柴油机单轨吊的优化选型及应用
摘要：柴油机单轨吊机车是一种挂在单轨铁路上运行的、通过柴油机液压驱动的机车。分析了某矿采用柴油机单轨吊方案的可行性，讨论了机车选型时的考虑因素、配置方案和效率分析，对轨道系统的选型和悬挂方式进行了合理设计。
关键词：单轨吊；可行性；配置；选型；轨道
引言
据统计，我国煤矿井下辅助运输人员约占井下职工总数的1/3以上，与国外采煤技术先进国家相比差距很大。单件设备重量不断加大，采掘工况复杂，产量增加等对辅助运输量（效率）要求不断提高。辅助运输作业也属易发生事故的薄弱环节。我国矿井辅助运输事故约占井下事故总数的30%，仅次于顶板事故，而且呈上升趋势。采用传统辅助运输方式，钢丝绳在牵引过程中容易产生火花，同时由于钢丝绳的磨损会发生断绳的危险。轨道系统线长面广，绞车运输倒换摘挂环节多，涉及的人员多，发生意外事故的概率较高。
1.采用柴油机单轨吊的可行性分析
针对上面提到的这些问题，工程技术人员根据该矿实际情况和矿上对人员、材料及液压支架的日常运输要求，提出在该矿西翼采区轨道巷使用柴油单轨吊系统。
1.1.巷道物理条件适用性分析
支架运输时的总高度应包括以下几个部分：巷道顶板到轨道底端的高度0.8 m，轨道底端到起吊梁底部的高度0.979 m，液压支架高度2.725 m和距底板安全运输距离0.2 m。即总高度为0.8+0.979+2.725+0.300=4.704m，此高度为单轨吊运输支架时所需巷道高度。
物料运输时的总高度应包括以下几个部分：巷道顶板到轨道底端的高度0.8 m，轨道底端到起吊梁底部的高度0.633 m，普通矿车专用固定框架高度0.417m，普通矿车高度 1.15 m和距底板安全运输距离0.2 m。即总高度为0.8+0.633+0.517+1.15+0.2=3.2m，此高度为单轨吊运输物料时所需巷道高度（普通矿车高度1.15m为例）。
人员运输时的总高度应包括以下几个部分：巷道顶板到轨道底端的高度0.8 m，轨道底端到起吊梁底部的高度0.633 m，人车舱高度1.620 m，底板安全运输距离0.2m。即总高度为0.8+0.633+1.62+0.2=3.253m，此高度为单轨吊运输人员时所需巷道高度（以人车仓高1.620m为例）。
以上巷道高度是根据机车在运人、运料、运支架时对巷道的最低要求，另外
XX煤矿 单轨吊机车运输安全技术措施单位负责人：
编制人： 施工单位： 编制日期： 执行日期： 矿审批意见 审批签字： 生产科：年月日机电科：年月日地测科：年月日通防科：年月日安监处: 年月日分管领导：年月日总工程师：年月日
单轨吊机车运输安全技术措施 为保证单轨吊机车在111082工作面安装设备过程中的运输安全且保质保量完成运输任务，特制订以下安全技术措施： 一、单轨吊机车司机岗位责任制和操作规定 1、单轨吊司机必须经过专门培训，持证上岗。 2、必须熟悉所使用单轨吊机车的结构、性能、工作原理和各种保护的原理及检查试验方法，进行日常的维护和保养，按照规程要求进行操作，并懂得一般性的保养、维修和故障处理。 3、熟悉有关安全规程，准确使用信号、通讯设施，具有一定的应变能力。 4、操作时，司机保持正确的自然姿势，坐在座位上，经常目视前方，注意观察轨道联接情况，严禁将头或身体探出车外。 5、司机不得擅自离开工作岗位，严禁在机车行驶中或尚未停稳前离开司机室。若司机必须暂时离开岗位时，不得关闭电动机或车灯，但必须把控制手把打到停车位置并关闭车控制电源。 6、起吊物件时，必须吊稳、吊平衡，货载不得超过规定，否则
严禁开车。鸣笛示警无关人员站在安全位置,否则严禁开车。 二、运输前的准备 1、检查专用的燃油、机油、液压油及冷却水，过滤水水位是否达到开车要求。 2、检查各部位的润滑油及机械联接情况，各承载轮及轴承有无损坏，否则必须更换。 3、检查各驱动轮及制动闸的磨损情况，磨损超限的必须及时更换，否则不得开车。 4、检查单轨吊各种指示仪表及电气设备是否正常。 5、检查各种液压管路，控制线路有无损伤、变形、接头是否漏液等。 6、检查发动机排烟阻燃板是否堵塞，否则必须清洗畅通。 7、检查各起吊梁是否完好，保护链是否完好有效。无保险链或保险链不完好不得运输。 8、起吊液压支架前对单轨吊梁的吊挂锚杆进行检查。单轨吊机车驱动承载重力按照液压支架全重验算： 根据机电科对单轨吊梁吊挂锚杆抽查的拉拔力平均为8吨验算，一架液压支架重约为29.5吨，驱动跨越最多为10根锚杆，每根锚杆承受重力平均为2.95吨，最少为8根锚杆，每根锚杆承受重力平均为3.68吨，根据每根锚杆承受最大重力3.68吨计算，小于8吨，满足运输液压支架要求。 三、启动机车 1、向上打开储能器开关，外拉气控总开关，迅速拉动启动马达按钮，启动机车。
单轨吊轨道选型安装标准 （试行） Ⅰ、选型 单轨吊轨道型号、规格参照下表选择： 承担特别重型设备运输时应对轨道吊挂点强度进行校核： Ⅱ、安装一、吊具 单轨吊轨道吊具包括锚杆、吊挂板、高强度螺栓、圆环链、U 型索具等。其中锚杆不小于M22*2200，锚固力不小于80KN/ 根；连接螺栓为10.9 级以上高强度螺栓；圆环链规格为18*64mm或 18*90mm（T8），U型索具额定载荷在8.5t 以上。 二、吊挂形式 1、锚喷巷道
锚喷巷道采用锚杆+吊挂板+圆环链、锚杆+圆环链两种生 根形式 （1）单链吊挂方式 如图1 所示。此吊挂方式适应于10°以下的一般运输巷采掘工作面机风巷）使用。 图 1 单链单吊挂板吊挂方式 1. 锚杆 2. 专用吊挂板 3.高强螺栓M20× 100 4. 专用垫块 5. Φ18×64mm 6.U 型吊环 7. 高强螺栓M20× 120 8.I140E 轨道 （2）双链吊挂方式 ①双锚杆双链无吊挂板吊挂方式 如图2 所示，此吊挂方式适应于10°以上的一般运输巷（采掘工作面机风巷）使用。
