摘要：无轨胶轮车作为一种高效、快捷的辅助运输工具，在近水平煤层、缓倾斜煤层中已得到了广泛的应用。但在大坡度下运输作业应用效果不佳，文章主要以无轨胶轮车在斜井开拓方式下的井工矿运输作业应用情况，并通过增加相应的安全措施，使之在大坡段的运输中也得到充分的应用，为无轨胶轮车在矿井开采中的应用提供了一个新的思路。
关键词：无轨胶轮车；大坡段；运输
1引言
近年来中煤平朔集团井工一矿、井工三矿随着地质条件变化、断层影响，巷道普遍出现大坡度，有的巷道坡度甚至超过18度。给胶轮车的运输带来了很大挑战。对于设备倾倒、车辆防滑等方面极为不利。目前平朔工业集团公司设备安装分公司的无轨胶轮车主要适用于坡度不超过14度的巷道，对于现在大坡度巷道运输成为了一大难题。
设备安装分公司针对大坡度运输存在的问题进行了研究，提出了很多适应性方法，总结出一套关键性技术。
2无轨胶轮车的特点
2.1 无轨胶轮车现状
无轨胶轮车是目前煤矿作业中被广泛应用的机电设备，种类较多，适应性强，安全高效，应用范围广等特点，所以是运送材料，设备，人员的一种较先进的辅助运输车辆，在大型设备的安装、拆除及搬运时，其优越性更为突出。无轨胶轮车具有很多优势及特点：首先无轨胶轮车可以实现直接从地面到井下设备安装点的一次性运输、就位，大大减少了运输成本，可节省较多的人力和时间，提高了开采工作面的工效。其次无轨胶轮车种类多，用途广，多功能支架搬运车通过与铲板、箱斗配合，可以实现铲装、运输、卸载功能于一体，大幅提高了工作效率。再次就是无轨胶轮车动力强，不超过14度巷道，单车装运设备完全可以完成爬坡。
无轨胶轮车的应用不仅极大地提高了矿井的生产能力和运输效率，而且也为安全生产提供了保障。为综采工作面快速搬家创造了优越的条件。
2.2 无轨胶轮车种类
无轨胶轮车是中煤平朔矿区各井工矿应用的主要运输工具，车型多，应用范围广，可实现一机多用。现在中煤平朔矿区主要使用的无轨胶轮车有：FBL-10 多功能牵引车、FBL-15 多功能牵引车、MH-40多功能支架搬运车、LWC-50支架搬运车。其中FBL-10 多功能牵引车与FBL-15 多功能牵引车用途相同。FBL-10 多功能牵引车额定载重为10吨（安装铲叉时），FBL-15 多功能牵引车额定载重为15吨（安装铲叉时），可在煤矿井下进行常规作业，包括大部件的运输和各种材料的供给运输。设备的强大动力来自于195kW卡特彼勒3126涡轮增压四冲程六缸的隔爆型柴油发动机。爬坡能力前/后 1：4，侧边（空车时）1：4，即最大爬坡能力约为14度。MH-40 多功能支架搬运车用于在煤矿井下搬运重型设备，其主要功能是搬运长壁工作面设备，如运输机、煤机等。该设备配备一套铲叉以及一台绞车。该设备的动力来自一台 172 kW 的卡特彼勒3126型6缸直列4冲程涡轮增压防爆柴油发动机。MH-40 支架搬运车爬坡能力前到后 1：4，侧面到侧面（空车）1：4，即最大爬坡能力约为14度。LWC-50T支架搬运车的特点：快速、可靠的井下支架搬运车，LWC支架搬运车是铰接自由旋转式的胶轮车，防爆柴油发动机提供动力，可运输达到50吨的支架。最高速度23.2公里/小时，空载重量22.5吨，额定装载量为50吨。满载50t时爬坡能力在1档4轮驱动、最大排量下最大爬升坡度 14度。
3无轨胶轮车的应用
平朔工业集团设备安装分公司现有无轨胶轮车近40台，承揽着多个矿井的设备运输，有中煤平朔集团、纳林河煤矿、母杜柴登矿、中天合创、中煤大同塔山煤矿、水磨湾煤矿等。主要负责井下工作面设备的安装及回撤运输任务。随着业务的拓展，井下巷道情况各异。煤矿井下大坡度运输的适应性研究具有十分重要的意义。根据无轨胶轮车的技术参数可知，在车辆满载情况下，爬坡最大能力在14度左右，能满足各矿井普通地质条件下的运输。但在遇到大断层，煤层走向变化较大的情况下，辅助运输巷道必须随煤层走向定，因此运输巷道的坡度变大，最大坡度已达到16-20度。已经超出无轨胶轮车满载下的爬坡能力。例如中煤平朔集团井工三矿34201工作面辅运大巷最大坡度达18度，且地坪基础较差，无轨胶轮车已无法单独完成运输设备的作业。
针对此类大坡度运输条件作业时，现阶段只能采取安全技术措施，加大安全保护力度，强化基础地坪，减少运输设备重量，及时冲洗巷道，保持巷道清洁等措施，增加运输时间来达到运输设备的目的。
4无轨胶轮车大坡度运输研究
4.1 司机的培训
司机的操作规程、作业规程培训不到位，安全技术措施不熟悉，对坡道运输驾驶技能不熟练，必然导致无法完成坡道运输，易发生安全事故。因此必须严格对每名特种车司机进行培训，做到“一人一档”，制定完善的坡道运输安全技术措施，组织司机进行培训、考试合格后方可上岗。
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4.2 车辆的管理
