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第一节 矿井运输地位与作用矿井运输分矿物运输和辅助运输。矿物运输在矿山生产中十分重要，因为采掘下来的矿物只有运出矿井才有使用价值。在运输矿物的同时，还需要运输矸石、材料、设备和人员，这就是辅助运输，它在矿山生产中也占有重要地位，尤其是现代化矿井对此更应高度重视。因为大型矿井的矸石运量每年有数十万吨之多、运输地点分散，上下班时要求在短时间内把人员送到各指定点等等，这一切都离不开辅助运输。由于运输路线长且由多个环节和各种运输设备配套而成，如果线路某个环节中断。就会使工作面和其他工作地点的作业陷于停顿，甚至会导致全矿停产，因此，运输系统工作的好坏直接关系到矿山生产能否正常进行。所以，有人把矿井运输形象的比作矿山生产的动脉。在矿井生产事故中，运输事故占很大的比例，据统计，有1/4以上的安全事故发生在运输环节，因此，安全生产离不开运输的安全。从经济角度看，运输费用在生产成本中占很大的比重，因为地面及井下运输设备很多，运输工人和装载工人人数几乎占全矿工人之半。因此，正确配置运输设备及合理组织运输工作，对提高煤的产量、降低生产成本和提高工人劳动生产率有重要地位。第二节 矿井运输的任务、特点和系统布置一、 矿井运输的任务矿井运输的任务很多，概况起来大致有下列工作:(1) 把工作采下的物料经由井下巷道及井筒运输提至地面指定地点，如煤矿选煤厂和铁路装车煤仓。(2) 把掘进工作面掘下的矸石经由井下巷道及井筒运输提升至地面矸石山。(3) 往返运送人员和矿井生产的设备、材料。二、 矿井运输的特点（1） 井下运输设备在巷道中工作，由于受井下巷道空间的限制，因而运输设备结构应紧凑，尺寸应尽量小。（2） 井下运输环节多，运输线路长短不一且经常变化，水平和倾斜线路交叉相连，同时还有装载、卸载等辅助设备，为了适应各种不同工作条件的需要，矿井运输要求有多种类型。（3） 井下运输的流动性强。随着工作面的推进，运输路线和设备需要伸长和缩短，运输设备的工作地点也要随之改变，因此，某些运输设备要便于移动。此外，运输设备在井下工作时，工作条件比较恶劣，在周围环境中往往存在沼气和粉尘，因此，要求井下运输设备要耐腐蚀，耐粉尘，并且具有防爆性能。了解矿井运输的特点，对于相关的工程技术人员来说是非常重要的，这样才能有的放矢，合理地设计或选择现场适用的运输设备，确保各种设备的合理配套和安全使用。运输和提升方式的选择，主要取决于煤层的埋藏特征、井田的开拓方式、采煤方法及运输工作量的大小。井下常用的运输方式有输送机运输和轨道运输。对于倾角较大（一般在17以上）、运输距离较短的倾斜巷道和回采工作面，也可采用溜槽或溜井运输。矿井的主、副提升通常采用绞车提升，而在倾角小于17，且运输量大的斜井也常采用输送机运输。三、矿井运输系统的布置对冶金矿和煤矿而言，因开采方式和采掘的矿物不同，除采面的运输方式和运输设备有所区别外，其他运输线路和运输设备的选择差别不大，因而运输系统布置大同小异。图0-1为煤矿矿井运输系统示意图。从图中可知，采煤工作面A处采下的煤炭或掘进工作面B处掘下的矸石，经过运输巷道中的运输设备运至下部车场6（或运输大巷4），再经过石门5和运输大巷4的运输设备运至井底车场3，最后经过井筒提升至地面。而人员和设备的升降以及材料的下放则是通过普通罐笼进行的，并且以相反的方向运至指定地点。第三节井下运输设备的类型及特点井下运输设备按运行方式分类，有连续运行式和往返运行式两种。连续运行式的运输设备比较多，如刮板输送机、带式输送机、螺旋输送机、振动输送机、斗式提升机等等，这一类运输设备的特点是：（1） 整机长度与运输距离相等；（2） 连续运行；（3） 运输能力与运输距离无关。煤矿应用的连续运行式运输设备主要是刮板输送机和带式输送机，其他形式的输送机在特定条件下也有应用。往返运行式运输设备主要指轨道车辆和无轨车辆，也称为车辆运行。其中轨道车辆是无动力装置的矿车，需要外加牵引设备才能运行。一般来说，矿车运行的牵引设备，平巷中以机车为主，斜巷中以绞车为主。无轨车辆目前使用的是胶轮自行矿车，这种车本身有动力装置，因此，成为自行矿车。这一类运输设备的特点是：（1） 整机长度远远小于运输距离；（2） 往返周期式运行，运行中需要操作转向；（3） 运输能力与运输距离有关，车速不变时成反比。