②四锚杆双链双吊挂板轻轨吊挂方式 巷使用 如图 4 所示，四锚杆双链双吊挂板重轨吊挂形式一般选用 两根 Φ 18× 90mm 吊挂链，每根吊挂链采用一个吊挂板加两根 1. 锚杆 4.U 型吊环 5. 高强螺栓 M20× 120 3. Φ 18× 64mm 链环 6.I140E 轨道 如图 3 所示，此吊挂方式是适应于 10°以下的主要运输 图 2 双锚杆双链无吊挂板吊挂方式 2. 双螺帽 图 3 四锚杆双链双吊挂板吊挂方式 ③四锚杆双链双吊挂板重轨吊挂方式
单轨吊设计施工技术方案及措施 山西忻州神达南岔煤业有限公司二0一八年一月二十五日
会审记录
副井单轨吊安装施工方案及措施学习会签表
单轨吊施工技术方案及措施 根据生产建设的需求，为加快我公司生产建设进度，我公司计划于2018年2月4日至2018年2月24日安装副井单轨吊。为确保本次安装工程的安全顺利进行，本次安装工程由双鸭山方圆建筑安装有限公司南岔项目部负责，我公司相关部门配合完成安装工程。 一、成立安装领导组 组长：张胜利（矿长）陈劲松（项目经理） 副组长：赵二忠（安全矿长） 张进忠（机电矿长） 邵有有（通风矿长） 王焕国（生产矿长） 王清水（总工程师） 尹文良（通风副总） 田春喜（安全副总） 李贤保（机电经理） （安装负责人） 成员：姬晋宁杨志弘贾心宽茹文明 二、职责 组长：全面组织本次安装工程，协调各部门积极配合项目部完成安装工程任务。 项目经理：全面组织本次安装工程，组织落实安装工程的各项措施，组织安装人员进行安装。
副组长： 机电矿长、机电科长负责安装期间机电设备的安全运行及相关配件的加工制作。监督机电设备、设施的安全使用情况。负责运输设施的安全使用监督。 总工程师、技术科长负责单轨吊安装的技术指导积极配合厂家完善技术服务工作。 安全矿长、安监科长负责安装期间的安全监督工作。 通风矿长、通风副总负责安全期间通风管理。 生产矿长、基建科长负责单轨吊安装的生产组织协调，监督安装工程中锚杆、锚索预紧力试验。 安装负责人负责组织安装人员，全面负责安装工程的现场安全监督，严格按技术要求进行工程施工，确保安全技术措施落实到位，合理组织安装工程人员，确保工程安全，保质完成。 工程安装完毕后，由组长组织，各部门参与进行安装工程验收。 三、安装工期 2018年2月4日至2018年2月24日 四、巷道基本情况概述及单轨吊布置图 1、单轨吊井下线路布置图见CAD版的单轨吊轨道运输线路图，单轨吊从地面开始直接吊运支架和物料，经副斜井进入各安装地点。 2、副斜井单轨吊布置 副斜井运输线路段见运输线路图1-2段，副井现状断面图如图一所示，副斜井长度733m，平均坡度14°，宽4.5m，管路离巷道帮0.5m，井口处巷道高度4m，其余巷段高度4.3m。吊挂点偏离巷道中心250mm。将来副井布置单轨吊
柴油机单轨吊技术规格书 一、设备使用条件 设备运行环境条件：煤矿井下；环境温度：-10 ～+40℃；相对湿度：最大90%；适应于具有瓦斯等爆炸气体的工作环境，具有防爆功能。 二、设备名称数量 1、柴油单轨吊机车(10驱) 2、需求数量1套； 三、设备主要技术参数 （一）防爆柴油机单轨吊(10驱)主要技术参数 1、驱动轮数量：10驱驱动轮寿命不小于1500小时。 2、柴油机功率：≥130KW工作寿命不小于12000小时（无大修）。 3、牵引力：≥275kN制动力不小于牵引力的1.5～2倍（大于415KN～500KN）主泵和液压马达工作寿命均不小于6千小时。 4、启动方式：手动液压启动或风动打压启动。 5、耗油量：不大于229g/kWh。 6、适应倾角：±30°跟负载有关系。 7、驱动排列方式：可根据需求调节 8、驱动夹紧方式：中间平衡式 9、机车自重：约11.3吨。 10、水平转弯半径：≥4m。 11、垂直转弯半径：≥10m。 12、噪音水平：≤82dBA(距离4m )。 13、尾气排放温度：≤70℃。 14、安全保护形式：过压保护、温度保护、超速保护等多种保护形式。 15、制动距离：最大制动距离≤4米，采用弹簧加压，液压释放形式，制动力≥415KN。
16、驾驶仓内应包含以下项目的预警和停机: （1）柴油机冷却水温度； （2）柴油机机油压力； （3）柴油机机油温度； （4）液压油温度； （5）尾气排放温度； （6）速度保护； （7）瓦斯超限保护。 17、机车配备行车数据监视器，能够进行现场故障查询和数据地面分析。 18、电气防护等级不低于IP54。 四、技术要求 1、设备设计制造必须符合最新版《煤矿安全规程》、MT/T883-2000中华人民共和国-柴油单轨吊机车、矿用防爆柴油机技术规范要求。 2、整机必须有矿用产品安全标志证书，各拉杆和主要受力部件必须进行无损探伤检查并提供探伤报告，应有拉杆的强度测试报告。 3、柴油机防爆形式采用板式隔爆。 4、具有前后照明大灯，闪烁红尾灯光照距离不低于100米。 5、防爆柴油机单轨吊在运输时必须具备驱动单元数量的转换（当驱动增加、减少时，厂家要根据机车的额定牵引力进行调节到额定值）。 6、运行速度0- 2.15 m/s，超速保护灵敏可靠，驱动轮与轨道的摩擦系数不低于0.4，具备机械超速保护功能。 7、单轨吊制动、泵、驱动、柴油机等关键部件，必须采用进口品牌设备部件配置。 8、机车必须具有自动和手动两套灭火系统，当主机温度达到一定温度后能够实现自动灭火功能。 9、设备整体结构紧凑，管线、控制阀组布置结构合理、整齐，运行可靠。
