河南平宝煤业有限公司 河南许昌市 461714
摘要：单轨吊运输在老旧矿井运输系统升级改造过程中，需要设计工程师结合现场实际优化系统设计，不断改进工艺，弥补漏洞，从而更好地为现场安全生产服务。本文基于煤矿井下单轨吊机车辅助运输系统的研究展开论述。
关键词：煤矿井下；单轨吊机车；辅助运输系统
引言
单轨吊车运输系统主要用柴油作为发动机，主要利用液压传动装置，升降机运输系统从孔型轨道运输，轨道在锚、锚索的作用下，被放在煤矿坑道的屋顶上。单轨吊车运输系统的运行不受道路条件的影响，更能适应坡度高、弯道多的道路运输，甚至可以达到30度。单轨吊车运输系统具有比较独特的导向轮设计，具有机车的落度、打滑问题，特别是主动紧急制动功能，可以充分保障机车运输的安全。
1单轨吊运行环境
煤矿井下的辅助运输系统承担着材料、设备、人员的运输，辅助运输不仅是煤矿生产建设的重要组成部分，而且影响着煤矿生产效率。目前，王坪煤矿井下辅助运输方式主要采用小绞车运输，随着开拓的延伸，小绞车辅助运输的缺点已不能适应本矿的生产运输需要。单轨吊辅助运输系统凭借其连续运输、运量大、安全经济的特点逐步得到应用。303盘区轨道巷沿5#煤层泥岩顶板掘进，巷道断面为矩形，设计规格为4.0m×3.4m，全长1800m，巷道采用锚喷支护。该巷道原采用小绞车接力运输，运输效率低且在支架运输过程中易生事故，因此改造了303盘区辅助运输系统，准备采用单轨吊运输，通过道岔与各采煤工作面运输联巷连接。单轨吊设计运送ZF10000型支架重量为31t最大运输物料重18t，303盘区轨道巷最大坡度为18°。合理正确的单轨吊选型，关系着煤矿辅助运输系统的安全稳定运行。
2机车
单轨吊车主要是利用4缸死忠的直四柴油机，具有比较合理的尺寸和基础设施，总体上具有低消耗、低噪音、维修简单的特点。整个发动机主要有曲轴连杆的启动系统、利用涡流增压的排气和进气系统、恒温冷却系统的话，有双重过滤燃料系统和喷射泵的外形、齿轮泵和润滑过滤系统。总运营功率在140kW左右，油耗在200~210g/kWh之间。机车的主要运行是利用液压启动及传动系统。液压气动系统主要使用双蓄能器、启动系统、液压计、起动器等。储能服务器必须提供一定的动能驱动力。液压系统是监视蓄能器的。启动机制主要用于启动机，电动机的驱动是利用柴油机飞轮。液压系统主要利用变量轴，利用主内泵及电机插头等组合。通过可变轴旋转驱动，电磁阀和液压控制阀系统对压力油的流量和压力缓冲。机车的电子控制系统主要由发电系统、控制箱、闸门等机构的组合组成。通过发电机供电，通过控制箱控制更深的信号，通过操作箱控制实际操作，通过手柄控制前后方向，通过电闸监控液压系统，如果显示器出现数据故障维修问题，编码器应调查监控设备的速度。维修和护理温度、压力等传感器测量系统各种压力和温度值产生的问题。以防止机车安全问题为基本准则，在机车上安装适当的气体测试仪。气体监控系统可以检测矿井下的气体含量。如果气体含量超过正常指标，则必须对气体测量仪设备发出的信号紧急刹车，但在气体浓度满足重启机器的要求之前，不能重新启动。其中，煤气表由单独的控制面板和电源组成。
3提升梁部分
对于升力梁的设置，通常应与煤矿的实际运输要求一起合理配置，以获得更好的运输效果。升力梁分为重型和轻型梁，都是通过机车系统进行液压动力传输。通常，升力梁零部件包括电动机齿轮箱、控制阀、升力链、横梁主体等。操纵控制阀，使电机双向转动，电机和电机放在同轴齿轮上，驱动升降链，使材料上下翘起。其中，运输重型设备、材料时使用重量梁，其提升能力通常在20吨至47吨之间。
