第四章 新型辅助运输方式的车场及轨道线路联接特点0.ppt

第四章新型辅助运输方式的车场及轨道线路联接特点,煤矿辅助运输主要是指材料、设备、人员、矸石等的运输。煤矿辅助运输在过去一般是在主要大巷里采用电机车，上下山斜巷采用绞车，其他地点多采用小绞车或人工运输。、卡轨车、齿轨车和无轨运输车，都是新型的运输方式。特点：运输能力大、可在起伏不平的巷道中实现连续运输，可有一定的爬坡能力，能实现自动化控制及集装化运输。,第一节单轨吊车,一、基本特征,以特殊的工字钢为轨道悬吊单轨吊车连续运行，机动灵活，爬坡能力较强。最大的优点是与巷道底板状态无关，可以在起伏不平的巷道中运行。但对巷道断面大小、支护稳定性及支架强度有严格要求。1、牵引方式根据牵引动力不同，可分为钢丝绳绞车牵引、柴油机牵引和蓄电池电机牵引三种单轨吊车。1）钢丝绳绞车牵引适用范围：坡度小于18-25。运距在1000-2000m以内，载重一般6-9t使用组合梁时可达12-14t。一般作为单线运输，如需分支线运输时，只能设一个分岔点。一般多用于采区上下山运输。缺点：由于钢丝绳阻力大，需设置托绳轮，因此效率较低维修量较大。,2）柴油机牵引、蓄电池电机牵引适用范围：需要进行多点直达运输的矿井。优点：由于是自牵引，其运距不受限制，并可利用手动或气动导轨道岔，实现多分支线运输。生产效率高，事故少，经济效益较好。缺点：柴油机废气污染、噪音大；蓄电池单轨吊自重大，提高牵引力受到限制，需设置充电硐室并经常充电等。,2、单轨吊轨道：特定型号工字钢制成（I140E:直轨与曲轨）1）轨道类型：直轨：每节长1.5m和3m两种水平曲轨：曲率半径为4m，弧长分别为1.42m和3m曲轨：垂直曲轨：曲率半径为10m的凹、凸两种,2）轨道连接方式：搭接：地面轨道连接法兰盘：道岔同基本轨的连接吊耳：直轨连接3）轨道悬吊方法：(1)直接悬吊于巷道支架顶梁；(2)在两架棚子顶梁之间设纵梁作为悬吊梁；(3)料石砌碹巷道预埋悬吊横梁；(4)在巷道顶板上打锚杆悬吊法要求锚杆锚固力不小于150kN。,二、车场及转载点的布置特点1、当大巷和采区的辅助运输均采用单轨吊车时：整个辅助运输系统可不需转载而直接进入采区，此时，在采区下部可设一简单车场。运输量不大时，甚至可以不设车场。为调度方便，一般多采用材料绕道车场。根据运输大巷和煤层上下山的相对位置，下部车场可采用底板绕道式(1012)或顶板绕道式(1225)。,2、当大巷或上下山采用地轨矿车辅助运输，而采区或区段内采用单轨吊车辅助运输时在采区车场内设置转载站，一般布置比较简单1）利用单轨吊本身所具有的起吊装置进行转载转载点的单轨吊车轨道直接布置在地轨轨道中线的上方，这样就可利用自身的起吊梁吊起矿车里的集装货物。,2）单轨吊车本身无起吊装置，利用单轨吊轨道的高低道差进行起吊,优点：不需要其他辅助装置即可实现转载，效率高缺点：需要增加巷道高度适用范围：巷道坡度不太大,三、单轨吊运行所需巷道断面,1、轨道运输巷，巷道最小高度H：1）仅有辅助运输设备2）需要运送综采液压支架Hh1+h2+h3+h4Hh1+h2+h4+h5+h6式中：h1吊轨顶面至巷道棚梁吊挂点的距离，约为300mm；h2吊轨轨高，I140E轨道高度为155mm；h3单轨吊车本身高度，11001300mm；h4运输物件底或单轨吊车底至巷道底面的安全高度，斜巷：400500mm，平巷：200300mm；h5因重载运输所需复合梁高度，一般取200mm；h6液压支架最小高度。