编号：MAJA07-02-04-2011 防爆柴油机单轨吊机车 技术审查准则 本准则依据MT/T883-2000《柴油机单轨吊机车》、《煤矿安全规程》及《矿用安全标志产品技术审查细则》等制定。 本准则适用于防爆柴油机单轨吊机车（以下简称机车）申办安全标志时技术文件审查工作。 一、技术文件的基本要求 申请人应提交的技术文件包括产品技术条件（产品标准）、图纸、主要零（元）部件及重要原材料明细表、使用说明书。 （一）产品标准 机车应符合MT/T883-2000，申请人应提交依据应符合MT/T883-2000编写的产品技术条件，产品技术条件的编写应符合GB/T1.1-2009。 1．规范性引用文件 规范性引用文件以产品实际涉及的标准、规范为准，至少应包括GB3836.1-2010、 GB3836.2-2010、GB3836.4-2010、AQ1043-2007、MT113-1995、MT990-2006、MT/T883-2000、《煤矿安全规程》等。 2．产品名称型号 1）产品名称 产品的名称：防爆柴油机单轨吊机车。 2）产品型号表示方法如下： D C ××（×） 修改序列号A，B，C… 传动方式：机械（省略），Y-液压，E-液力 最大牵引力kN 柴油机 单轨吊机车 示例：DC90Y表示最大牵引力90kN，液压传动的防爆柴油机单轨吊机车。 3．基本特性及技术性能参数 1）应根据产品特点，给出不少于表1规定的基本特性及技术性能参数；
2）对于MT/T883-2000标准未明确规定的指标参数应根据产品情况具体化； 3）应给出配套防爆柴油机的主要技术参数及启动方式、防锈措施、阻火器结构、自动保护项目及具体动作数值、灭火器和瓦斯检测配臵等； 4）配套用防爆柴油机应符合MT990-2006，应具备有效期内矿用产品安全标志； 5）配套用防爆电气部件应符合GB3836-2010，应具备有效期内矿用产品安全标志； 6）铭牌和指示标志应使用铜或不锈钢制作的标牌。铝制标牌材料和其他轻金属材料应符合GB/T13813的有关规定，并应有相关的检验报告； 7）使用非金属材料应符合MT113的规定； 8）应明确机车组成和各主要部件的结构型式； 9）对超出或高于MT/T883-2000标准的应出具体的技术要求； 10）应给出载荷-坡度图或表。 表1 基本性能参数 4．试验方法
单轨吊选型计算 本矿现有一套DLZ110F型柴油动力单轨吊机车担负从副斜井井筒到采区的全部提升运输任务。其技术参数为驱动单元4+3（7驱），最高功率为81KW；气缸个数为4个；冷却方式为水冷却；自重为6000kg；驱动直径为355mm；最大迁移，最大牵引力为140KN；最高速度为2m/s；转弯半径水平为4m，垂直为8m；吊轨最大倾角30°，机车最大载荷为20吨；MHZZ-16DUO液压提吊梁，最大载重量32吨；单轨吊专用BTS型制动小车；SK-20型小车；小车自重200kg。经计算现有提升设备能满足该矿达0.90Mt / a生产能力后的辅助提升需要。 1.设计依据 1）矿井年产量：0.90Mt / a； 2）工作制度：330d，16h； 3）井筒特征：斜长：220m，倾角：0-25°； 一采区材料下山长度：650m，倾角：0-21°； 首采区工作面回风顺槽长度：850m，倾角：0-5°； 井底车场长度：200m； 最大输送距离：1920m，最大倾角25°；
4）提升方式：单轨吊车； 5）散矸容量：1.6t/m3； 6）最大班提升量： 材料及设备每班3箱； 矸石提升每班3箱； 每班下放炸药、雷管量各1箱； 每班其他作业人数：2箱/班； 配置4个3m3自卸式集装箱，每个集装箱重量860kg； 最大件为端头液压支架分体件，最大件重16t； 最大班下井人数：80； 2.单轨吊运输能力计算 1）列车牵引能力理论计算 列车在牵引状态时，机车的牵引力F（单位N）与列车的静阻力和惯性力是平衡的。 F=W o+W i+W a 式中： W o一基本阻力，N W i一坡道阻力，N；
单轨吊机车施工技术方案单轨吊设计施工技术方案及措施 山西忻州神达南岔煤业有限公司二0一八年一月二十五日
会审记录
副井单轨吊安装施工方案及措施学习会签表
单轨吊施工技术方案及措施 依照生产建设的需求，为加快我公司生产建设进度，我公司打算于2018年2月4日至2018年2月24日安装副井单轨吊。为确保本次安装工程的安全顺利进行，本次安装工程由双鸭山方圆建筑安装有限公司南岔项目部负责，我公司相关部门配合完成安装工程。 一、成立安装领导组 组长：张胜利（矿长）陈劲松（项目经理） 副组长：赵二忠（安全矿长） 张进忠（机电矿长） 邵有有（通风矿长） 王焕国（生产矿长） 王清水（总工程师） 尹文良（通风副总） 田春喜（安全副总） 李贤保（机电经理） （安装负责人） 成员：姬晋宁杨志弘贾心宽茹文明 二、职责 组长：全面组织本次安装工程，和谐各部门积极配合项目部完成安装工程任务。 项目经理：全面组织本次安装工程，组织落实安装工程的各项措施，组织安装人员进行安装。
