鄭 勇

（大同煤礦集團有限責任公司王村煤業(yè)公司，山西大同 037032）

0 前言

因煤礦實際生產(chǎn)需要，礦井綜采工作面時常需進行搬家倒面作業(yè)，而隨著煤礦科技的發(fā)展，煤礦開采的機械化水平越來越高，綜采工作面所用機電設(shè)備不斷增多，在實際搬家倒面作業(yè)中，有很多設(shè)備都需要運輸，加之礦井地質(zhì)條件較復(fù)雜，巷道空間較狹小，要想實現(xiàn)安全高效運輸，這就對運輸作業(yè)提出了更高要求。對此，了解輔助運輸設(shè)備安全運行條件，實現(xiàn)對輔助運輸設(shè)備的準確定位與安全監(jiān)測也顯得越來越重要。

1 輔助運輸設(shè)備安全運行條件

在進行綜采工作面搬家倒面作業(yè)時，時常需用到很多特種車輛，這些特種車輛在巷道內(nèi)能否順利運行，將直接影響到綜采工作面搬家倒面速度。通過深入研究這些特種車輛安全運行條件，可顯著提高運輸速度，大幅縮短綜采工作面搬家倒面時間。

1.1 輔助運輸設(shè)備安全運行對巷道布設(shè)的要求

（1）巷道凈斷面。布設(shè)的巷道凈斷面應(yīng)能確保需運輸?shù)淖畲蠹茼樌ㄟ^，且應(yīng)依據(jù)運送最大件時，需配備的最大通風能力進行校核。

（2）巷道寬度。設(shè)計的巷道應(yīng)足夠?qū)挘瑢τ趩蜗蛲ㄟ^輔助運輸設(shè)備的巷道，當通過輔助運輸設(shè)備時，應(yīng)確保運輸設(shè)備與兩側(cè)的巷道壁或出水溝至少在6 cm以上；對于可進行雙向行駛的巷道，所布設(shè)的巷道應(yīng)更寬，應(yīng)確保兩車錯車間距至少在3 cm以上，同時應(yīng)布設(shè)一定的車輛躲避硐室[1]。

（3）巷道高度。布設(shè)的巷道高度，應(yīng)確保運輸車輛所拉液壓支架行駛時，液壓支架最高點與巷道頂板至少相距3 cm以上，對于巷道頂板上有管道設(shè)施，電纜線以及錨索裝置的巷道，應(yīng)確保運輸?shù)囊簤褐Ъ茏罡唿c與這些設(shè)施至少相距3 cm以上。

（4）巷道轉(zhuǎn)彎抹角。設(shè)計巷道轉(zhuǎn)彎抹角時可依據(jù)最大運輸設(shè)備內(nèi)外側(cè)可達到的最小通過能力半徑的中間值進行設(shè)計，具體如式（1）所示。

其中，R1代表車輛內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)彎半徑；R2代表車輛外側(cè)轉(zhuǎn)彎半徑。

巷道轉(zhuǎn)彎角度。布設(shè)的巷道轉(zhuǎn)彎角度應(yīng)至少在90°以上，若在實際生產(chǎn)中，受地質(zhì)條件限制，無法布設(shè)這么大的轉(zhuǎn)彎角度時，則應(yīng)盡量把轉(zhuǎn)彎處抹角尺寸做大，或多布設(shè)一些倒車硐室，以便所有車輛都能順利通過。

坡道坡度，長度。輔助運輸設(shè)備進行運輸作業(yè)所走的平均坡度應(yīng)在7°以下，所走坡道長度應(yīng)在2 000 m以內(nèi)，對于坡道較長的巷道，可通過加設(shè)緩沖路段的方式來解決，可依據(jù)每隔2 000 m左右的距離來加設(shè)一定長度的水平緩沖路段的方式進行解決。另外布設(shè)的巷道局部坡度應(yīng)在10°以下，坡道長度應(yīng)小于50 m。