,注意：巷道高度要留有足够的富裕量，巷道在整个服务期间收缩变形，顶底板移近。,2、巷道宽度单轨吊车上下左右的摆动幅度较大，上下200，左右150，摆角15，因此巷道要求的最小宽度B：,(a)单行单轨吊车,(b)双行单行单轨吊车,为充分利用拱形巷道的高度，最好让单轨吊在胶带或刮板运输机上运行，此时需要的巷道最小高度为：Hh1+h2+h3+h4+h7+h8式中：h7单轨吊距离输送机的安全距离，一般400mm；h8胶带输送机架或刮板输送机高度,(a)单轨吊车与刮板机设在同一巷(b)单轨吊车与胶带机设在同一巷,第二节卡轨车,一、基本特征,卡轨车除了一般行走的垂直车轮外，还在车架两侧下部装有为防止车轮脱轨的水平滑轮。水平滑轮卡在槽钢轨道的槽内或普通轻轨的轨腰处。优点：卡轨车安全可靠，弯道半径小，对巷道起伏变化适应性强，巷道交叉点工程量小，机械化程度高，机械硐室小，它不受巷道支护条件的影响，不增加巷道支架负载，载重量大(为单轨吊的三倍)；钢丝绳牵引时爬坡能力强(可达45)适用范围：适用于复杂巷道断面内的物料和人员运输，以及生产能力大的采区。缺点：要求巷道没有很大底鼓。由于车体活动节点多，检修和维护工作量较大。,1、卡轨车牵引方式钢丝绳牵引方式柴油机牵引方式,对于钢丝绳牵引卡轨车牵引方式，随着巷道转弯角度、次数及长度的增加，设备的驱动功率相应增大，导向装置相应复杂。因此，适用于转弯少的单点重载运输。例如，采区上下山的辅助运输。,2、轨道形式：槽钢背相对槽钢组合槽钢槽相对不对称异性钢轨轨枕：槽钢或工字钢制作轨距：最大900mm，最小353mm；轨道段内由锚杆与底板固定，不需要碎石（相对于一般的轨道）。线路弯道：平曲线和竖曲线钢丝绳牵引时，平曲线弯道段需设置多个导绳轮，增加投资，钢丝绳磨损严重，应避免弯道过多。,当大巷、采区均采用卡轨车辅助运输时，不需转载，若为自牵引（柴油机），则可直达多点运输。一般在采区下部车场内设置一条供调度牵引车的复线，中部、上部车场更简单，只需设置单开道岔及曲线弯道直接进入区段平巷即可（如图）。,二、车场及转载点布置特点,钢丝绳牵引时，需在车场内设牵引绳转换系统。在采区下部车场内设置绞车房。无极绳牵引方式（不需大直径绞车）。若大巷采用普通电机车运输，上山采用卡轨车运输时需要设置转载站。转载站一般布置在采区下部车场内，转载站内线路布置如图所示。6T以下的材料可由移动吊车进行转载（I-I剖面），吊车由压缩空气及电力驱动。重材料（液压支架等）由气动装置进行平移转载（II-II剖面），该方式通过压力汽缸的推杆使重载货物平移。该换装站所需巷道断面小，调车及转载方便。,第三节齿轨机车（齿轨卡轨车）,在普通钢轨中间加装一根顺长的牙条作为齿轨，在机车上增加12套驱动齿轮及制动装置，通过齿轮与机车内的驱动机构带动传动齿轮而运行，坡度可达14。