副组长： 机电矿长、机电科长负责安装期间机电设备的安全运行及相关配件的加工制作。监督机电设备、设施的安全使用情形。负责运输设施的安全使用监督。 总工程师、技术科长负责单轨吊安装的技术指导积极配合厂家完善技术服务工作。 安全矿长、安监科长负责安装期间的安全监督工作。 通风矿长、通风副总负责安全期间通风治理。 生产矿长、基建科长负责单轨吊安装的生产组织和谐，监督安装工程中锚杆、锚索预紧力试验。 安装负责人负责组织安装人员，全面负责安装工程的现场安全监督，严格按技术要求进行工程施工，确保安全技术措施落实到位，合理组织安装工程人员，确保工程安全，保质完成。 工程安装完毕后，由组长组织，各部门参与进行安装工程验收。 三、安装工期 2018年2月4日至2018年2月24日 四、巷道差不多情形概述及单轨吊布置图 1、单轨吊井下线路布置图见CAD版的单轨吊轨道运输线路图，单轨吊从地面开始直截了当吊运支架和物料，经副斜井进入各安装地点。 2、副斜井单轨吊布置 副斜井运输线路段见运输线路图1-2段，副井现状断面图如图一所示，副斜井长度733m，平均坡度14°，宽4.5m，管路离巷道帮0.5m，井口处巷道高度4m，其余巷段高度4.3m。吊挂点偏离巷道中心250mm。今后副井布置单轨吊
单轨吊技术规格书 一、设备使用条件 设备运行环境条件：煤矿井下；环境温度：-10 ～ +40℃；相对湿度：最大90%；适应于具有瓦斯等爆炸气体的工作环境的采掘工作面。 二、设备名称数量 1、设备名称：防爆柴油单轨吊机车， 2、数量： 1套 三、设备主要技术参数 1、功能描述 1）防爆柴油机单轨吊在运输时必须具备驱动单元数量的转换，当在平巷或空载时具备减少驱动部数量，增加运行速度功能。主机设备、起吊梁和整机必须采用国外进口，组装调试。 2）考虑到我矿巷道变形较大， 16吨轻型起吊梁了两个承载小车间距必须大于1800MM.2套16吨起吊梁可以通过添加一些附件，使之可以达到同时28吨的起吊能力。 2、设备主要技术参数 1）驱单轨吊驱动轮数量： 6对 轮寿命不小于1500小时 2）柴油机功率：≥130KW， 工作寿命不小于12000小时（无大修） 3）牵引力：≥140KN (6驱) 主泵和液压马达工作寿命均不小于6千小时 4）启动方式：手动液压启动与风动打压启动
5）耗油量：不大于265g/kWh 6）适应倾角：±30°，跟负载有关系。 7）水平转弯半径：≥ 4m 8）垂直转弯半径：≥ 10m 9）噪音水平：≤82dBA(距离4m ) 10）尾气排放温度：≤70℃ 11）安全保护形式：过压保护，温度保护，超速保护等多种保护形势 12）制动距离：最大制动距离≤4米，采用弹簧加压，液压释放形式，制动力不小于210KN(6驱) 13）驾驶仓内应包含以下项目的预警和停机 (1)柴油机冷却水温度 (2)柴油机机油压力 (3)柴油机机油温度 (4)液压油温度 (5)尾气排放温度 (6)速度保护 (7)瓦斯超限保护 14）电气防护等级不低于IP54 15）柴油机防爆形式采用板式隔爆 16）具有前后照明大灯，闪烁红尾灯光照距离不低于100米。 17）防爆柴油机单轨吊在运输时必须具备驱动单元数量的转换，当在平巷或空载时具备减少驱动部数量，增加运行速度功能 3、技术要求 1）设备设计制造必须符合煤炭安全规程，中华人民共和国-柴油单轨吊机车煤矿用防爆柴油机技术规范要求。
防爆柴油机单轨吊车技术规格书 一、招标设备： 防爆柴油机单轨吊机车20套 注：包含主机部分及起吊梁、平板车、集装箱等附属设备和设备采购金额3%的随机配件 二、总体要求 1.本规格书适用于XX矿业（集团）有限责任公司煤矿井下防爆柴油机单轨吊机车及附属设备的功能设计、结构、性能和安装等方面的技术要求。 2.本次招标防爆柴油机单轨吊机车要求投标厂家严格按照相关标准，确保设备安全运行。要求整机噪音<85分贝，产品交付前必须有“煤矿矿用产品安全标志证书”。 3.投标厂家提供的产品符合国家级有关行业的技术标准，并且符合最新版的《煤矿安全规程》的要求。本规格书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方应提供符合本规格书和所列标准要求的高质量产品及其相应服务。对国家有关安全、环保等强制性标准，必须满足其要求。 4.如果卖方没有以书面形式对本规格书的条文提出异议，则意味着提供的设备完全符合本规格书的要求。 5.本技术规范书未尽事宜，由买、卖双方协商确定。 三、设备使用的条件 运行环境：煤矿井下；环境温度：+10 ～+40℃；适应于具有瓦斯等爆炸气体的工作环境，具有防爆功能。 四、技术参数及要求 （一）单轨吊机车 1.控制方式：电液控制。 2.启动方式：液压启动。 3.起吊要求：液压起吊，电磁阀远方控制。
4.主机功率不小于130kW , 额定牵引力不小于160kN，驱动数量不少于8套。 5.主机工作寿命大于12000小时,主泵和液压马达工作寿命均不小于6000小时。最大速度不小于2.6米/秒。 6.驱动轮：驱动轮寿命不小于1500小时，可根据需求调节驱动排列方式。 7.适应倾角：±25°，25°倾角巷道设备净运载能力不低于30t；25°倾角情况下配备的主机及起吊设备、人车能正常运行。 8.设备满足水平最小转弯半径4m、垂直最小转弯半径8m要求。 9.设备必须具备2路以上相对独立回油的制动系统，主机必须设置超速保护装置（机械和电气两种）。机车必须具有以下保护功能（并能在司机室内和主机上预警显示）：柴油机冷却水温度、机油压力、机油温度、液压油温度、尾气排放温度、速度、瓦斯超限。具有自动灭火功能。尾气排放及噪音符合当前国家相关标准要求。 10.制动轮组和驱动轮组联合布置，每一驱动轮组配一套制动轮组，制动力不小于驱动力的1.5～2倍，驱动轮所用的非金属材料，应符合MT113的规定，与轨道的摩擦系数应不小于0.4。 11.单轨吊车机车电线或电缆应符合MT113标准的规定，并且外表防护材料必须具有耐油性。 12.单轨吊机车应具有出现下列任意情况时，均能停止柴油机工作，并实施紧急制动的保护装置： （1）柴油机转速超过许可最大转速时； （2）柴油机废气排气口温度超过70℃时； （3）柴油机冷却水温度超过95℃时； （4）柴油机润滑油压力低于规定值时； （5）液压系统补油压力低于规定值时； （6）单轨吊机车运行速度超过规定值的15%时。 13.单轨吊机车设有工作制动、紧急制动和停车制动。工作制动和紧急制动装置必须具有相互独立的控制系统，紧急制动和停车制动必须为失效安全型，最大制动距离≤4米。