巷道鋪設(shè)。輔助運輸車輛運行巷道底部應(yīng)用混凝土鋪設(shè)，實際鋪設(shè)厚度應(yīng)依據(jù)車輛對地比壓與巷道預(yù)服務(wù)年限來定，但所鋪設(shè)的混凝土厚度最小也應(yīng)大于等于20 cm，且應(yīng)選用強度等級在C20以上的混凝土進行鋪設(shè)[2]。

1.2 輔助運輸車輛安全運行對巷道的支護要求

（1）應(yīng)強化巷道轉(zhuǎn)彎處、交岔點處還有切眼處的支護強度，在實際支護作業(yè)中，應(yīng)按下述規(guī)定來布設(shè)這些部位。

①應(yīng)依據(jù)輔助運輸設(shè)備順利通過巷道時，轉(zhuǎn)彎處及交叉點處的最大寬度來確定支護參數(shù)。

②當巷道轉(zhuǎn)彎處及交岔點處所需最大寬度與主巷道最大寬度存在較大差距時，也可細分為兩段，可依據(jù)每段的最大寬度來布設(shè)巷道。

（2）當用錨桿來進行巷道頂板支護作業(yè)時，最好應(yīng)選用樹脂錨固螺紋鋼錨桿來進行支護。同時應(yīng)采用組合支護的方式，如讓高強度螺紋鋼錨桿與W鋼帶錨索進行組合，來支護大斷面巷道、工作面切眼處以及巷道轉(zhuǎn)彎抹角處[3]。

（3）應(yīng)強化巷道最大斷面處的支護，當圍巖為Ⅳ級與Ⅴ級時，應(yīng)重點強化巷道轉(zhuǎn)彎處的支護、交叉點處的支護以及工作面切眼處的支護?？砂鸭訌娭ёo段的長度控制在2 m至5 m之間，且可依據(jù)巷道最大寬度情況來確定支護參數(shù)。

1.3 巷道配風

對輔助運輸設(shè)備運行的巷道進行配風作業(yè)時，應(yīng)依據(jù)同時運行最多車輛數(shù)的情況下來為巷道配風，實際配風量應(yīng)大于2 m3/（min·kW）。

應(yīng)依據(jù)巷道有效過風斷面來計算巷道通風能力[4]。

2 裝設(shè)高效輔助運輸車輛定位系統(tǒng)

為對礦井當前現(xiàn)有車輛入井數(shù)量進行實時統(tǒng)計，并對各臺入井車輛進行定位跟蹤，實現(xiàn)礦井車輛運行情況的動態(tài)反應(yīng)，以更好地輔助礦井進行應(yīng)急救援工作。礦井可通過裝設(shè)定位系統(tǒng)如KJ133定位系統(tǒng)，借助該定位系統(tǒng)來對礦井各綜采工作面、輔運大巷沿線、各變電所以及主要巷道進行定位監(jiān)控，這樣可有效統(tǒng)計各車輛運行情況，具體包括各時段車輛具體位置、各月出車明細等，此系統(tǒng)的裝設(shè)有助于礦井輔助運輸車輛實現(xiàn)科學、合理管理，以最大限度地利用各種運輸資源，提高實際運輸效率。

3 輔助運輸車輛安全運行監(jiān)測技術(shù)

在實際運輸作業(yè)中，為更好地保障安全運輸，應(yīng)對礦井中各車輛四周的瓦斯?jié)舛冗M行監(jiān)測，如可借助車載瓦斯斷電儀來對礦井輔助運輸設(shè)備四周的瓦斯?jié)舛冗M行監(jiān)測、顯示、報警。當運輸車輛四周的瓦斯?jié)舛容^高，在達到甚至超過斷電儀預(yù)置斷電值時，所裝設(shè)的斷電儀便會立即斷電，讓車輛停止工作。而當瓦斯?jié)舛冉抵翑嚯妰x預(yù)制斷電值以下時，斷電儀會自動接通電源，各運輸車輛便可繼續(xù)正常運行，這樣可更好地保障礦井安全生產(chǎn)[5]。

