礦井輔助運(yùn)輸無軌化關(guān)鍵技術(shù)

2024/3/281礦井輔助運(yùn)輸無軌化關(guān)鍵技術(shù)

2024/3/282主要內(nèi)容

一、煤礦新型輔助運(yùn)輸應(yīng)用概述二、無軌膠輪車的選型及配置三、無軌膠輪車輔助運(yùn)輸巷道規(guī)劃四、基于WiFi的井下輻射漏泄綜合移動(dòng)通信2024/3/283一、煤礦新型輔助運(yùn)輸應(yīng)用概述煤礦輔助運(yùn)輸是指煤礦井下除煤炭以外，人員、材料、設(shè)備和矸石等的運(yùn)輸。煤礦井下輔助運(yùn)輸可分為軌道輔助運(yùn)輸和無軌輔助運(yùn)輸兩種。煤礦輔助運(yùn)輸在過去一般是在主要大巷里采用軌道電機(jī)車，上下山斜巷采用絞車，其他地點(diǎn)多采用小絞車或人工運(yùn)輸。2024/3/284新型輔助運(yùn)輸?shù)闹饕问接袉诬壍踯?、膠套輪機(jī)車、卡軌車、齒軌車和無軌膠輪車運(yùn)輸?shù)?。新型輔助運(yùn)輸車輛的特點(diǎn)：

運(yùn)輸能力大、可在起伏不平的巷道中實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸，有一定的爬坡能力，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制及集裝化運(yùn)輸。2024/3/285單軌吊車以特殊的工字鋼為軌道，懸吊運(yùn)行。

連續(xù)運(yùn)行，機(jī)動(dòng)靈活，爬坡能力較強(qiáng)。最大的優(yōu)點(diǎn)是與巷道底板狀態(tài)無關(guān)，可以在起伏不平的巷道中運(yùn)行。但對巷道斷面大小、支護(hù)穩(wěn)定性及支架強(qiáng)度有嚴(yán)格要求。用于傾斜巷道運(yùn)輸時(shí)，機(jī)車牽引單軌吊車，坡度要小于或等于18°，最佳使用坡度為12°以下，國外最大達(dá)40°。繩牽引單軌吊車坡度要小于或等于25°，國外最大達(dá)45°。

根據(jù)牽引動(dòng)力不同，分為鋼絲繩絞車牽引、柴油機(jī)牽引和蓄電池電機(jī)牽引三種單軌吊車。需要進(jìn)行多點(diǎn)直達(dá)運(yùn)輸?shù)牡V井應(yīng)選擇柴油機(jī)或蓄電池電機(jī)牽引的單軌吊系統(tǒng)。由于是自牽引，其運(yùn)距不受限制，并可利用手動(dòng)或氣動(dòng)導(dǎo)軌道岔，實(shí)現(xiàn)多分支線運(yùn)輸。生產(chǎn)效率高，事故少，經(jīng)濟(jì)效益好。

1.1單軌吊車2024/3/286

膠套輪機(jī)車系統(tǒng)是在使用普通鋼軌的基礎(chǔ)上，將機(jī)車的鋼輪套上橡膠(或聚氨脂)圈套作輪緣踏面。同時(shí)，在機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)中加裝新型制動(dòng)閘，以有效地加大機(jī)車牽引力和制動(dòng)力。

膠套輪機(jī)車可在5o～7°以下的坡度運(yùn)行。當(dāng)采用液壓方法強(qiáng)制把車輪壓在鐵軌上時(shí)，機(jī)車的爬坡能力可達(dá)到8°，當(dāng)坡度達(dá)到7°以上時(shí)，一般可采用齒軌機(jī)車。

膠套輪機(jī)車借自重與膠輪的粘著力牽引和制動(dòng)的，只能適用于在5o以下軌道上運(yùn)行，用于沿煤巷掘進(jìn)的起伏不定的巷道，也可以作為大巷和上下山齒軌機(jī)車系統(tǒng)的接力延伸系統(tǒng)。1.2膠套輪機(jī)車2024/3/287

卡軌車除行走的垂直車輪外，還在車架兩側(cè)下部裝有為防止車輪脫軌的水平滑輪，牽引方式有鋼絲繩、柴油機(jī)和蓄電池等。

安全可靠，彎道半徑小，對巷道起伏變化適應(yīng)性強(qiáng)，巷道交叉點(diǎn)工程量小，機(jī)械化程度高，機(jī)械硐室小，不受巷道支護(hù)條件的影響，不增加巷道支架負(fù)載，載重量大(為單軌吊的3倍)；鋼絲繩牽引時(shí)爬坡能力強(qiáng)(可達(dá)45°)，適用于復(fù)雜巷道斷面內(nèi)的物料和人員運(yùn)輸，以及生產(chǎn)能力大的采區(qū)，要求巷道沒有很大底鼓。由于車體活動(dòng)節(jié)點(diǎn)多，檢修和維護(hù)工作量較大。