,一、基本特征,1-齿轨机车；2-重载平板车；3-齿轨；4-普通轨；5-支架优点：在近水平煤层矿井可实现一条龙直达运输缺点：对轨道要求高，机车自重大，造价较一般机车高1倍多，当用于采区运输，要求巷道弯曲半径较大(R10m),坡度3时，不需要铺设齿轨（与一般机车轨道相同）。坡度3时，需要铺设齿轨。为使机车顺利进入齿轨段，需安装齿轨导入装置。坡度9.5时，齿轨+护轨（防止掉道），与齿轨车上的抓轨器配合，确保安全。,为了防止轨道窜动，间隔一定距离需要用锚杆将轨枕与巷道底板锚固在一起，从而固定轨道。,自牵引，车场简单，在下部车场内设一段长20m左右的调车储车线即可，与卡轨车车场类似。直达运输系统，无需转载站：井底车场大巷采区区段巷。,二、车场布置特点,运行方式与传统运输设备基本相同，不同的是轨道结构及动力，但这些对运输间距、巷道断面等影响不大。车辆运行中的间距确定方法与传统运输设备相同。巷道高度一般比单轨吊车运输时要求的高度要低。,三、运行时所需巷道断面（卡轨、齿轨等地轨车）,第四节无轨胶轮车、轨道胶套轮机车,一、基本特征,1、无轨胶轮车又称自行矿车，使用灵活，不需要轨道，转载环节少，一机多用，安全可靠，运输能力大，初期投资少，可直接在较硬的巷道底板上运行，一般以蓄电池或柴油机作为动力，重载爬坡能力达到12，空载达30，可大大提高全矿效率，显著降低运输费用，采区内不设车场及相关硐室，是矿井辅助运输的发展方向。适用范围：近水平煤层开采时工作面搬家运输，或与连续采煤机配合使用缺点：对巷道要求条件较高，巷道断面尺寸要求较大。2、轨道胶套轮机车在普通轨道运输的基础上，把机车的钢轮套上胶质套圈，可显著增加车轮与钢轨之间的粘着，同时加装新型制动闸，有效加大机车牵引能力及制动能力，可在5.7以下的坡道上运行。蓄电池牵引，功率较小，结构紧凑，适合巷道掘进运输。,二、无轨车运行所需巷道断面,无轨车车速5-30km/h，车身较长，有时还需和拖车铰接，无固定的轨道限制其运行轨迹，司机操作驾驶有难度。主干巷道内人行道要大于1.2m，另一侧宽度=0.5m；两辆对开列车最突出部分的间距=0.5m；采区巷道内，间距适当缩小，人行道0.8-1.0m，另一侧宽度0.3-0.5m，完全满足行车不行人的巷道可不设人行道。,巷道转弯或交叉处的巷道宽度B（m）：BR1-R2+1.2+0.5式中：R1机车转弯时外半径；R2机车转弯时内半径。另外，巷道宽度确定还与车速有关，在不行人巷道内，其宽度如下表所示。,表无行人巷道无轨运输时巷道宽度要求,第五节新型辅助运输方式选择、应用,一、新型辅助运输设备分类：架空式1、按空间划分落地式机车牵引2、按牵引方式划分：钢丝绳绞车牵引液压马达3、按牵引动力划分内燃机电动机有轨运输4、按运行方式划分无轨运输,二、国内辅助运输设备的技术特征(如右表所示),(续表),三、选用原则,（1）在底鼓或软底板巷道中宜选用单轨吊；重载运输时，只要底板条件允许，优先考虑落地式辅助运输方式；（2）钢丝绳牵引甩调车困难，而且运输距离受到限制，多用于采区上下山；（3）倾角较小，需多点直达运输的矿井适合采用机车牵引方式（柴油机动力单轨吊、卡轨车、齿轨车）；（4）无轨运输适合在赋存较浅，倾角不大，平硐或12以下斜井开拓的近水平煤层矿井，优先考虑采用井上下一条龙的无轨运输方式。,（5）巷道起伏变化较大时，优先选用对巷道起伏