陕西正通煤业204工作面单轨吊设计 一、作业环境及设备参数 （一）作业环境 为确保西区204工作面回采时综采配件、排水设备、物料等安全可靠、快速高效地运输，在204两顺槽、204撤面道、205回风顺槽安装单轨吊梁，巷道最大坡度8°最大长度1750m。 （二）设备参数 发动机型号： ZETOR1404-turbo(符合矿井使用条件） 发动机类型：直喷压燃式柴油机 最大输出功率： 81KW 额定转速： 2300min-1 发动机重量： 500kg 发动机起动器：液压式 最大载重量： 16t 联轴器：整体式弹性联轴器 传动：液压静压-可调节形式，液压马达 制动器：液压-机械钳式制动器 最大牵引力： 100KN 最大行驶速度： 4.3km/h 机车总重： 5200kg 水平转弯半径： 4000mm
垂直转弯半径： 8000mm 最大允许坡度： 30° 二、单轨吊选型设计 根据巷道实际情况，参照运输最大部件和单轨道机车最大运行坡度进行选型计算：（物料最大重量16t，最大件巷道坡度最大8°，满足单轨道运输要求最大30°要求） （一）设备选型计算 单轨道安装于204回风顺槽1750m，最大坡度8°。 1、列车牵引能力计算 列车在牵引状态的F与列车的静阻力阻力和惯性力是平衡的。 F=W o+W i+Wα 式中： W o-基本阻力，N； W i-坡道阻力，N； Wα-惯性力，N。 (1)W o=（P+Q）g.ω=4321.8N P-列车质量（机车自重5200kg+起吊梁自重2000kg+司机自重150kg+制动车500kg） Q-货物自重，（取最大件16000kg） g-重力加速度，9.8m/s2 ω-列车阻力。
目录 1 国内外防爆柴油机发展状况 (2) 1.1国外防爆柴油机的发展现状 (2) 1.2我国煤矿用防爆柴油机发展现状 (2) 2 国内防爆柴油机存在的问题 (3) 2.1 设计及制造水平低下 (3) 2.2 防爆“改造”不彻底 (3) 2.3 防爆电器件开发滞后、可靠性差 (3) 2.4 行业标准落后，亟需提升 (3) 3 防爆柴油机的发展方向 (4) 3.1引入整体设计思想 (4) 3.2开发更为环保的电控防爆柴油机 (4) 3.3新技术，新工艺的广泛应用 (5) 3.4 集约化生产，安全性及可靠性能进一步提升 (5) 4 结语 (5) 参考文献................................. 错误！未定义书签。
防爆柴油机现状及发展方向 杨建伟 【摘要】分析了国内外煤矿用防爆柴油机的应用和发展趋势，结合《矿用防爆柴油机通用技术条件》，针对煤矿井下辅助运输设备动力装置的特殊要求，从系统设计匹配的角度出发，提出了具体发展思路。 关键词：防爆柴油机辅助运输系统匹配 防爆柴油机，泛指用于潜在爆炸性气体、可燃性气体、蒸汽机粉尘环境的柴油机。这种柴油机具有防爆性能，在爆炸性环境中工作不会点燃环境气体、蒸汽和粉尘，且排放气体指标符合特殊环境规定的要求。煤矿用防爆柴油机是存在甲烷或可燃性粉尘的地下矿区巷道用Ⅰ类内燃机，用做煤矿井下各种固定或移动设备的防爆动力装置。适用于无轨胶轮车、单轨吊、轨道牵引车或齿轨车等辅助运输设备，目前主要应用于无轨胶轮车上。我国煤矿用防爆柴油机随着新的矿井建设和旧矿改造中辅助运输的发展而得以较大规模的推广应用，随着煤矿高产高效的发展，仍有很大的发展空间。 1 国内外防爆柴油机发展状况 1.1国外防爆柴油机的发展现状 国外煤矿用防爆柴油机研究生产起步早，早在20 世纪30 年代就用于煤矿井下作为辅助运输的动力装置，20 世纪50～60 年代，一些主要采煤国家就着手解决煤矿井下辅助运输的机械化问题，到70～80 年代已相继建立了具有自己特色的煤矿辅助运输系统及装备，并产生了巨大的经济效益。德国在1963 年研制出柴油机单轨吊，20 世纪80 年代使用防爆柴油机辅助运输设备已达400 台左右，主要使用有辅助运输设备、单轨吊和卡轨车；英国20 世纪80 年代开发了高速柴油机车和高速运人车辆；美国、澳大利亚和南非则是使用无轨胶轮车较多的国家，有一系列的无轨运输定型产品。当前国外煤矿使用的高效辅助运输设备，主要有单轨吊、卡轨车、齿轨车和无轨胶轮车等4 大类。其中无轨胶轮车的研制生产主要有德国、美国和澳大利亚等发达国家；著名的公司有PAUS、DBT、JOY、SMV、PJB 及山特维克等公司。生产的车型涵盖人员运输，货物和设备搬运，巷道清理和维修服务等所有辅助运输领域，具有可靠性高、技术先进的特点，目前正向专业化、多功能方向发展。 国外在煤矿用防爆柴油机领域，到目前为止也已经积累了丰富的经验，形成了完备的产品开发、生产制造、质量控制和售后服务体系。尤其是欧美国家，从事防爆柴油机的生产的国外厂商设计生产的品种多，型号全，覆盖范围广。开发的机型主要有美国卡特彼勒公司的Cat3306、Cat3304 和Cat3304PC 机型；德国莫哈姆公司的MWMD916-4、MWMD932-8 和MWMD916-6 机型；英国珀金斯公司(已与卡特彼勒公司合并) 的1004-4、1006-6、NEW1004-4、NEW1006-6 和1104C-44T 等机型。开发的防爆柴油机品牌多样，马力大，防爆后功率最高可以达到300 kW 以上，并应用了包括最新的柴油机技术等机、电、液一体化技术，使得国外的防爆柴油机的产品具有功率大、污染小和经济性高的特点。 在产业化过程中，英国、法国、德国和澳大利亚都制定了相应的国家标准；欧盟也制定了相应的欧洲标准，用于指导和规范防爆柴油机的开发和应用。 1.2我国煤矿用防爆柴油机发展现状 防爆无轨胶轮车其核心部分是防爆柴油机。我国煤矿无轨运输设备从上个世纪八十年代研制开始，到现在已经经历了二三十年的发展历程，但发展依旧缓慢，主要表现为它的牵引动力防爆柴油机的研制还没有形成系统的理论，国内真正从事防爆柴油机研制的机构很少，近年来，少数煤矿维修单位及部分特种车辆厂家才开始进行防爆柴油机的改造和生产，但是作为