卡軌車防爆柴油機(jī)卡軌車適應(yīng)巷道坡度不大于8°，具有承載量大、機(jī)動(dòng)靈活、可進(jìn)入多條分支巷道運(yùn)送物料、易于實(shí)現(xiàn)由大巷至工作面順槽直達(dá)運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)。1.3卡軌機(jī)車2024/3/288

在普通鋼軌中間加裝一根順長的牙條作為齒軌，在機(jī)車上增加1-2套驅(qū)動(dòng)齒輪及制動(dòng)裝置，通過齒輪與機(jī)車內(nèi)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪而運(yùn)行，坡度可達(dá)14°。以防爆型柴油機(jī)為動(dòng)力，采用機(jī)械或液壓傳動(dòng)，分為齒軌機(jī)車、齒軌卡軌機(jī)車和膠套輪齒軌卡軌機(jī)車，具有載重量大、機(jī)動(dòng)靈活、運(yùn)距不限等優(yōu)點(diǎn)，易于實(shí)現(xiàn)由車場大巷或斜井平硐至工作面的直達(dá)運(yùn)輸。但重量較大，造價(jià)較高，對巷道底板巖性有較高要求，有底鼓、遇水泥化和膨脹或泥水多的巷道不宜選用。軌道系統(tǒng)增設(shè)齒軌的齒軌機(jī)車，適應(yīng)巷道坡度不大于8°；改造輪系，軌道系統(tǒng)增設(shè)卡軌或護(hù)軌的齒軌卡軌機(jī)車，適應(yīng)巷道坡度8～12°。1.4齒軌機(jī)車2024/3/289

無軌膠輪車又稱無軌運(yùn)輸車，是一種以柴油機(jī)、蓄電池為動(dòng)力，不需專門軌道使用膠輪在道路上自動(dòng)行駛的車輛。英美稱之為“自由駕駛車”，俄羅斯則稱之為“自行礦車”。許多世界先進(jìn)采煤國家大量生產(chǎn)和使用無軌膠輪車。1959年英國率先在煤礦井下使用防爆柴油機(jī)無軌膠輪車。到70年代初，美國煤礦也開始用它作為井下回采工作面煤炭，材料及人員的運(yùn)輸設(shè)備。1.5無軌膠輪車神華集團(tuán)神東礦區(qū)以高起點(diǎn)、高技術(shù)、高質(zhì)量、高效率、高效益為建礦方針，實(shí)現(xiàn)了采掘工作面生產(chǎn)集中化、主運(yùn)輸系統(tǒng)膠帶化、輔助運(yùn)輸無軌膠輪化、井巷支護(hù)錨噴化、安全監(jiān)測監(jiān)視自動(dòng)化。神東礦區(qū)是我國第一家成功地將無軌膠輪車作為煤礦井下輔助運(yùn)輸設(shè)備的礦區(qū)。實(shí)踐證明，礦井輔運(yùn)系統(tǒng)采用無軌膠輪車運(yùn)輸，是高產(chǎn)高效礦井建設(shè)必不可少的一個(gè)子系統(tǒng)。2024/3/2810

無軌膠輪車適用條件如下：①適用于儲(chǔ)層較淺、傾角不大的近水平煤層的礦井，最理想的是采用12o左右的副斜井，用這種運(yùn)輸車從地面到采區(qū)直接運(yùn)送人員、材料、設(shè)備和矸石。②由于采用鉸接車身，前部為牽引車，后部為承載車，可以在很小的曲率半徑(3～6m左右)轉(zhuǎn)彎，能夠在起伏不平的巷道底板上自由駕駛，可整運(yùn)液壓支架，一車最多可運(yùn)40人，運(yùn)煤矸在20s內(nèi)自卸完畢。

③一般車體較寬(1.5～3m)，行駛巷道兩側(cè)需要有不小于220~300mm的間隙，因而需要巷道尺寸較寬，且最好是無棚腿支護(hù)，如錨桿支護(hù)、錨噴支護(hù)或砌碹巷道。底板抗壓強(qiáng)度應(yīng)不小于10~25N／cm2。2024/3/2811

