煤矿井下辅助运输系统的分类、适用条件和选择
描述：煤矿井下辅助运输系统是保证矿井产能、提高生产效率和保证安全生产的重要一环。简要介绍了辅助运输系统的构成及分类，阐述了辅助运输系统的适用条件并进行了优缺点分析，归结了辅助运输系统的设计和选择，对于辅助运...
[摘要]煤矿井下辅助运输系统是保证矿井产能、提高生产效率和保证安全生产的重要一环。简要介绍了辅助运输系统的构成及分类，阐述了辅助运输系统的适用条件并进行了优缺点分析，归结了辅助运输系统的设计和选择，对于辅助运输系统的应用和发展具有促进作用。
1引言
煤矿井下辅助运输，是指煤矿井下生产中除煤炭运输之外的其他各种运输的总和。主要是指井下人员、设备、辅助材料和矸石等的运输。它是矿井整个生产系统的不可或缺的重要组成部分。近年来，由于我国煤炭开采技术及运输系统不断发展进步，研制并实现了大倾角大采高综采，大倾角和大运量皮带运输，而与之相匹配的辅助运输系统则较为落后，大多为绞车、机车运输等，已经成为现代化矿井安全高效开采的薄弱环节。面临着综采工作面快速搬家、综掘工作面高效运料、作业人员快速下井等要求，辅助运输机械化和合理性已经成为矿井的重点发展方向，它将会影响矿井的产能、开拓开采方式、采掘接替、人员及设备利用率和安全生产等。
2辅助运输系统构成及分类
煤矿辅助运输系统包括井巷硐室和运输设备等两部分。井巷硐室主要涵盖由井筒、井底车场硐室、大巷、采区（盘区）上下山、工作面顺槽等地点的辅助运输环节组成；而运输设备即参与井巷硐室辅助运输的相关设备，其分类可以按多种方式，按照动力源不同，可分为牵引式（绳牵引和绞车）和自行式（柴油机车、蓄电池机车、架线机车）；按照运行轨道方式不同，可分为有轨式（地轨和天轨）和无轨式。
3常见辅助运输设备及适用条件
煤矿辅助运输根据运输设备的不同可分为：绞车、无极绳绞车、机车、齿轨车、卡轨车、齿轨卡轨车、无轨胶轮车、单轨吊等。
3.1绞车（提升绞车和调度绞车）
即利用提升绞车或调度绞车，绳牵引矿车或其它车辆，在平巷或者斜巷进行辅助运输（或调度编组矿车）。
提升绞车一般是指主提升绞车，其优点主要为可调速、牵引力大、运输能力大、适应倾角较大（一般不超过30°，另外也可用于立井）、可运送人员、安全性能较好等；缺点主要为结构复杂、单向牵引、功率较大、转载环节多（不能进入分支巷道和满足多点直达运输）、初期投资高。适用条件一般为辅助运输量较大的井筒或采区上下山提升物料和兼做升降人
员。
调度绞车一般是指井下工作面顺槽或小斜巷搬运物料。其优点主要为结构简单、安装移动方便、适应倾角较大、易操作、造价低；缺点主要为牵引力小、运输能力小、单向牵引、不能运送人员、安全性能差等。适用条件一般为辅助运输量小的顺槽或小斜巷。
3.2无极绳绞车
即以钢丝绳牵引的轨道运输设备，系统配置有无极绳绞车、托绳轮、张紧装置、梭车（牵引车）、压绳轮、尾轮和转向装置等。其优点主要为结构简单、用途广泛（可用于集中运输巷、采区上下山、顺槽和掘进后配套等）、布置灵活（尾轮可迁移，安装固定简单），运输距离长（最大可达3000m）、适应性强（可用于有起伏变化、斜巷或弯曲巷道，适用最大倾角约为20°）、可实现井筒至工作面的直达运输、改造工程量小（可直接利用现有轨道系统和巷道）、安全高效（两套制动系统）等；缺点主要是无极绳绞车为连续工作，摘挂钩易发生事故，再者，牵引速度较慢（约为1m/s）。适用条件一般为长距离、多变坡、大倾角、大运量的采区和顺槽巷道等。
3.3机车
即利用牵引电机（或柴油发动机）通过传动装置驱动车轮转动运行，从而带动后续的车辆运行。根据动力方式不同，可分为电机车（又分为蓄电池电机车和架线电机车）和柴油机车。其优点主要为结构简单、设备成本低、使用维护方便、性能稳定等；缺点主要为需要设置专有充电硐室及设备（或加柴油）、使用效率低、运输费用较高、适应倾角小（坡度一般为3‰，局部不超过30‰）。适用条件一般为运输量不大的平巷运输。
3.4齿轨车
即在普通窄轨轨道的基础上，再在两根钢轨之间加一根平行的齿条作为齿轨，同时在机车上增加1～2套驱动齿轮，通过啮合增大牵引力和制动力的一种系统。其优点主要为牵引力大、运输距离长、运输能力大、改造工程量小（可直接利用井下现有轨道系统和巷道）、运行安全可靠（设有工作制动、紧急制动和停车制动三套制动系统）；缺点主要为适应倾角小（一般为3°以下）、适应巷道底鼓能力差、齿轨轨道安装要求高。适用条件一般为开采近水平煤层、运量较大、倾角较小的水平大巷及主要上下山巷道。
3.5卡轨车
即装有行走轮和卡轨轮，行走轮在槽钢轨道的上端面行走，水平滑轮在槽口内滚动，从而在轨道上行驶的车辆。文星期刊论文发表网卡轨车系统主要由轨道装置（多采用槽钢）、卡轨车车辆及牵引控制设备三部分组成。根据牵引方式的不同，可分为绳牵引和机车牵引。其优点主要为用途广泛（可用于井筒、采区上下山、顺槽等）、载重量大、爬坡能力强、
不易掉道、运行安全可靠；缺点主要为适应巷道底鼓和弯曲刚度能力差。适用条件一般为长距离（1500m以内）、大倾角（绳牵引卡轨车一般25°以内，柴油机卡轨车8°以内）、大运量的斜巷。
3.6齿轨卡轨车
即在齿轨车基础上，通过改造轮系，增加卡轨或护轨轮，使之在运行过程中始终卡住轨道而防止车辆脱轨的一种系统。根据牵引方式的不同，可分为绳牵引和机车牵引。兼具齿轨车和卡轨车的优点，主要为载荷大、爬坡能力更强、工作效率高、安全系数高等；缺点主要为自重较重、轨道维护量大、运行速度一般。适用条件一般为长距离、大倾角（最大可达30°）、大运量的斜巷和平巷。
3.7无轨胶轮车
即以蓄电池、柴油机等为动力，不需铺设轨道，使用胶轮在道路上自由行驶的车辆。根据牵引动力不同，可分为防爆柴油机无轨胶轮车和防爆蓄电池无轨胶轮车两种。其优点主要为机动灵活（无需铺设轨道、转弯半径小）、一机多能（可改装和更换设备，集铲装、运输和卸载功能于一体）、用途广泛（可运送支架、材料、设备、矸石、人员和工作面搬家等）、运输能力大、运行速度快、运输成本低、可实现井筒至工作面的直达运输；其缺点主要为巷道要求严格（断面较宽，一般不小于4.5m，硬度f0≥4，平整度较好）、爬坡能力一般（不大于12°）。适用条件一般为采用平硐开拓或斜井开拓近水平煤层（立井需换装）、埋深较浅、底板坚硬、掘进矸石较少的各类巷道。