第一章单轨吊的发展与应用前景 第一节、单轨吊的发展历史及现状 一、传统的运输方式的优缺点分析。 目前，我国大多数煤矿的采掘工作面的辅助运输广泛采用小绞车（回柱机）对拉、接力运输方式，这种运输方式运输能力低，运输环节多，占用设备多，占用人员多，需要铺设大量的中间车场，安全隐患大，成为制约矿井安全和机械化发展的老大难问题。近几年来，推广了卡轨车（梭车）运输，对于解决上述问题发挥了重要作用，特别是对于掘进矸石运输效果更为突出。但是卡轨车对巷道长度、坡度和弯道、轨道、变形等条件的要求比较严格。随着煤矿开采深度的加大，巷道变形严重，大大限制了卡轨车运输方式的推广应用。下面就两种运输方式进行分析。 （一）、小绞车运输 1、用途：目前我矿绝大多数是采用小绞车运输方式，主要用于采区顺槽掘进矸石、物料和综采设备的运输。 2、存在突出问题 （1）、运输能力低。由于多部小绞车运输环节多，大量时间消耗在人工多次倒车、连车和摘挂钩上，而且小绞车本身速度不快（25KW绞车为 1.086m/s,40kw绞车为1.305m/s）,因此运输能力低，是目前影响运输效率提高的关键因素。 （2）、运输环节多，占用人员多，效率低，劳动强度大。因小绞车的最大运输距离不超过400m，当运距大于400m以后，至少需要4台小绞车，各小绞车需配备司机，各车场需设把钩工，造成采掘巷道需要安排大量人员从事辅助运输工作，效率十分低下。 （3）、占用设备多。需占用大量的小绞车，开关电缆及各种小型电器，增加了安装和维护工作量。 （4）、轨道系统复杂，受巷道变形影响严重，维护量大。 （5）、需要增加大量的中间车场。为保证行人安全方便，各类车场需加大断面，这样既浪费材料又费时费工，同时还增加了排矸量，不利于巷道支护。 （6）、安全隐患大。由于小绞车的使用环境差，造成小绞车排绳乱，钢丝绳损坏
柴油机单轨吊的优化选型及应用 摘要：柴油机单轨吊机车是一种挂在单轨铁路上运行的、通过柴油机液压驱动的机车。分析了某矿采用柴油机单轨吊方案的可行性，讨论了机车选型时的考虑因素、配置方案和效率分析，对轨道系统的选型和悬挂方式进行了合理设计。 关键词：单轨吊；可行性；配置；选型；轨道 引言 据统计，我国煤矿井下辅助运输人员约占井下职工总数的1/3以上，与国外采煤技术先进国家相比差距很大。单件设备重量不断加大，采掘工况复杂，产量增加等对辅助运输量（效率）要求不断提高。辅助运输作业也属易发生事故的薄弱环节。我国矿井辅助运输事故约占井下事故总数的30%，仅次于顶板事故，而且呈上升趋势。采用传统辅助运输方式，钢丝绳在牵引过程中容易产生火花，同时由于钢丝绳的磨损会发生断绳的危险。轨道系统线长面广，绞车运输倒换摘挂环节多，涉及的人员多，发生意外事故的概率较高。 1.采用柴油机单轨吊的可行性分析 针对上面提到的这些问题，工程技术人员根据该矿实际情况和矿上对人员、材料及液压支架的日常运输要求，提出在该矿西翼采区轨道巷使用柴油单轨吊系统。 1.1.巷道物理条件适用性分析 支架运输时的总高度应包括以下几个部分：巷道顶板到轨道底端的高度0.8 m，轨道底端到起吊梁底部的高度0.979 m，液压支架高度2.725 m和距底板安全运输距离0.2 m。即总高度为0.8+0.979+2.725+0.300=4.704m，此高度为单轨吊运输支架时所需巷道高度。 物料运输时的总高度应包括以下几个部分：巷道顶板到轨道底端的高度0.8 m，轨道底端到起吊梁底部的高度0.633 m，普通矿车专用固定框架高度0.417m，普通矿车高度 1.15 m和距底板安全运输距离0.2 m。即总高度为0.8+0.633+0.517+1.15+0.2=3.2m，此高度为单轨吊运输物料时所需巷道高度（普通矿车高度1.15m为例）。 人员运输时的总高度应包括以下几个部分：巷道顶板到轨道底端的高度0.8 m，轨道底端到起吊梁底部的高度0.633 m，人车舱高度1.620 m，底板安全运输距离0.2m。即总高度为0.8+0.633+1.62+0.2=3.253m，此高度为单轨吊运输人员时所需巷道高度（以人车仓高1.620m为例）。 以上巷道高度是根据机车在运人、运料、运支架时对巷道的最低要求，另外
新汶矿业集团公司职工教育培训 教案 单位名称孙村煤矿培训中心 课程名称单轨吊结构原理与性能 授课班次 任课教师 授课时间 授课计划、教案内容
孙村煤矿培训中心教学实施计划
教学内容、方式方法和过程 第一章机车各部技术参数 第一节机车发动机、变速箱 发动机型号……………………………ZETOR 1404-涡轮增压(适用 于采矿条件) 发动机种类……………………………直喷柴油机 最大输出功率…………………………81kW–（5%） 最大转速………………………………2300r/ min-1 汽缸数 (4) 汽缸容积………………………………4,145 dm3 燃料消耗率（最大工率）……………255 g/kWh 燃料……………………………………柴油 警告！不可使用生化燃料产品 空气过滤器……………………………双层过滤。 冷却……………………………………加压水冷 尾气中最大氮氧化物含量……………0,035% 冷却水箱容积…………………………30 公升 燃料油箱容积…………………………60公升 发动机润滑油容量……………………11公升 润滑油型号………………………….VW 50500 ,SAE 10W40 或 SAE 10W60 发动机重量……………………………590 kg