车辆必须开工前进行维修、保养，车辆严禁带“病”作业。及时完善无轨胶轮车相关的管理制度，车辆包机到人，做到“一日三检”。定期对车辆制动系统、转向系统进行测试。加强车辆管理工作。
4.3 路况的管理
坡道段煤泥、防尘水多，导致路面湿滑，车辆轮胎摩擦系数低。必须巷道路面做防滑槽及定期冲洗路面，提前排查安全隐患。坡道段设警示标志，完善巷道照明，创造良好的运输环境，提高巷道行车安全；在遇到路面损坏的情况时，要及时硬化路面或加设防滑钢板保护路面，在钢板上焊接螺纹钢，加大摩擦力，增大与轮胎间的摩擦力；运输小型设备件时要减少每次的运输量，提升无轨运输车的爬坡能力。
4.4 采取适应性坡道运输方案
结合大坡段运输大型设备的实际情况，无轨胶轮车的综合性能，积极探索在无轨胶轮车大坡段无法爬坡时，采取的运输方案的设想和安全措施改进方案。具体方案如下：
方案1：在大坡段运输时，坡度已超出无轨胶轮车额定爬坡能力时，在坡道上方设卷扬机，用钢丝绳对无轨胶轮车实施助力提升。具体方法为，在坡道顶部的避车硐室处，设一台专用卷扬机，用液压单体打好戗杠、压杠。并在坡度最大点前侧的另一端煤帮处，离地高度50公分处打好帮锚索，为固定导向滑轮做准备。从锚索处固定40t链将导向滑轮固定，将卷扬机钢丝绳绕过导向滑轮，使得卷扬机的拉力方向在巷道中心线上，防止出现拉力偏移而造成车辆撞巷道设施现象。同时控制锚索高度，防止因出现向上的分力而造成车身抬高现象，降低了摩擦力，使无轨胶轮车失去方向，造成运输事故。卷扬机在无轨胶轮车行进过程中只提供辅助拉力，平稳配合无轨胶轮车行车，达到快速爬升效果。
同样可在无轨胶轮车大坡段下行过程中配合卷扬机运行，防止由于车身自重加设备重量，造成车辆下滑事故的发生。
方案2：考虑到无轨胶轮车的灵活性，可在坡道段下方硐室内备一台MH-40型无轨胶轮车作为推车，为运输车辆提供助力，辅助其爬升坡道。例如在无轨胶轮车装运设备爬坡过程中，推车在后侧贴紧车辆尾部发力推前车，使其借助推车力量完成大坡段的运输。要求推车和主车的驾驶员必须协调配合，平稳操作车辆，在推车过程中找准位置，仅给予以辅助推力即可，严禁横冲猛撞造车前车方向偏移，撞向巷帮侧。
在无轨胶轮车运输设备下坡时，坡道上方设一台MH-40车，在坡道上侧作为拉车，给运输车辆提供辅助拉力，利用车载绞车拉紧下行运输车辆，防止其在坡道上发生溜车滑行，使前车失去控制，发生事故。拉车过程中同样要求驾驶员间做好配合，确保运输的安全。
方案3：改造车辆驱动轮胎类型，使其增加摩擦性能和抓地性能，提升自身的爬坡性能，达到大坡度爬升需求。因在大坡段运输过程中，无轨胶轮车轮胎面较平，对路面间的摩擦系数较小，抓地能力较弱，从而造成无轨胶轮车爬坡能力不足。因此可研究将无轨胶轮车的轮胎胎面进行改进，增大轮胎沟槽样式，加深沟槽深度，增大摩擦力和抓地力，实现提高车辆爬升能力的目的。
方案4：另研究改进轮胎材料类型及造型。对无轨胶轮车轮胎研究改进，引进无需充气的蜂巢轮胎代替现使用的填充物轮胎，具备一定减震效果的同时，且重量轻，即避免轮胎划伤爆出填充物不能使用的情况发生又
能减轻车辆整体重量。蜂巢轮胎即将轮胎设计成侧面蜂窝式的造型，胎面抗磨性的深沟轮胎，且其承重性能必须满足支撑作用。在满载爬坡时，蜂巢型轮胎下侧有少量形变后，可增加对地间的摩擦力，实现提升摩擦与抓地效果，实现提高车辆爬升能力的目的。
5结论
经过研究，并在中煤平朔井工三矿、井工一矿的多个工作面设备运输时进行试验，运输情况良好，对大坡度运输安全、效率有了很大提高，未发生一起大坡度运输安全事故。为综采工作面的安装、回撤任务提供了可靠的保证。节约了运输成本。
参考文献：
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[2]张彦禄 我国防爆无轨胶轮车辅助运输的应用与启示 煤炭工程2006年第6期
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[4]刘永强 荀学良 浅谈煤矿无轨胶轮车运输安全管理 工程管理 2015年第61期
作者简介：
郝大伟（1987.6）男，汉族，籍贯：山西省朔州市，2011年毕业于内蒙古科技大学机械设计与制造及其自动化专业，现供职：平朔工业集团有限公司设备安装分公司，职称：助理工程师，学位：本科，研究方向：矿山机电，身份证号：140621198706169636
论文作者:郝大伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/29
标签：胶轮论文; 坡度论文; 巷道论文; 坡道论文; 车辆论文; 爬坡论文; 轮胎论文; 《基层建设》2019年第5期论文;