运输设备按牵引原理分类，有链啮合牵引、挠性体摩擦牵引、挠性体摩擦牵引、车轮粘着牵引和钢丝绳缠绕牵引。链啮合牵引运输设备使用的牵引构件为链条，煤矿应用的主要是刮板输送机。挠性体摩擦牵引运输设备使用的牵引构件有输送带和钢丝绳，煤矿应用的有带式输送机和无极绳绞车。车轮粘着牵引运输设备使用的牵引构件为车轮与轨道，使用的车轮主要是钢轮和充气胶轮，充气胶轮不用轨道，目前我国煤矿应用的主要是有轨机车牵引。钢丝绳缠绕牵引的运输设备主要是指各种绞车。车辆运输中使用的操车设备也包含在运输设备之内，操车设备包括： 翻车机 是固定车厢式矿车卸载用的设备。 推车机 推送矿车进翻车机或提升罐笼内的辅助设备，按不同工作需要，有多种形式。 调度绞车 在短距离内牵引矿车组慢速运行的设备。煤矿井下在条件适合时，也可采用水力或风力运输。水力运输分无压水利运输和管力水利运输。无压水力运输是在沟槽内用水流携带物料运输；管道水力运输是在管道内用压力水运输，主要用于运煤或充填材料。风力运输是在管道内运输，只用于运送充填材料。煤矿运输使用的设备很多，学习时应按运行方式、牵引原理、结构类型分别掌握其共性，在此基础上研究各种形式运输机械的不同特点。对于井下用的运输机械，只有在熟悉它们的工作环境和使用条件后，才能设计出适用的机型。第二部分 输送机运输输送机有刮板输送机和胶带输送机两类。刮板输送机是用刮板链牵引，在槽内运送散料的输送机。其特点是结构简单、牢固、装载和卸载高度低；但运行阻力大，易碾碎物料，噪音和能耗大。它适用于煤矿井下采、掘工作面、采区平巷、上下山巷道运送煤炭或矸石，但沿倾斜向上运输时，倾角不得大于35；沿倾斜向下运输时，倾角不得大于25。胶带输送机主要用于采区顺槽、倾角小于17的倾斜巷道、地面生产系统和选煤厂中的煤炭运输。在一些大型矿井的主要运输平巷和斜井中，也可采用胶带输送机运输第一节刮板输送机刮板输送机是一种挠性牵引机构的连续输送机械，是为采煤工作面和采区巷道运煤布置的机械。它的牵引构件是刮板链，承载装置是中部槽，刮板链安置在中部槽的槽面。刮板输送机按结构可分为刚性和可弯曲两种型式。刚性输送机多为早期出现的刮板输送机，输送能力小，结构简单、轻便。可弯曲刮板输送机多采用矿用圆环链牵引，主要用于移动场合，在煤矿井下采煤工作面中广泛应用，常配合大功率采煤机使用，是缓倾斜长壁式采煤工作面主要的煤炭运输设备。按用途分类有；工作面刮板输送机、拐角刮板输送机、桥式转载机和仓式刮板输送机。一般的刮板输送机能在25以下的条件使用。刮板输送机在使用中要受拉、压、弯曲、冲击、摩擦和腐蚀等多种作用，因此，必须有足够的强度、刚度、耐磨和耐腐蚀性。由于它的运输方式是物料和刮板链都在槽内滑行，因此运行阻力和磨损都很大。但是，在采煤工作面运煤，目前还没有更好的机械可代替，只能从结构上、强度上和制造工艺上不断研究，使它更加完善耐用。如图2-1所示是SGWD-250型可弯曲刮板输送机，中部槽运输线路全线铺设，刮板链绕经机头、机尾的链轮接成封闭形置于中部槽中，与滚筒采煤机和输送机推移装置配套，实现落煤、装煤、运煤及推移输送机械化。沿输送机全长都可向溜槽中装煤，装入中部槽中的煤被刮板链拖拉，在中部槽内滑行到卸载端卸下。第二节 主要部件的结构矿用的刮板输送机，按工作需要，对其结构有如下要求：（1） 能用于左或右的工作面（2） 各部件便于在井下拆装和运输：（3） 同一型号的部件安装尺寸和链接尺寸应保证相同，同类部件应保证通用互换：（4） 刮板链安装后，在正、反方向都能顺利运行；（5） 有紧链装置，且操作方便，安全可靠；（6） 能不拆卸用机械推移，为此，应有便于安装推移装置的连接点；（7） 要有足够的强度、刚度和耐磨性；（8） 从端部卸载的刮板输送机，机头架应有足够的卸载高度，防止空段刮板链返程带回煤；（9） 一般应有上链器，上链器是供刮板链在下槽拖出时通过它返回槽内的装置；（10） 用于机械采煤的工作面刮板输送机，机头架的外廓尺寸和结构形式应便于采煤机自开切口；（11） 用于机械采煤的工作面刮板输送机，应结合技术上的需要，能装设下列部分或全部附属部件： 采煤机的导向装置 铲煤板 挡煤板 无链牵引采煤机的齿轨； 放置电缆、水管、乳化液管路的槽和支座； 在机头部和机尾部能安装采煤机外牵引的传动装置、牵引链的固定装置或刨煤机的传动装置和控制保护装置；（12） 用于综采工作面的刮板输送机，相关的外廓尺寸应与采煤机和液压支架相配；（13） 刮板输送机沿倾斜面铺设，在工作中有下滑可能时，应有防滑锚固装置。 