发动机启动方式………………………液压启动 启动压力………………………………16–25 MPa (根据环境调整) 液压起动装臵及制动闸压力………..9–12 MPa(根据环境调整) 喷油嘴控制方式……………………………机械式 2.连接装臵（液压马达及发动机连接） 带有保护的整体连接方式 3.变速箱 液压传动式 一个右旋式液压主泵，用于3至5个驱动单元的型号尺寸容积为125 (130) cm3；用于4到6个驱动单元的型号尺寸容积为180 cm3。 液力驱动器驱动装臵………………型号为 MS05 液压回路中最大压力值……………34 MPa 液压油粘稠等级 (46) 液压油过滤等级……………………10μm,依照SAE为第六级 (18/15根据 ISO DIS 4406) 液压储能器释放压力值…7MPa 驱动轮直径…………………………350 mm 第二节机车制动闸及牵引参数 制动系统为液压制动，可手控或自控。每个驱动装臵都配有一对带制动靴，制动闸的制动轮装臵。每对制动轮提供的制动力为驱动轮最大驱动力20kN的1.5倍。 .牵引参数.
天津嘉里中心酒店幕墙工程单轨吊施工方案 编制人： . 审核人： . 批准人： . 嘉特纳幕墙（上海）有限公司
目录 第一章工程概况 (3) 第二章单轨吊安装拆除说明 (5) 第三章单轨吊使用说明 (11) 第四章单轨吊使用注意事项 (13) 第五章单轨吊验收检查 (14)
第一章工程概况 1、概述 塔楼单元体总共有4672 樘，施工期间单元体以每日运输40 块单元体进场，每天需进3车，场地及时间都有较多限制，需总包大力协助，指定一处板块放置的专用场地和配置夜间照明设施。 单元体采用小吊车配合环形轨道进行单元板块安装，小吊车用于单元体的垂直运输，环形吊装轨道用于单元体的水平运输，卸货及地面水平运输运输用5吨叉车。 单元体吊装操作步骤 操作步骤说明： ○1先用固定在一点的小吊车把所要安装的板块从地面吊到安装高度。
○3通过手动跑车把单元板块运到安装位置，使用手动葫芦进行竖向调节安装板块。 吊装轨道设置
第二章单轨吊安装拆除说明 单轨吊机是悬挂在楼板四周的工字钢轨道与电动葫芦所组成的吊装设备。用于幕墙单元板吊装的专用设备，它具有操作方便、灵活、安装速度快等特点，第一次安装在20层楼面，此后安装在33层（根据施工进度及现场情况架设）。 1、安装拆除方法 1）、定做好的单轨吊（工字钢）运输到需要安装的楼层，分别放置在需要安装的位置旁边。 2）、因单轨吊安装在结构楼板的外边，所以安装时要防止坠落，必须采取有效的安全措施。 3）、安装程序： 单轨吊车安装流程图 安装悬挑工字钢及环形轨道的工字钢的操作安全措施： 轨道安装控制两个方面的安全：防止操作时轨道的坠落伤人和操作
关于单轨吊运输系统使用情况调研报告 2013年6月24日，根据公司安排机电、地质、设计、通防防冲等专业共计11人，到临矿集团古城煤矿对井下采用单轨吊运输进行调研学习，下面我们就把这次调研的感受，并结合高煤公司目前井下运输设备装配的情况及下一步在辅助运输方面的建议作出如下汇报： 一、调研目的 （一）主要学习和调研古城煤矿单轨吊辅助运输设备的使用范围、条件、效果及冲击地压的治理情况。 （二）结合我公司的实际情况为下一步的运输装备升级和改造提供规划和设想，从而达到以装备置换人，以新装备、新技术实现运输本质安全的超越提升。 二、古城煤矿简介 山东能源临矿集团古城煤矿是经国家计委批准建设的国有大型现代化矿井，1996年5月开工建设，2001年投入生产，设计年生产能力90万吨，核定年生产能力220万吨，系统最大生产能力300万吨，现有职工2780人。与矿井生产能力相配套的有铁路专用线，年入洗量180万吨的精煤洗选厂、装机容量为24MW的综合利用电厂。矿井开采深度最大达1300米，应力集中程度高，属于超井深、厚煤层开采、强冲击地压，受冲击地压威胁较大。 三、古城煤矿地质采矿及支护方式 （一）古城煤矿主采煤层为山西组3煤，煤层顶板为砂质泥岩厚度、底板岩性厚度，矿井整体划分为3个水平，即-500水平、-850水平、-1030水平，开采最深的地方达到负1000m以下,主要
采用建下宽条带开采工艺。 （二）古城煤矿工作面到采区到全矿井顶、底板岩性进行深入了解： 1、古城煤矿3205工作面 该作面标高-1000～-1220m、地面标高+52.86～+54.75m、煤层倾角8°～11°。3煤顶、底板情况见（表1） （表1） 2、古城煤矿33采区 该作面标高-640～-1050m、地面标高+55.37m、煤层倾角5～25°平均14°°、3煤厚度8.75m，硬度系数ｆ=2-4。 3、煤顶、底板情况见（表2） （表2）
