济宁二号煤矿 山东济宁 272072
摘要：顺槽连续牵引车（无极绳）运输系统，成功解决了频繁起伏变化巷道的运输问题，, 但是连续牵引系统在超长距离（1500m以上）运输时，反映出运输速度慢，系统运输能力较低，无法满足辅助运输的要求。为能够适应现场条件变化、满足运输要求，因此我们充分利用连续牵引系统的双向运行牵引钢丝绳，实现单系统双线运输，提高连续牵引系统运输能力，以适应运输能力要求，使顺槽运输模式更加多样化，大大提高了顺槽运输效率。
关键词：顺槽；连续牵引车； 高效运输
一、系统研究与设计
1．运输系统布置
1.1进出车线路及车场布置
为确保系统实现拉车运行，使牵引车始终处于列车前方，为便于后部车辆进、出车，运行线路两端设计进出车调车场和双线牵引车端头存车场。由于三轨两线渡线调车难以实现，因此，在运输线路两端车场设计向两侧分行的进出车线路通过单开道岔实现车辆调出和填入，分行线路通过车场后分别与后部存车线连接。由于两线车辆进、出交替运行，为进一步提高运输效率，便于进出车辆调车，后部存车线设为空重车双线布置，两存车线通过一组交叉渡线实现分车和调车。
1.2牵引设备布置
为充分的发挥和利用提升绞车牵引能力，降低牵引钢丝绳转弯角度，减少系统无效运行消耗，提升系统采用直列式布置。为保证钢丝绳运行平稳，在牵引钢丝绳通过张紧装置后采用导绳轮组方式，将双绳中心距扩大到正常运行960mm。根据现场实际，将提升绞车及张紧装置布置在调车场外部，由于运输距离过长需采用双张紧方式。尾轮布置在尾部牵引车存车场端头，采用基础固定。
1.3系统安全防护
根据巷道施工设计，巷道沿煤层施工，反向坡度变化较为频繁，两端车场全部处于高位布置，车辆失控不会造成长距离跑车，更不会对车场造成威胁；并且运输线路中部无运输分支线，只有一个联络巷开口，行人控制简单，因此，本运输系统只对两端车场进行安全防护，中部不再设置跑车防护设施。
2．轨枕设计
双轨线路采用“三轨”方式布置，为增加轨枕承载面积，提高列车运行稳定性，降低轨枕材料消耗和施工工作量，两条线路三股钢轨采用联合固定方式。为确保车辆运行流畅性和安全性，联合布置的三股钢轨定位必须牢固可靠，不然在一条线路轨距缩小的同时，另一条线路轨距会增大，将影响两条线路轨距质量。为确保轨距质量，提高轨枕固轨能力，设计了专用固轨轨枕。
3．中部岔轨设计
“三轨两线”轨道运输线路中部两列车交汇区段，轨道线路必须由“三轨两线”变为“四轨两线” 取消共用轨道，将两线路根据车辆通过宽度要求进行分离。在这特殊的轨道线路上，使用常规普通轨道线路道岔将无法实现，于是根据分离线路中心距1800mm和运行线路平曲线半径1200mm要求，进行专用岔轨设计。
4．刚性连接装置设计
正常串车之间使用三环链连接，各环之间连接自由度较高，长度伸缩辆大，连车整体性差。由于运输线路起伏的频繁变化，列车运行过程中，在轨道坡向发生变化时，被牵引车辆运行速度瞬间处于失控状态，对牵引车造成运行冲击，容易导致牵引车掉道，本原因是顺槽连续牵引车运输系统发生掉道事故的主要原因。设计刚性连接装置，以消除车辆运行不同步冲击，提高车辆运行的平稳性，较少掉道事故的发生，确保运行安全。
5．牵引钢丝绳分绳方案
顺槽连续牵引车系统主副钢丝绳通过组合式张紧装置后，绳间距为250mm，为满足双线运行需要，必须将绳间距扩大到960mm。根据现场运输情况，将牵引钢丝绳进行主副绳区分，对副绳利用导向轮组进行平移710mm，以满足双线运输需要。
导向轮组由两个相同的导绳轮和一个压绳轮组成。导绳轮半径620mm，绳槽宽度80mm，槽深60mm，采用基础落地式固定；压绳轮半径300mm，绳槽宽度80mm，槽深50mm，采用钢架结构固定；两导绳轮纵向间距为3600mm、横向间距710，钢丝绳围包角11.373°，导向轮安装高度与系统张紧装置出绳高度一致。
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6．三轨两线专用道岔设计（对称道岔）