當甲烷濃度比預(yù)先設(shè)定的斷電值低時，斷電儀控制的相應(yīng)防爆電磁閥不動作，車輛氣壓控制回路或液壓控制回路不中斷，車輛可實現(xiàn)正常運行；而當甲烷濃度比預(yù)設(shè)斷電值高時，斷電儀控制的相應(yīng)防爆電磁閥便開始做出動作，以把車輛的氣壓控制回路或液壓控制回路自動切斷，讓車輛自動停止工作。

4 礦井輔助運輸作業(yè)主要用到的設(shè)備

當前綜采工作面所用設(shè)備較多，在進行工作面搬家倒面作業(yè)時，應(yīng)依據(jù)礦井工作面布設(shè)的各設(shè)備特點，選用相應(yīng)的搬家倒面設(shè)備進行作業(yè)。人們依據(jù)各設(shè)備結(jié)構(gòu)與功能的不同，可把特種車輛大致劃分為四大類。

（1）鏟板式搬運車

該種車輛主要動力源為防爆柴油機，前機架為一種鏟板式結(jié)構(gòu)，并配有兩個輪胎。其主要用于運輸綜采三機設(shè)備、移變列車設(shè)備、輸送機設(shè)備等。

（2）蓄電池鏟板式搬運車

該種搬運車主要以蓄電池為動力源，其前機架也屬于一種鏟板結(jié)構(gòu)，其主要負責運輸大型三機設(shè)備、大型移變以及液壓支架等。

（3）框架式支架搬運車

該車輛主要用于搬運液壓支架，動力源為防爆柴油機，后機架為框架式結(jié)構(gòu)。采煤工作面液壓支架主要靠該車輛運輸。

（4）多功能鏟運車

該種車輛主要以防爆柴油機作為動力源，其用途較廣泛，借助它可安拆及運輸刮板輸送機中部槽，同時還可用于多種其他輔助運輸作業(yè)。

5 高效輔助運輸車輛的選型與配置

5.1 合理選擇輔助運輸車輛

（1）綜采面各設(shè)備的運輸，可按表1所示的方式來配備車型。

（2）在實際生產(chǎn)中，各礦井應(yīng)依據(jù)自身煤層厚度的不同與采高類型，來科學合理地配備輔助運輸車輛。如在開采薄煤層時，可配備框架式搬運車、多功能鏟車等。開采中厚煤層時，可配備鏟板式搬運車、框架式支架搬運車以及多功能鏟車。開采厚煤層時，可配備蓄電池鏟板式搬運車、鏟板式搬運車以及框架式支架搬運車。

表1 各設(shè)備應(yīng)配備的運輸車型

5.2 合理配置輔助運輸車輛的數(shù)量

對于車輛數(shù)量的配置，應(yīng)依據(jù)實際生產(chǎn)情況及工作面各設(shè)備的多少，計劃施工周期等因素來確定，同時應(yīng)充分借鑒以往工作面搬家倒面施工情況，來科學、合理地布設(shè)綜采工作面輔助運輸車輛數(shù)量，最終配置應(yīng)使工作面各項運輸作業(yè)實現(xiàn)穩(wěn)定連續(xù)可靠，以最大限度節(jié)約工作面搬家倒面時間[6]。

6 結(jié)束語

總之，近年來隨著各礦井生產(chǎn)效能的提高，礦井各工作面的搬家倒面工作也越來越頻繁，通過研究綜采工作面搬家倒面高效輔助運輸技術(shù)，有助于人們更科學、更合理地選用綜采工作面搬家倒面運輸設(shè)備，進而提高設(shè)備運輸效率，降低搬家倒面成本，縮短搬家倒面時間，對礦井各工作面的快速接續(xù)具有重要意義。