***煤矿单轨吊方案 、巷道基本条件 1、单轨吊运输线路如图一说示，单轨吊服务于一采胶带上山，主要用于综掘设备的运输以及锚杆、锚索、锚网等材料的运输，运输过程中的最重物体为综掘机，高1500mm重20吨。 2、单轨吊运行线路中最大坡度为18°,井底车场断面宽度为4.6m，皮带巷断面宽度4.8m，联巷断面宽度4.2m。目前巷道正在掘进过程中。 图一单轨吊运输线路图 CS10 二、机车的选型 1、选用柴油机车DZ1800 3+3型的，机车重量8700kg，长度 20.448m，牵引力120KN制动力180KN J起吊梁选用SLG8.1.2的，自身重4633kg，长13.1m。携带掘进机时，机车重量加载荷总重为 G=8700+4633+20000=33333kg 查速度曲线图表一得：坡度为18°时，机车所需要的牵引力约为110KN则选用DZ1800 3+3型柴油机车完全可以满足吊运20吨重物的要求。
速度曲线图表 Fig. 1:驱动图表DZ1800 3+3,摩擦轮？ 340,发 动机470 cm 3, 12/8 发动机 2、机车的配置初步为SLG8.1.2起吊梁1套，8吨的起吊梁2套。 SLG8.1.2起吊梁用来运输综掘机等重量大的设备；8吨的起吊梁用来 运输物料 及其它小型设备。 S s s irt M J ■ 、 p? \ X li _■ 詈黑JL Gunns 芒 mqa srt TEE 一 」01m 噩 UJLIEnppnJq 一星 Q 导■巨豈c 一墨京皆至丢总駁 sft - -Um 一 ^UJnCLc Neigung in Grad _■ ddurlm-」 o ￥a.wd i5MESJeqn 00GI4u-<匸 上 @世?壘 V-UJ > HeNB-PUPHrQSse
机车牵引单轨吊运输能力可按下式计算： Q ＝d d G f g F -+) cos sin αα（ ＝7.8) 9cos *3.09sin *8.9120-+（ ＝7.8)9877.0*3.01564.0*8.9120-+（ ＝7.8030.27- ＝18.33 式中：d f ＿＿运行比阻力（KN/t ）；水平直道不大于300 N/t ，水平弯道不大于550 N/t Q ＿＿运输能力；g ＿＿重力加速度9.8；F ＿＿牵引力；d G ＿＿机车及配套设备自重 机车牵引单轨吊车运送物料、设备的机车台数可按下列公式计算： 1、机车往返一次运行时间可按下式计算： y t ＝ v k L s 602 y t ＝0 .1*8.0*601500*2 y t ＝48 3000 y t ＝62.5 式中：v ＿＿运行速度（m/s ） s k ___速度速度影响系数，一般取0.8 2、每台机车每班往返次数可按下式计算： P ＝d y t t T +60 P ＝45 5.626*60+ P ＝3.35
式中：P ＿＿往返次数（次/台*班） d t ___装载和调车辅助时间（min ） 3、每班需用列车数可按下式计算： n N ＝ y b ZG kQ n N ＝5 *43*33.18*2.1 =3.30 式中：n N ＿＿列车数（列/班） k___运输不均衡系数，取1.2 3、单轨吊机车台数可按下式计算： N ＝P N n 无轨胶轮车运输 1、一般规定 1.1在下列条件下矿井井下的设备、材料和人员的运输，条件适宜时的矸石运输。要采用防爆无轨胶轮车： 1 地质条件简单，采用小倾斜角开拓或平硐开拓的近水平煤层的矿井。 2 全风压通风高瓦斯矿井进风的主要运输巷道。 3 瓦斯矿井中掘进岩石巷道、主要回风巷和采区进(回)风巷道。 1.2无轨胶轮车运行的倾斜巷道倾角不宜大于60，运行转弯半径应根据设备相应的技术恨不能选取。 1.3 立井开拓，条件适宜时井下辅助运输也可采用防爆型无轨胶轮车，在井底车场或就近合适地点应设置换装站。 2、无轨胶轮车选型计算 2.1 无轨胶轮车所需最大牵引力可按下式计算： F ＝αωαcos )sin )1h i h i Q q g Q q g +++（（ 式中：1ω___胶轮与路面的滚动摩擦系数，混凝土路面取0.010～0.012；处理后的碎石路面取0.012～0.020；碎石、砂石路面取0.020～0.025。 2.2 无轨胶轮车运行速度应按照机车的牵引特性曲线选定。
2t固定单轨起重机主梁计算书 编写 审核 常州永芳起重机械有限公司
已知：起重量2000kg 葫芦自重300kg ，跨度5m 起升高度6000mm ，起升速度8m/min 运行速度为20m/min ，主梁为工字钢28B ，工作级别A3，主结构件材质Q235-B 一、主梁强度计算 主梁截面如下： 1、 主梁截面参数计算： 惯性矩计算： )(1048.74 7 mm X I X = )(1079.34 6mm X I y = )(1034.54 5 mm X W X = 均布载荷q=0.4693N/mm 2、 主梁受力计算 载荷系数Ψ 1 =1.1 Ψ2=1.04
主梁上集中载荷 P=Ψ 1 G 葫芦+Ψ2Q=1.1×300×9.8+1.04×2000×9.8=23618（N ） 3、 主梁跨中截面整体弯曲应力计算 整个结构是个平面杆系机构，近似简支梁计算 主梁跨中截面处最大垂直弯矩 mm N PL L M X .1012.34 5000 236188 5000 4693.01.14 8 q 7 2 2 1?=?+ ??= + =Φ 工字钢最大弯曲应力： []a 17534 .1235a 42.5810 34.51012.35 7x x 1MP MP W M ＝＝ σ＜σ=??= = 合格 4、主梁下翼缘在小车轮压作用下引起局部弯曲应力计算 工资钢外边缘的局部应力： 2 x b z bz t P K ? =σ 式中：x P 为葫芦运行车轮的轮压 ) (75.88564 5.1N P P X == 5066 .05.10-1245.075 .28=?= ） （ξ 查表格b z K ：计算系数1.03 t ：为下翼板平均厚度13.7mm 代入公式得a 02.507 .1375.885606.12 bz MP =? =σ 5、 主梁工字钢翼缘边合成应力：