刮板输送机由机头部、机尾部、中部槽及其附属部件、刮板链、紧链装置、推移装置和锚固装置组成。一、 机头部由机头架、链轮、减速器、盲轴、联轴器和电动机组成，是将电动机的动力传递给刮板链的装置。二、 机尾部分为有驱动装置和无驱动装置两种。有驱动装置的机头尾部，因尾部不需要卸载高度，除了尾部架与机头架有所不同外，其它部件与机头部相同，无驱动装置的机尾部，尾架上只有供刮板链改向用的尾部轴部件。三、 中部槽及附属部件中部槽是刮板输送机的机身，由槽帮钢和中板焊接而成，上槽是装运物料的承载槽。下槽底部敞开供刮板链返程用。为减少刮板链返程阻力，或在底板松软的条件下使用时防止槽体下陷，在槽帮钢下加焊接板构成封底槽。使用封底槽安装下股刮板链和处理下股链事故较困难，可以用间隔几节封底槽装一节有可拆中板的封底槽的办法。第二节 带式输送机一、概述带式输送机是由承载的输送带兼作牵引机构的运输设备，可输送矿石、煤炭等散装物料和包装好的成件物品。由于它具有运输能力大、运输阻力小、耗电量低、运行平稳、在运输途中对物料的损伤小等优点，被广泛应用于国民经济的各个部门。在矿井巷道内采用带式输送机的运送煤炭、矿石等物料，对建设现代化矿井有重要作用。二、带式输送机的类型1、刚性机架胶带输送机2、挂式胶带输送机3、可伸缩式胶带输送机可伸缩胶带输送机的特点是机身可以很方便的伸缩，比普通胶带输送机多一个储带装置，可以随输送机缩短而储存50100m一卷的胶带。当胶带储满时，利用收发胶带装置将胶带成卷取出。它是目前综合机械化采区的顺槽配套设备。4、钢丝绳芯胶带输送机5、钢丝绳胶带输送机6、大倾角带式输送机 在倾角为1625范围内使用的带式输送机。结构上采取了以下措施：输送带的装载断面为深槽形；物料装载到输送带上的瞬间，两者间的相对速度接近于零；输送带的启动加速和起动加速度和制动减速度是可控的；设置有防止物料自溜、滚落的安全设施。其他形式的大倾角带式输送机还有：压带式、斗式、花纹、裙边挡板和刮板带式等多种形式。7、管状带式输送机物料在输送过程中完全处于封闭状态的带式输送机，其输送带在受料时展开，输送时卷成管状，管截面有圆形和矩形等形状，可实现倾角35和水平弯曲的输送。三、轨道运输一、轨道井下巷道中铺设的轨道通常是窄轨。两条钢轨轨头内侧的距离叫轨距。根据车辆运行速度、流量及载重量选用不同重量的钢轨和不同尺寸的轨距。我国小型矿井的主要运输巷道用600mm轨距和1118Kg/m的轨距，大中型矿井的主要运输巷道常用900mm轨距和1824Kg/m的轨距。常用的道岔有单开道岔（DK）、对称道岔（DC）、渡边道岔（DX）三种类别，任何线路系统都是由直线和连接直线的连接部分总成，连接部分是曲线或曲线与道岔的组合。矿井轨道线路中采用的曲线都是圆曲线，其曲率半径的确定与车辆运行速度和车辆轴距相关，井下常用的曲率半径有6、9、12、15、20、25m等几种。二、 矿车轨道运输的矿车分为固定车箱式矿车、V型（或U型）翻斗车、前倾式矿车和低卸式矿车。三、 钢丝绳运输钢丝绳运输是利用绞车通过钢丝绳牵引矿车在水平或倾斜的轨道上运行。一次牵引的矿车数可以是单个的，也可以是几个矿车编成一组（串车）连续动作式也称为无极绳运输。这种运输方式是钢丝绳绕过无极绳绞车的主动轮和尾轮后，绳头连接在一起，电动机带动主动轮转动，通过摩擦力传递使钢丝绳绕主动轮和尾轮不停的运转。空车和重车在固定位置利用挂车装置分别挂在往返的两条钢丝绳上，即可进行运输。无极绳运输多用于水平巷道或坡度不大的倾斜巷道中。四、电机车运输电机车运输在煤矿中应用很广。矿井地面、平硐和井下主要平巷多数采用电机车运输。在一些矿井的采区巷道，条件合适时也可采用小型电机车运输。我国目前采用的电机车均为直流电机车。根据供电方式不同，可分为架线式电机车和蓄电池电机车。电机车的牵引力取决于电机车的自重吨数，井下常用的架线式电机车有7、10、14t三种，蓄电池电机车有8、12t两种。五、矿井轨道运输的辅助设备1、翻车机2、推车机和阻车器3、爬车机爬车机是用来在短距离内将矿车沿轨道送到较高轨面上去的设备。它能单个连续地运送矿车。在矿车自溜运输线路上，可以用它来使矿车补偿自溜运行而失去的高度。