**矿单轨吊辅助运输设计选型方案及技术规格书**矿2020年1月1日目录一、情况说明 (1)二、单轨吊运输路线、运输物料基本参数 (1)三、单轨吊运输与现有运输方式对比 (1)四、方案设计 (4)五、单轨吊驱动形式的选择 (8)六、《煤矿安全规程》对单轨吊运输的相关规定 (8)七、机车选型 (10)八、使用单轨吊运输的必要性 (12)九、使用单轨吊运输的可行性分析和存在的问题 (12)十、单轨吊使用预期效果 (20)**矿单轨吊辅助运输设计选型方案及技术规格书一、情况说明**矿现轨道大巷平巷主要使用蓄电池电机车运输，斜巷主要使用变频绞车、运输绞车和调度绞车运输。
斜巷运输存在风险高、占用人员多、效率低、环节复杂等缺点。
根据机械化、自动化、信息化、智能化（简称“四化”）和优化系统、减水平、减头面、减人员（以下简称“一优三减”）工作的要求，同时改进**矿现有的辅助运输方式，计划 ****工作面配备1台DX120型蓄电池单轨吊机车，**轨道巷配备2台DX120型蓄电池单轨吊机车，**轨道巷DX120型蓄电池单轨吊机车1台，使用单轨道运输作为辅助运输方式来完成运输物料、设备和人员任务。
二、单轨吊运输路线、运输物料基本参数1、运输路线基本参数(1)****风巷运输距离2200m，最大坡度14°；****机巷运输距离2000m，最大坡度14°。
(2)**轨道巷运输距离1800m，最大坡度13°。
(3)**轨道巷运输距离1800m，最大坡度8°。
2、运输物料基本参数(1)最重材料：ZY6800/16/35D型液压支架重22T，日常运输一次材料共重约18T 左右。
(2)运输宽度需求1.5m。
(3)运输高度需求1.6m。
3、顶板情况**轨道巷、**轨道巷和****工作面直接顶板主要以泥岩、砂岩为主，巷道顶、底板无明显压力显现，帮、顶锚杆使用φ=20mm、L=2200mm的螺纹钢树脂锚杆，锚杆锚固力不低于120kN。
三、单轨吊运输与现有运输方式对比1、运输方式对比（1）****工作面、**轨道巷、**轨道巷采用绞车进行斜巷运输时，投入设备和人员如下：（2）****工作面、**轨道巷、**轨道巷采用蓄电池单轨吊机车进行运输时，设备和人员配置如下：根据以上对比可以直观的看出，如果使用绞车运输，需投入大量的绞车、开关、斜巷挡车设施及防跑车装置、电缆红灯、语音信号等设备和设施，环节复杂，效率低，设备数量多，故障率高，假如其中1台设备发生故障，整个运输线都无法运行。
尤其是****工作面安装，如果采用绞车运输支架，则必须将解体后的支架运至****切眼口后进行组装，然后使用慢速绞车将支架运至安装地点。
且使用JYB-60×1.25型运输绞车需施工硐室，安装费时费力，安全系数较低。
如果使用单轨吊机车运输支架，则可直接在****车场组装好支架，支架整架直接运至安装地点，这样就大大降低了作业人员劳动强度，提高了作业效率，减少工作面安装时间。
2、单轨吊运输的优势通过对比，单轨吊运输相较于传统的地面轨道运输来说具有以下优势：（1）安全性高，与现用的绞车运输相比较，可以有效的避免斜巷运输掉道、跑车事故，斜巷运输时不需要像运输绞车执行全线封闭管理，提高矿井生产效率。
（2）适应性强，无需考虑底鼓、底板积水等对其运输的影响，无需在巷道底鼓落底时频繁拆除、铺设轨道，可充分利用巷道的上部空间，能够跨越刮板输送机、落地式带式输送机，激动灵活性高。
（3）单轨轨道安装简便，维护简单，轨道和吊挂装置重复使用率高。
