè)車場及相關(guān)硐室，是礦井輔助運輸?shù)陌l(fā)展方向。著降低運輸費用，采區(qū)內(nèi)不設(shè)車場及相關(guān)硐室，是礦井輔助運輸?shù)陌l(fā)展方向。 適用范圍：適用范圍：近水平煤層開采時工作面搬家運輸，或與連續(xù)采煤機配合使用近水平煤層開采時工作面搬家運輸，或與連續(xù)采煤機配合使用 缺缺 點：點：對巷道要求條件較高，巷道斷面尺寸要求較大

21、。對巷道要求條件較高，巷道斷面尺寸要求較大。 2、軌道膠套輪機車軌道膠套輪機車 在普通軌道運輸?shù)幕A(chǔ)上，把機車的鋼輪套上膠質(zhì)套圈，可顯著增加車輪在普通軌道運輸?shù)幕A(chǔ)上，把機車的鋼輪套上膠質(zhì)套圈，可顯著增加車輪與鋼軌之間的粘著，同時加裝新型制動閘，有效加大機車牽引能力及制動能力，與鋼軌之間的粘著，同時加裝新型制動閘，有效加大機車牽引能力及制動能力，可在可在5.7以下的坡道上運行。以下的坡道上運行。蓄電池牽引蓄電池牽引，功率較小，結(jié)構(gòu)緊湊，適合巷道掘，功率較小，結(jié)構(gòu)緊湊，適合巷道掘進運輸。進運輸。二、無軌車運行所需巷道斷面二、無軌車運行所需巷道斷面 無軌車車速無軌車車速5-30km/h，車身較長，

22、有時還需和拖車車身較長，有時還需和拖車鉸接，無固定的軌道限制其鉸接，無固定的軌道限制其運行軌跡，司機操作駕駛有運行軌跡，司機操作駕駛有難度。難度。 主干巷道內(nèi)人行道要大主干巷道內(nèi)人行道要大于于1.2m，另一側(cè)寬度，另一側(cè)寬度=0.5m；兩輛對開列車最；兩輛對開列車最突出部分的間距突出部分的間距=0.5m；采區(qū)巷道內(nèi)，間距適當縮小，采區(qū)巷道內(nèi)，間距適當縮小，人行道人行道0.8-1.0m，另一側(cè)寬，另一側(cè)寬度度0.3-0.5m，完全滿足行車，完全滿足行車不行人的巷道可不設(shè)人行道。不行人的巷道可不設(shè)人行道。 巷道轉(zhuǎn)彎或交叉處的巷道寬度巷道轉(zhuǎn)彎或交叉處的巷道寬度B（m）：）：B R1 - R2 +1.

23、2+0.5 式中：式中：R1機車轉(zhuǎn)彎時外半徑；機車轉(zhuǎn)彎時外半徑； R2機車轉(zhuǎn)彎時內(nèi)半徑。機車轉(zhuǎn)彎時內(nèi)半徑。 另外，巷道寬度確定還與車速有關(guān)，在不行人巷道內(nèi)，其寬度如下表所示。另外，巷道寬度確定還與車速有關(guān)，在不行人巷道內(nèi)，其寬度如下表所示。表表 無行人巷道無軌運輸時巷道寬度要求無行人巷道無軌運輸時巷道寬度要求車 速 (m / s)2.252.253.63.6B為膠輪車最大寬度巷 寬 ( m )B+0.6B+1.2B+1.5第五節(jié)第五節(jié) 新型輔助運輸方式選擇、應用新型輔助運輸方式選擇、應用一、新型輔助運輸設(shè)備分類：一、新型輔助運輸設(shè)備分類： 架空式架空式1、按空間劃分、按空間劃分 落地式落地式 機車牽引機車牽引2、按牽引方式劃分：、按牽引方式劃分： 鋼絲繩絞車牽引鋼絲繩絞車牽引 液壓馬達液壓馬達3、按牽引動力劃分、按牽引動力劃分 內(nèi)燃機內(nèi)燃機 電動機電動機 有軌運輸有軌運輸4、按運行方式劃分、按運行方式劃分 無軌運輸無軌運輸二、國內(nèi)輔助運輸設(shè)備的技術(shù)特征二、國內(nèi)輔助運輸設(shè)備的技術(shù)特征( (如右表所示如右表所示) )(續(xù)表續(xù)表)三、選用原則三、選用原則（1）在底鼓或軟底板巷道中宜選用單軌吊；重載運輸時，只要底板條件允許，）在底鼓或