優(yōu)點(diǎn)：能減少轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)；使用靈活，通過能力大，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，一機(jī)多用，安全可靠，運(yùn)輸能力大，初期投資少。特別是鏟運(yùn)車(LHD)，不僅可以用于煤炭運(yùn)輸和巷道掘進(jìn)，而且還可以用來運(yùn)送人員和材料，以及進(jìn)行其他維修服務(wù)工作?？芍苯釉谳^硬的巷道底板上運(yùn)行，適合近水平煤層開采時(shí)工作面搬家運(yùn)輸，以及與連續(xù)采煤機(jī)配合使用，一般以蓄電池或柴油機(jī)作為動(dòng)力，重載爬坡能力達(dá)到12°，空載達(dá)30°，可大大提高全礦效率，顯著降低運(yùn)輸費(fèi)用，采區(qū)內(nèi)不設(shè)車場及相關(guān)硐室，特別適用于沿煤層開采的多分支巷道輔助運(yùn)輸，是礦井輔助運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向。缺點(diǎn)：對巷道要求條件較高，巷道斷面尺寸要求較大；輪胎是無軌輔助運(yùn)輸車輛的易損件,井下膠輪車宜采用充填輪胎。2024/3/281220噸井下自卸膠輪車均配備水冷低污染柴油機(jī)和鉑金干式尾氣凈化裝置井下柴油機(jī)鏟運(yùn)膠輪車2024/3/281320噸井下自卸膠輪車井下防爆柴油機(jī)運(yùn)人膠輪車MH-40柴油機(jī)支架搬運(yùn)膠輪車2024/3/2814防爆柴油機(jī)無軌膠輪灑水車防爆柴油機(jī)雙向行駛無軌膠輪車2024/3/2815二、

無軌膠輪車的選型及配置2.1基本選型原則和依據(jù)①煤礦的開采形式；②巷道的具體條件；③運(yùn)輸對象的種類、數(shù)量、特點(diǎn)和服務(wù)范圍等；④采用立井開采形式，車輛選型必須根據(jù)罐籠的尺寸、提

升能力來確定最大外形尺寸（或最大解體尺寸）及整機(jī)

質(zhì)量（或最大解體質(zhì)量）；⑤無軌膠輪車運(yùn)行的巷道坡度一般不應(yīng)超過14°。

2024/3/2816車型選型

應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸對象的特點(diǎn)和作業(yè)要求來確定。

專用人車或指揮車——運(yùn)人；

自卸式材料車——運(yùn)散料；

固定式平板材料車——運(yùn)小型設(shè)備；

支架搬運(yùn)車——運(yùn)支架；

多功能鏟運(yùn)車或防爆裝載機(jī)——清理巷道、裝載等。

礦井視需要可配備灑水車、救護(hù)車、混凝土攪拌車、火藥車、加油車、維修車和履帶式采煤機(jī)搬運(yùn)車等特種車輛。

2024/3/2817總體結(jié)構(gòu)型式選型

無軌膠輪車總體結(jié)構(gòu)型式有鉸接式和整體式兩種。鉸接式車輛的轉(zhuǎn)彎半徑相對較小，對巷道的適應(yīng)性比整體式車輛好；整體式車輛用于載重較小、巷道條件較好的場合。

無軌膠輪車總體結(jié)構(gòu)型式的選擇，應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸對象的特點(diǎn)和要求、載重、巷道條件（如巷道斷面大小、底板條件、坡度及最小轉(zhuǎn)彎半徑等）來選擇。

2024/3/2818驅(qū)動(dòng)方式選型①坡度不大的硬化路面，運(yùn)輸車輛可選用4×2型驅(qū)動(dòng)方式。②底板條件較差的情況下，運(yùn)輸車輛應(yīng)選用4×4型驅(qū)動(dòng)方式。③順槽運(yùn)輸時(shí)，車輛應(yīng)選用4×4型驅(qū)動(dòng)方式。④重型車輛均應(yīng)選用4×4型驅(qū)動(dòng)方式。⑤一般巷道坡度在7°以下時(shí)可選用4×2型驅(qū)動(dòng)方式；但道

距離長，坡度大于7°時(shí)，應(yīng)選用4×4型全輪驅(qū)動(dòng)的車輛。

2024/3/2819制動(dòng)形式選型

無軌膠輪車應(yīng)設(shè)置工作制動(dòng)、停車制動(dòng)和緊急制動(dòng)。

緊急制動(dòng)和停車制動(dòng)可為一套系統(tǒng)，但與工作制動(dòng)應(yīng)是各自獨(dú)立控制的兩套機(jī)構(gòu)。

工作制動(dòng)裝置應(yīng)盡可能采用濕式多盤制動(dòng)器并盡可能布置在輪邊；停車制動(dòng)、緊急制動(dòng)應(yīng)盡可能采用失效安全型制動(dòng)器。