轻型升降梁主要适用于5吨至8吨左右，适用于相对较轻的材料运输。两种升力梁都具有操纵简单、速度快的优点。
4设计优化
（1）设计单轨吊轨道路线时，提前踏勘现场，避免位置设计不当造成轨道转弯与起坡同时出现的情况。在弯道起点、终点及连续弯中部增加横向稳定拉杆，保证单轨吊梁横向稳定性，减少因单轨吊运行分力对轨道梁产生的不利影响。（2）计算梁下高度时，提前预留出一定范围的顶板下沉及底鼓的余量，减少设备拖底影响。（3）在连续大坡度运行区段，变更单轨吊梁固定方式。将纵向吊挂变更为前2后1三点吊挂，前方两根吊挂链向斜巷上部牵引固定住轨道梁，避免轨道梁受力后向下位移。增加横向稳定拉杆数量，将原间4加1的拉杆布置方式变更为间2加1，增加了单轨吊梁横向稳定性。（4）变更单轨吊轨道梁锚固参数设计。在顶板围岩破碎区段、顶板离层超限区段、交岔点及大断面等区域，轨道梁吊挂点采用锚索替代锚杆，锚索锚入稳定岩层1m以上，保证吊挂点的锚固力符合使用要求。（5）对轨道梁安装工艺进行优化。安装轨道梁期间，根据顶板变化情况，超前调整轨道梁安装坡度，要求相邻轨道梁坡度变化不超过2°，避免因轨道梁坡度突变，造成受力集中点。（6）统筹规划单轨吊运行路线，避免因路线设计不当影响单轨吊机车效率发挥。设计前期，应会同安装使用部门进行单轨吊路线规划设计，根据安装设备布置情况详细考虑机车运行路线、错车位置等，以达到运输系统效率最大化。
5煤矿井下单轨吊机车辅助运输系统适用条件
(1)单轨吊车辅助运输系统安装相对简单，占用人数相对较少，使用效率相对较高。固定导轨时，大多数情况下选择使用锚进行。每个导轨通常使用一条链条、一个悬挂板和两个螺栓，设备的整体安装比较简单。安装完成后所需的机柜维护量很少，一般单轨吊车机车需要2名司机才能更好地执行运输任务。(2)单轨吊车运输的灵活性很强，在井下可以获得较好的应用效果，很多地段可以使用单轨吊车进行辅助运输。特别是对坑道条件的限制很少，如果坑道发生坑道、地鼓，单轨机车也能取得很好的使用效果，对坑道内不同类型的工作条件适应性很强。(3)从单轨吊车辅助运输系统的使用来看，整体安全效果较好。安装在各航线上的单轨机车轨道通过弯道、岔路等全部连接在一起，形成了完整的单轨网络系统。一般来说，一台单轨吊车可以在一条航线内同时服务。可以同时使用多个工作面，多个机车可以同时服务于同一航线，可以集中运输，对于有较大运输任务的航线，可以进行相对高效安全的运输。
结束语
随着煤矿开采深度的增加，对煤矿机械化程度的要求越来越高。井下所需设备的种类、材料数量、短重、所需运输的距离等大幅增加。从井下实践来看，选择传统井下辅助运输方式在很多方面不能满足井下运输要求。使用单轨吊车辅助运输系统，无论运输能力如何，都可以获得更好的辅助运输效果。(威廉•莎士比亚，Northern Exposure(美国电视剧)，因此研究煤矿单轨机车辅助运输系统具有比较重要的意义。
参考文献
[1]姜飞.煤矿井下液压单驱单轨吊设计研究[D].山东科技大学,2018.
[2]常亮.煤矿井下单轨吊换装站布置方案[J].科技创新与应用,2015(19):121.
[3]李鹏,潘泽兴.煤矿井下单轨吊轨道双吊耳应用[J].能源与节能,2015(03):9-10.
[4]吴家安.煤矿井下单轨吊机车辅助运输系统的应用[J].煤矿机电,2014(01):109-111+115.
[5]张圣强,庹仓斌,马洪刚,郭帅.煤矿井下单轨吊辅助运输系统的构建[J].煤矿机械,2013,34(06):187-189.