为简化车场线路布置，便于进出车作业，缩小车场巷道断面要求，针对双线之间车辆调度和分配设计了渡线道岔和对称道岔。道岔设计是在标准道岔的基础上，根据本系统车辆运行轨迹进行设计的，由基本轨、岔芯、连接轨、岔尖、护轨和气动转辙器组成。
二、技术路线及研究方法
济宁二号煤矿推广使用连续牵引车运输十多年，装备有各种型号的连续牵引车辆，现场使用技术非常娴熟，技术基础较为扎实，多年来一致对连续牵引车运输进行技术改造和革新，积累了丰富的开发设计经验，具有较强的技术攻关能力。经过多年的顺槽连续牵引车在我矿的推广应用，积累了一定的的系统布置和设计理论基础；职工经过多年的现场安装和使用，具有丰富的现场使用经验，具备了安装、使用和故障处理能力。
主要研究应用技术路线为；资料收集－调研论证—系统设计－专用设施设计、加工—现场装配－系统试运行－技术改进—验收鉴定。
三、社会经济效益分析
1．经济效益分析
1.1岗位人员占用少，人工效率高
顺槽连续牵引车运输系统采用双线运输，可提高运输速度50%、效率100%，减少一套系统人员配备，每套运输系统每班最低需配备岗位人员5人，三个班可节约15个人员的劳动力，每天可减少人员配置23人。以每个人员月工资2000元计算，2000元×12个月×23个人=552000元，每条斜巷每年节约工资支出55.2万余元。
1.2材料节约
双轨线路采用“三轨两线”联和布置方式，可节约材料费25%，按布置长度2500m计算，可节约30kg/m轨道2500m，合计75t，节省资金投入22.5万元。
1.3运输成本投入低
运输线路变双线四轨为双线三轨，缩小了巷道占用空间，节约巷道宽度最低1000mm，以巷道高度3m计算，可减少巷道断面3㎡，本线路全长2500m，联合布置区段长度为2300m，可减少施工量6900m³，施工费用420元/m³，降低巷道施工成本投入约289.8万元。
2．社会效益分析
2.1运输效率得到大幅度提高
双线双钩运输打破了连续牵引车单线单钩常规运输模式，在不失连续直达运输特点的同时，对轻型车辆采取双钩运输，解决了长距离运输效率低的问题，系统运输能力成倍提高，使连续牵引车更加适应和满足现场多类车辆运输要求。另一方面，在同时间、岗位人员不增加的情况下，系统运输量大幅的提高，缩短了车辆供应时间，在提高人工效率的时，提高了车辆供应及时性，使矿井生产效率得到相应的提高。
2.2联合布置，减少施工工作量
轨道运输线路联合布置，即缩小了运输巷道断面要求，降低掘进施工工作量，相应提高了巷道施工速度；又减少了25%的轨道施工钢轨运输、铺设工作量，大大提高了施工效率。
2.3简化连车操作，提高运行安全
连续牵引车运输系统运输时，由于巷道的坡向变化，导致牵引车两端牵引钢丝绳张紧程度发生交替变化，为防止运输列车受重力作用对牵引车造成运行冲击。现场常采用简易的绳套和拉紧在列车尾部与钢丝绳进行生根预留，操作随意性强，环节较为繁琐，规范性差，给运输安全带来一定影响。系统采用刚性连接降低了运行冲击，取消了尾部生根连接拉紧，简化了连车操作，消除了运输隐患，提高了运输安全。
总结
连续牵引车双线联合布置高效运输技术研究，提高了系统运输能力，消除了系统运输隐患，大大提高了运输效率，使系统在满足重型设备提升能力的要求的同时，又满足了轻型车辆运输量的要求。使系统能力得到充分发挥和有效利用，避免了人力、设备和能源资源的闲置和浪费，达到节省降耗，提高人工效率的目的。使系统适应能力进一步提高，项目的实施具有促进生产力发展的进步意义和广阔的推广前景。
参考文献
[1]王敬冰,颜士伟,张兆山,何伟. 顺槽连续牵引车高效运输技术研究与应用[J]. 煤矿现代化,2013,(05):103-105.
论文作者:何伟1,张琛2,李大兵3
论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期
论文发表时间:2018/4/4
标签：牵引车论文; 系统论文; 线路论文; 巷道论文; 车场论文; 车辆论文; 钢丝绳论文; 《基层建设》2017年第34期论文;