2024/3/2820外形尺寸選型①車輛外形寬度應(yīng)根據(jù)煤礦井下巷道寬度具體考慮，

車輛寬度＜巷道通過寬度－1000mm，如考慮會(huì)車，則兩車輛寬度之和＜巷道通過寬度－1200mm；②車輛高度＜巷道通過高度－300mm，如果是自卸式

或裝載、鏟運(yùn)類車輛，還應(yīng)考慮貨廂升起和鏟斗舉

起的高度；③車輛長度的選擇應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸對象的特點(diǎn)和巷道的通

過性能而定，巷道轉(zhuǎn)彎外半徑≥7~8m。

2024/3/28212.2基于運(yùn)輸對象的選型及配置人員運(yùn)輸

無軌膠輪車的主要運(yùn)輸對象有：人員、設(shè)備、材料、矸石及散物料、支架等幾種。根據(jù)運(yùn)輸對象的不同，無軌膠輪車的選型原則有以下幾種情況：

人員運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)輸材料運(yùn)輸矸石及散裝料運(yùn)輸支架運(yùn)輸2024/3/2822人員運(yùn)輸

人員運(yùn)輸是一種間斷、集中性的運(yùn)輸，要求車輛運(yùn)行快速、安全可靠，人員出入方便，乘坐舒適?！兜V用防爆柴油機(jī)無軌膠輪車通用技術(shù)條件》（MT/T989-2006）規(guī)定：運(yùn)人車輛限速為25km/h。①運(yùn)輸工況：

煤礦井下現(xiàn)行工作制一般為三班制，這樣需要接送人員共6次。車輛行駛路程按單程算要12次。人員運(yùn)輸

2024/3/2823②

選型原則

a）根據(jù)煤礦設(shè)計(jì)產(chǎn)量來確定運(yùn)人車的數(shù)量

一般是按每百萬噸產(chǎn)量配置2.2輛運(yùn)人車，如年產(chǎn)500萬t原煤的礦井，500萬tX2.2輛/萬t＝11輛運(yùn)人車，其中專項(xiàng)運(yùn)人車可選其50%，剩余的50%車輛用客貨兩用式或其它車輛來替代。

人員運(yùn)輸

2024/3/2824

b）根據(jù)巷道斷面尺寸確定車輛的規(guī)格、品種和結(jié)構(gòu)型式

一般運(yùn)人車輛寬度按巷道斷面寬度不大于40%來確定，以便于會(huì)車；運(yùn)人車的最大高度按不大于通過巷道的最高尺寸減去0.3m來選擇。

一般情況下，年產(chǎn)200萬t以上的礦井可選用一部分專門運(yùn)人車，200萬t以下的礦井可優(yōu)先考慮客貨兩用車。

運(yùn)人車輛一般選用整體式、4X2型驅(qū)動(dòng)方式的無軌膠輪車，制動(dòng)裝置采用2套各自獨(dú)立的控制機(jī)構(gòu)。人員運(yùn)輸2024/3/2825設(shè)備運(yùn)輸

井下的采掘設(shè)備、綜采設(shè)備、刮板和膠帶運(yùn)輸設(shè)備以及輔助生產(chǎn)使用的設(shè)備運(yùn)輸，也是輔助運(yùn)輸中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其工作特點(diǎn)是需要運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備種類多、質(zhì)量大、尺寸也較大，而且車輛一般不能用后翻式工作裝置來卸載，需要運(yùn)輸類和鏟裝類設(shè)備配合使用。

人員運(yùn)輸

2024/3/2826①運(yùn)輸工況

設(shè)備運(yùn)輸是在井下運(yùn)輸量基本平均時(shí)的一種運(yùn)輸方式。

平時(shí)，需要運(yùn)輸設(shè)備的備件、膠帶以及易損件等；在設(shè)備安裝階段和工作面搬家階段，運(yùn)輸工作任務(wù)量較為繁重，這時(shí)，需要運(yùn)輸車輛、鏟裝車輛或特種車輛大類來配合運(yùn)輸，運(yùn)距一般在8km以下，一般需要進(jìn)出工作面順槽，縱向坡度、橫向坡度均較大，而且多為松軟路面，運(yùn)輸條件相對較差。人員運(yùn)輸

2024/3/2827②

選型原則

a）根據(jù)煤礦規(guī)劃設(shè)計(jì)產(chǎn)量確定設(shè)備運(yùn)輸車輛的數(shù)量及品種

在礦井開采初期，一般是按每百萬噸產(chǎn)量配置3臺運(yùn)輸設(shè)備車輛，隨著采煤工作面的延伸，一般還需少量增補(bǔ)。車輛的噸位級可按1、2、3、5、8、25、40、50t來選用。其中，運(yùn)輸車輛可占選型車輛的75%，鏟運(yùn)類車輛占25%。