（4）运输效率相对较高，无需考虑斜巷运输中中间摘挂钩转换等衔接环节，能够实现远距离连续运输，简化车场及巷道布置，可直接将物料、设备等从转载车场运输至工作面。
（5）节约人员，随着机械化、自动化、信息化、智能化（简称“四化”）和优化系统、减水平、减头面、减人员（以下简称“一优三减”）工作的逐步推进，减员提效成为以上两项工作的重中之重。
采用斜巷运输物料、设备时，每条运输线至少需要配置6人同时作业，采用单轨吊作业时2人作业就能满足运输要求，大大缩短了设备、材料运输环节的人员投入。
（6）牵引力大，能实现重型设备和物料运输，如重型液压支架的整体搬运。
（7）单轨吊机车和轨道、吊挂装置转移方便，循环利用率高。
3、单轨吊缺点(1)蓄电池使用时间短，续航约20km，用完需及时充电。
(2)需在新鲜风风流或独立通风地点建立专用充电硐室，配置氢气传感器及灭火设施。
(3)车身较长，一般情况车身在30m以上，风门及巷道设计长度需满足使用要求。
(4)转弯半径要求不低于4m，个别巷道拐点需进行扩刷。
(5)根据煤矿安全规程，蓄电池单轨吊运输坡度不得超过15°。
四、方案设计1、****工作面线路设计：转载车场（单轨吊对物料及设备进行转载）→****机巷段（****风巷段）→****工作面切眼，巷道总长约4200m，****机巷主要运输物料，****风巷主要运输支架和物料；物料及支架通过车场由单轨吊对其进行转载，运输到指定位置；下图实线为单轨吊轨道铺设路线：东翼轨道巷弯轨道岔转载车场充电硐室弯轨弯轨弯轨2306风巷2306机巷2306切眼****工作面单轨吊轨道敷设平面示意简图2、**轨道巷、**轨道巷线路设计：**轨道巷路线设计：转载车场（单轨吊对物料及设备进行转载）→**轨道巷→29各巷道车场，巷道总长约1800m ，此单轨吊系统可直接延伸至29010中巷底抽巷巷道内，其他巷道转运至车场，物料及支架通过车场进行转载，运输到指定位置。
根据现场需要，需在**轨道巷皮轨三联巷平台处增设转载车场，便于物料周转和机车对向行驶避让。
**轨道巷路线设计：转载车场（单轨吊对物料及设备进行转载）→**轨道巷→27各巷道车场、联巷口；物料及支架通过车场由单轨吊对其进行转载，运输到指定位置。
因**轨道巷车场距离**轨道巷车场距离较近，约280m ，计划在东翼轨道巷敷设轨道将**轨道巷和**轨道巷单轨吊路线联通，两处机车互为备用，便于机车调度。
**轨道巷和**轨道巷单轨吊轨道敷设路线：29轨道巷转载车场29充电硐室转载车场弯轨弯轨弯轨弯轨道岔道岔道岔转载车场皮轨三联巷27轨道巷东翼轨道巷道岔弯轨充电硐室27轨道回风道岔弯轨道岔**轨道巷、**轨道巷单轨吊轨道敷设平面示意简图3、长期方案规划以上方案为现计划运行方案，后期**轨道巷单轨吊可服务29010、29030、29040、29060、29080、29100、29120等多个工作面的风巷、机巷、底抽巷，形成网络，方便快捷运输。
**轨道巷后期可直接将单轨吊轨道延伸至27010、27020、27030、27040、27050、27060、211010、211020、211030、211040、211050等多个的风巷、机巷、底抽巷，形成网络，方便快捷运输。
****工作面单轨吊在****工作面回采结束后可以转移至27采区、29采区和**矿西翼等多个地点继续使用。
4、轨道安装轨道采用德国工业标准（DIN20593）的标准专用轨道I140V，采用标准直轨，每根轨道长2.4m，宽69mm，高198mm，中板厚8mm；屈服强度≥350MPa、抗拉强度490～630MPa。