設(shè)備運(yùn)輸?shù)能囕v一般選用整體式、4×2或4×4型驅(qū)動(dòng)方式的無軌膠輪車，重型車輛均應(yīng)選用4×4型驅(qū)動(dòng)方式。巷道轉(zhuǎn)彎半徑較小時(shí)選用鉸接式，車輛的制動(dòng)裝置采用2套各自獨(dú)立的控制機(jī)構(gòu)，盡量采用盤式制動(dòng)器。

人員運(yùn)輸

2024/3/2828

b）參考巷道尺寸來選型

30t以上的車輛的寬度可按小于巷道寬度1m來選用，其它車輛應(yīng)盡量按不大于巷道通過寬度的0.4倍來選擇。車輛高度宜是整車高度離巷道可用的高度減去0.3m。人員運(yùn)輸

2024/3/2829材料運(yùn)輸

井下材料主要包括錨噴材料、支護(hù)材料及其它材料，例如金屬網(wǎng)、樹脂、錨桿以及局部軌道運(yùn)輸?shù)能壍篮驼砟镜取Ｆ涮攸c(diǎn)是種類較多，并需要運(yùn)輸車輛有自卸功能。①運(yùn)輸工況

材料運(yùn)輸也基本屬于均量運(yùn)輸?shù)囊环N方式，是根據(jù)井下生產(chǎn)和巷道開拓的需要來進(jìn)行生產(chǎn)補(bǔ)給的一種運(yùn)輸。此時(shí)，縱向坡度、橫向坡度不大，運(yùn)輸質(zhì)量較小，尺寸也不大，運(yùn)輸條件一般。人員運(yùn)輸

2024/3/2830②

選型原則

a）根據(jù)煤礦生產(chǎn)材料運(yùn)輸需要進(jìn)行材料車型號和數(shù)量選擇

一般按照每百萬噸產(chǎn)量配置1.8輛材料運(yùn)輸車，其規(guī)格可選擇3、5、8t三個(gè)級別。

運(yùn)輸材料的車輛一般選用整體式、4×4型驅(qū)動(dòng)方式的無軌膠輪車，車輛的制動(dòng)裝置要求采用2套各自獨(dú)立的控制機(jī)構(gòu)。b）根據(jù)運(yùn)行往返時(shí)間確定材料車的數(shù)量

由于有重車和空車兩種運(yùn)行方式，選型設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以分別考慮。重車運(yùn)行時(shí)間為：式中：t1為重車運(yùn)行時(shí)間，h；Si為第i段運(yùn)輸距離，km；vi為第i段運(yùn)行速度，km/h。

人員運(yùn)輸2024/3/2831

人員運(yùn)輸

空車運(yùn)行時(shí)，按平均速度在整個(gè)線路上進(jìn)行計(jì)算，則式中：t2為空車運(yùn)行時(shí)間，h；S為總運(yùn)輸距離，km；v為空載平均運(yùn)行速度，km/h。

往返一次的時(shí)間為：式中：t為往返一次時(shí)間，h；△t為休止時(shí)間（裝卸載和會(huì)車等的間歇時(shí)間），h。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，重車在井筒中按8km/h計(jì)，大巷按12km/h計(jì)，順槽中按6.5km/h計(jì),空車按19km/h計(jì)，間歇時(shí)間按0.3h計(jì)，計(jì)算出運(yùn)行往返時(shí)間后，可根據(jù)運(yùn)輸材料總噸位和單臺車的裝載容量計(jì)算需要車輛的數(shù)量。2024/3/2832矸石及散物料運(yùn)輸①運(yùn)輸工況

從井口或井底車場裝入貨物后，運(yùn)到指定的工作地點(diǎn)卸載，要求車輛能自動(dòng)卸載，如后翻式、側(cè)翻式或平推式。②選型原則a）根據(jù)矸石生成量和散物料使用量，選擇車型的數(shù)量

根據(jù)公式算出單臺車的往返時(shí)間，再依據(jù)運(yùn)輸量和工作路程計(jì)算出車輛的數(shù)量。b）根據(jù)巷道斷面尺寸確定車輛的大小和噸位

為方便會(huì)車，車輛的寬度尺寸按巷道寬度的0.4倍系數(shù)計(jì)，選型車輛的額定裝載量一般是3、5、8t三個(gè)級別。人員運(yùn)輸

2024/3/2833支架運(yùn)輸

支架類重型貨物運(yùn)輸是井下輔助運(yùn)輸中相當(dāng)繁重的一項(xiàng)工作。一般用鏟板式支架車將每個(gè)支架從順槽內(nèi)鏟運(yùn)至順槽口，然后裝入支架運(yùn)輸車，運(yùn)至新的安裝地點(diǎn)；再用鏟板式支架車送至新的順槽內(nèi)安裝好。①運(yùn)輸工況

工作面搬家前后的順槽是沒有經(jīng)過水泥硬化的路面，而運(yùn)輸大巷是硬化的路面。這種情沉下，無軌膠輪車的作業(yè)區(qū)域多變，巷道斷面小，底板起伏多，路面質(zhì)量差，轉(zhuǎn)彎半徑小，支護(hù)強(qiáng)度低，上下山坡度大，運(yùn)輸條件相對惡劣。人員運(yùn)輸2024/3/2834②選型原則a）根據(jù)礦井年產(chǎn)量選擇支架車數(shù)量

一般情況下每百萬噸原煤選用0.8臺支架車，如年產(chǎn)500萬的礦井則應(yīng)選取4臺支架車。b）根據(jù)支架的外形尺寸確定車輛的大小和噸位

車輛的寬度尺寸按照支架寬度的2倍來選擇。

支架車一般采用鉸接式、4×4型驅(qū)動(dòng)方式的無軌膠輪車，工作制動(dòng)采用濕式多片制動(dòng)，液壓控制，緊急及停車制動(dòng)采用失效安全型多盤制動(dòng)。人員運(yùn)輸2024/3/28352.3選型時(shí)應(yīng)注意的問題人員運(yùn)輸各種井下無軌膠輪車都有其適用條件和使用范圍，要因地制宜，根據(jù)具體條件，合理選用；選用時(shí)運(yùn)輸能力和使用范圍要留有余量。要優(yōu)化生產(chǎn)，提高效益，較好地解決煤礦輔運(yùn)機(jī)械化問題，必須對全礦的輔運(yùn)機(jī)械化進(jìn)行全面規(guī)劃，重點(diǎn)放在采區(qū)的輔助運(yùn)輸上，并注意設(shè)備的配套性，如車庫、油庫、充電站和整道設(shè)備等。礦井設(shè)計(jì)和開拓布置，要充分考慮輔運(yùn)設(shè)備的性能、特點(diǎn)和適用范圍，盡量采用直達(dá)運(yùn)輸方式，減少轉(zhuǎn)載和停頓，提高運(yùn)輸效率。構(gòu)建全覆蓋、高效、便捷的信號警示、調(diào)度指揮通信系統(tǒng)。強(qiáng)化人員培訓(xùn)，充分掌握車輛的性能、特點(diǎn)和操作維修知識。2024/3/2836三、無軌膠輪車輔助運(yùn)輸巷道規(guī)劃

我國大部分礦井的輔助運(yùn)輸巷道斷面多為拱形或梯形，支護(hù)材料為鋼拱或混凝土、木棚支護(hù)，巷道有效寬度易減小而變窄，路面結(jié)構(gòu)和平整度也較差，不適應(yīng)無軌膠輪車的使用要求。因此，老礦井要使用無軌膠輪車輔助運(yùn)輸巷道必須改造。

對新建礦井，最好采用矩形斷面巷道，錨桿支護(hù)，巷寬應(yīng)在3.5m以上，最好為4.5～5.5m，高度不小于3.2m，路面采用混凝土構(gòu)筑，坡度不應(yīng)超過12°，最佳為10°以下，并有完善的信號、行車標(biāo)志。2024/3/2837

3.1無軌膠輪車運(yùn)輸巷道的相關(guān)尺寸和要求①單向行車要求巷道斷面的最小尺寸：寬3.6ｍ，高3.2ｍ。②巷道轉(zhuǎn)彎外半徑：≥7～8ｍ。③垂直轉(zhuǎn)彎半徑：＞50m。④行駛巷道的通風(fēng)量：500m3/min。⑤縱向坡度≤6°，橫向坡度3～5°。⑥車輛與巷道間的安全間隙：不行人每側(cè)300mm,行人時(shí)的人行道

寬度為1000mm,車輛搬運(yùn)設(shè)備最高點(diǎn)距巷道頂應(yīng)≥250mm。⑦路面底板硬度：一般f≥4，在輔助運(yùn)輸大巷、綜采工作面搬家

通道最好采用C18混凝土構(gòu)筑路面。2024/3/2838

3.2無軌膠輪車運(yùn)行所需的巷道斷面

無軌膠輪車車速5～30km/h，車身較長，有時(shí)還需和拖車鉸接，無固定的軌道限制其運(yùn)行軌跡，司機(jī)操作駕駛有難度。主干巷道內(nèi)人行道＞1.2m，另一側(cè)寬度≥0.5m；兩輛對開列車最突出部分的間距≥0.5m；采區(qū)巷道內(nèi)，間距適當(dāng)縮小，人行道0.8～1.0m，另一側(cè)寬度0.3～0.5m，完全滿足行車不行人的巷道可不設(shè)人行道。2024/3/2839