水平曲率半径不得小于4m；垂直弯轨曲率半径不小于10m。
每根轨道长2.4m，轨道的扣件如左右底扣件、左右耳、舌板、8字连接板、摇摆、连接销等，扣件采用精锻件制造。
能够适应双吊挂板吊挂（如图1）和双U型螺纹卸扣吊挂（如图2）。
图1 双吊挂板吊挂图2 双U型螺纹卸扣吊挂（2）弯轨：单套弯轨配置：10根（2根过渡轨、8根弯轨）连接方式：法兰连接最大转弯角度：90°过渡轨长度：1m/根弯轨长度：2m/根弯轨是单轨吊在弯道使用的专用轨道，轨道为I140V型轨道，一套弯轨包含8根轨道（保证轨道可以转90°弯），2根过渡轨，轨道的连接方式为法兰式连接，法兰上方有三个吊点，每个吊点悬吊一根悬吊链。
(3)道岔：连接方式：法兰连接驱动方式：气动控制轨道型号：I140V型摆轨偏移角度：14°司控道岔由道岔装置和气动控制系统组成；道岔装置包含入轨、出轨和摆动轨、指示器等组成，气动控制系统由气动控制箱、气缸等组成。
道岔装置上有四个吊点，每个悬挂点由锚杆锁件悬挂，道岔与外接轨道连接点用法兰连接；气缸控制管路需固定在巷道帮上，避免外界锐器损伤。
五、单轨吊驱动形式的选择根据《煤矿安全规程》、《矿井通风能力核算标准》等要求，如果使用防爆柴油机单轨吊车的巷道，需要加强通风，增加配风量，其通风量应能将空气中的有害气体稀释到安全规程规定的最高允许浓度范围之内。
另外且井下运输、储存柴油条件要求苛刻，暂无法满足，国内暂无国Ⅲ版防爆柴油机车；而使用绳牵引单轨吊不够灵活，路线单一。
根据以上情况，认为选用蓄电池单轨吊较为合理。
六、《煤矿安全规程》对单轨吊运输的相关规定注：内容只保留与单轨吊相关内容，其余删减，序号未修改，便于核对。
第九十条巷道净断面必须满足行人、运输、通风和安全设施及设备安装、检修、施工的需要，并符合下列要求：运输巷与运输设备最突出部分之间的最小间距第九十二条在双向运输巷中，两车最突出部分之间的距离必须符合下列要求：(二)采用单轨吊车运输的巷道：对开时不得小于0.8m。
第三百九十条使用的单轨吊车、卡轨车、齿轨车、胶套轮车、无极绳连续牵引车，应当符合下列要求：(一)运行坡度、速度和载重，不得超过设计规定值。
(二)安全制动和停车制动装置必须为失效安全型，制动力应当为额定牵引力的1.5～2倍。
(三)必须设置既可手动又能自动的安全闸，安全闸应当具备下列性能：1.绳牵引式运输设备运行速度超过额定速度30％时，其他设备运行速度超过额定速度15％时，能自动施闸；施闸时的空动时间不大于0.7s。
2.在最大载荷最大坡度上以最大设计速度向下运行时，制动距离应当不超过相当于在这一速度下6s的行程。
3.在最小载荷最大坡度上向上运行时，制动减速度不大于5m/s2。
(五)柴油机和蓄电池单轨吊车、齿轨车和胶套轮车的牵引机车或者头车上，必须设置车灯和喇叭，列车的尾部必须设置红灯。
(六)柴油机和蓄电池单轨吊车，必须具备2路以上相对独立回油的制动系统，必须设置超速保护装置。
司机应当配备通信装置。
第三百九十一条采用单轨吊车运输时，应当遵守下列规定：(一)柴油机单轨吊车运行巷道坡度不大于25°，蓄电池轨吊车不大于15°，钢丝绳单轨吊车不大于25°。
(二)必须根据起吊重物的最大载荷设计起吊梁和吊挂轨道，其安装与铺设应当保证单轨吊车的安全运行。
(三)单轨吊车运行中应当设置跟车工。
起吊或者下放设备、材料时，人员严禁在起吊梁两侧；机车过风门、道岔、弯道时，必须确认安全，方可缓慢通过。