巷道轉(zhuǎn)彎或交叉處的巷道寬度B（m）：另外，巷道寬度確定還與車速有關(guān)，在不行人巷道內(nèi)，其寬度如下表所示。神東礦區(qū)的實(shí)踐證明，巷道與采區(qū)的布置如下圖所示較為合理。主、輔運(yùn)輸巷和支架運(yùn)輸機(jī)安裝面均采用混凝土路面，在輔助運(yùn)輸巷道和膠帶輸送機(jī)巷之間每隔50m開一段聯(lián)絡(luò)巷，便于膠帶輸送機(jī)、供電設(shè)備等的安裝和無軌膠輪車的錯(cuò)車、調(diào)頭。2024/3/28403.3

采區(qū)無軌膠輪車輔助運(yùn)輸巷道布置示例

礦井輔助運(yùn)輸系統(tǒng)開拓方式及大巷布置方式分為3種類型:2對副平硐(或2對副斜井)、2條輔助運(yùn)輸大巷;②1對副平硐(或1對副斜井)、2條輔助運(yùn)輸大巷;③1對副平硐(或1對副斜井)、1條輔助運(yùn)輸大巷。

前2種方式車輛行駛一般為單行道，輔助運(yùn)輸大巷每隔1000~1500m設(shè)一條立交橫貫，將兩巷聯(lián)通；第3種方式輔助運(yùn)輸巷道每隔500~1000m設(shè)一車輛交會(huì)硐室，硐室可沿大巷擴(kuò)幫布置或在大巷一側(cè)設(shè)會(huì)車?yán)@道。2024/3/2841

由于綜采工作面巷道采用雙巷布置形式，因而工作面輔助運(yùn)輸系統(tǒng)比較簡單，工作面上下各有一條巷道作為輔助運(yùn)輸巷，見下圖。2024/3/2842

2024/3/2843趙莊礦井下輔助運(yùn)輸線路的鋪設(shè)要求：

①主要輔助運(yùn)輸線路：

巷內(nèi)靠幫布置的管線吊掛高度不得小于2.5m；巷內(nèi)不得存放材料、設(shè)備；巷內(nèi)嚴(yán)禁行人；巷內(nèi)水溝暢通，水溝蓋板齊全；路面無嚴(yán)重?fù)p壞，對損壞的路面要及時(shí)修復(fù)；巷內(nèi)的各種輔助運(yùn)輸標(biāo)志、標(biāo)識齊全，完好。②工作面運(yùn)輸巷：

巷內(nèi)路面必須在實(shí)底上，且無深＞100mm、長＞3000mm、寬＞1000mm的積水，無淤泥，無雜物；巷內(nèi)線路上車軸軸距范圍內(nèi)平整度不超過150mm；巷內(nèi)線路上有材料碼放時(shí)，材料碼放必須整齊并掛牌。材料碼放后，巷道凈寬不得小于所通行車輛寬度+500mm；巷內(nèi)線路上,從路面往上3000mm范圍內(nèi)無鐵絲吊掛，無其他影響膠輪車通行的障礙物。

2024/3/2844四、基于WiFi的井下輻射漏泄綜合移動(dòng)通信

礦井通信系統(tǒng)是煤礦安全生產(chǎn)、緊急避險(xiǎn)、應(yīng)急救援的重要工具。礦井通信系統(tǒng)包括:①礦用調(diào)度通信系統(tǒng)；②礦井廣播通信系統(tǒng)；③礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)；④礦井救災(zāi)通信系統(tǒng)等。

礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)具有通信及時(shí)和便捷的優(yōu)點(diǎn)，特別適合煤礦井下移動(dòng)的作業(yè)環(huán)境和流動(dòng)作業(yè)人員。煤礦井下帶班領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)人員、區(qū)隊(duì)長、班組長、瓦斯檢查員、安全檢查員、電鉗工等流動(dòng)作業(yè)人員，宜配備礦用移動(dòng)電話，以便及時(shí)通報(bào)安全隱患、緊急避險(xiǎn)和調(diào)度指揮。2024/3/2845

積極推廣應(yīng)用礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)，以提高通信的及時(shí)性和有效性。但需要注意的是，礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)和礦用IP電話通信系統(tǒng)均不能替代礦用調(diào)度通信系統(tǒng)。煤礦井下通信系統(tǒng)基本特點(diǎn)（1）電氣防爆；（2）傳輸衰耗大；（3）設(shè)備體積?。唬?）發(fā)射功率??；（5）抗干擾能力強(qiáng)；（6）防護(hù)性能好；（7）電源電壓波動(dòng)適應(yīng)能力強(qiáng)；（8）抗故障能力強(qiáng)；（9）服務(wù)半徑大；（10）信道容量大；（11）移動(dòng)速度慢。2024/3/2846

4.1礦井移動(dòng)通信應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)有煤礦井下移動(dòng)通信主要基于以下技術(shù)：對講機(jī)漏泄通信技術(shù)、感應(yīng)通信技術(shù)、透地通信技術(shù)、PHS（小靈通）、CDMA、WiFi。對講機(jī)漏泄通信2024/3/2847

最大的特點(diǎn)就是全部用漏泄同軸電纜覆蓋，在電纜鋪設(shè)區(qū)域基本無信號盲區(qū)。主要用于斜井、豎井、順槽、皮帶巷等的設(shè)備檢修，使作業(yè)人員或檢修人員在行車和檢修作業(yè)中，隨時(shí)與絞車司機(jī)進(jìn)行語音聯(lián)絡(luò)，以保證行車安全。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便，主要進(jìn)行語音通信。系統(tǒng)手機(jī)一般只具有對講功能，井下終端用量少；很難實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有的調(diào)度電話、井上電話互聯(lián)互通，屬于一種小范圍的內(nèi)部通訊系統(tǒng)。耦合型編織漏泄同軸電纜徑向作用距離較短，耦合損耗較大；全頻段內(nèi)無抗干擾能力；工藝簡單、容易設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。感應(yīng)通信2024/3/2848

感應(yīng)通信沿巷道（或一定的區(qū)域）設(shè)絕緣導(dǎo)線；當(dāng)巷道中導(dǎo)線（稱為感應(yīng)線）附近的發(fā)射機(jī)發(fā)射天線電信號時(shí)，發(fā)射機(jī)天線的信號可以感應(yīng)到感應(yīng)線上，產(chǎn)生感應(yīng)電流。該電流在感應(yīng)周圍產(chǎn)生信號場強(qiáng)，沿途的天線接收機(jī)天線可因感應(yīng)而接收信號，經(jīng)放大和處理，獲得發(fā)射機(jī)發(fā)出的信息，完成通信過程。感應(yīng)通信的主要缺點(diǎn)是工作頻率低容量較小且易受干擾。

系統(tǒng)可靠性高：系統(tǒng)的信息輸入裝置、發(fā)射機(jī)和發(fā)射天線均置

于地面，當(dāng)井下發(fā)生災(zāi)變時(shí)，不會(huì)影響系統(tǒng)正常工作。

信道容量?。汗ぷ黝l率為特低頻，只能用于傳呼、單向遙控。

單向通信：天線尺寸大，不宜架設(shè)在井下；發(fā)射功率大，發(fā)射

機(jī)和發(fā)射天線難以制成本安型防爆電器設(shè)備；只適用于向地面

發(fā)送、井下接收的單向通訊。

電磁干擾大：50Hz工頻及其

諧波對透地通信的干擾嚴(yán)重。應(yīng)用范圍受限。

施工難度大。2024/3/2849透地通信

2024/3/2850PHS（井下小靈通）

PHS（礦用井下小靈通）可以實(shí)現(xiàn)所有有線、無線用戶的調(diào)度功能，井下手機(jī)與手機(jī)之間，井下手機(jī)與調(diào)度電話之間，井下手機(jī)與地面手機(jī)之間，井下手機(jī)與地面固定電話間均可實(shí)現(xiàn)雙向通話，還能根據(jù)生產(chǎn)需要對無線用戶及所帶的固定用戶混合組網(wǎng)、統(tǒng)一編號。PHS（礦用井下小靈通）能實(shí)現(xiàn)礦區(qū)移動(dòng)通信網(wǎng)與公眾移動(dòng)通信網(wǎng)的匯接聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了礦區(qū)移動(dòng)用戶、固定用戶的統(tǒng)一調(diào)度和指揮。傳輸帶寬窄（最大帶寬只有128k）,工信部已要求“三年內(nèi)清頻退網(wǎng)”。2024/3/2851CDMA通信

CDMA（碼分多址技術(shù)）是多個(gè)用戶的手機(jī)共同一個(gè)頻道，每個(gè)手機(jī)分配一個(gè)彼此不同的碼序列，叫做“偽隨機(jī)碼序列”，這種碼序列具有相互不干擾的特性。在接收端，通過解碼識別接收信息。CDMA數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)具有容量大、通信質(zhì)量好、掉話少、功耗小等優(yōu)點(diǎn)。井下覆蓋網(wǎng)包括光分線盒、光合路/分路器、礦用無線信號變換器、無線耦合器、無線功分器、漏泄電纜、全向天線、定向天線等；終端設(shè)備包括數(shù)據(jù)終端、視頻終端、無線手機(jī)等?；贑DMA技術(shù)的礦井無線通信系統(tǒng)組成圖2024/3/2852WiFi通信

WiFi俗稱無線帶寬，就是802.11b的別