高瓦斯隧道设备配置方案
本方案以成贵铁路11标高坡隧道2#横洞为例，阐述高瓦斯隧道有轨运输设备配置。详细内容如下：
一、工程概况
高坡隧道位于镇雄至毕节之间，全长4568m。其中我标段高坡隧道2#横洞正洞长2779m，平导长2977m。正洞高瓦斯段长1159m，煤层瓦斯段1109m，主要岩性为砂岩、泥岩、炭质页岩，铝土岩夹煤层，隧道穿越含煤系地层在该段不同段落可能遇到11～31层煤及煤系，煤层总厚度最大约4～8m。横洞断面尺寸为5.1×5.0m，平导断面尺寸为5.1×5.0m，正洞断面尺寸为12.9×8.68m。Ⅲ级围岩断面方量为133m³,Ⅳ级围岩断面方量141m³,Ⅴ级断面方量为146 m³,弃碴49.2万方,涌水量最大4711 m³/d（顺坡）。
二、高瓦斯隧道有轨运输设备配置情况
1、正洞设备配置方案（见附表1）
高坡隧道2#横洞位于镇雄县黑树镇兰家坡，正洞长2779m，断面尺寸为12.9×8.68m，石方开挖约383535m3，喷锚支护约27790m3，混凝土总量约83370m3，为高瓦斯隧道，采用有轨双车道运输，配置方案具体如下：
①开挖
根据断面，正洞配备28台YT-28风动凿岩机钻孔，单台最大耗风量4.8m3，合计耗风量4.8×28=134.4m3，配置20m3的空压机7
台，简易钻孔台架1台。超前地质预报超前探孔采用ZY-750D型煤矿用液压钻机1套。设备见下图：
ZY-750D型煤矿用液压钻机
②装运
正洞采用有轨双车道运输，以Ⅲ级围岩每循环进尺3.5m，出碴虚方V=1.5×133×3.5=698m3，采用LWL260防爆型挖装机1台装碴，配置10辆SDB-20梭式矿车，由XK12-9防爆型电机车牵引，将碴土运至洞外碴场。
A、矿车采用SDB-20梭式矿车,牵引动力使用XK12-9电瓶车,该车主要参数见表1。
表1 XK12-9/192-1KBT.1电瓶车技术参数表
粘着重量t12
轨距mm900
轮距mm680
起动牵引力kN29.43
持续牵引力kN16.48
持续速度km/h8.7
通过最小曲线半径m10
机车外型尺寸5100×1350×1600mm
B、电瓶车最大牵引力
Fmax＝Pc·Ψ·1000（kg）
按Pc电瓶车的粘着重量Pc＝12t
Ψ粘着系数，隧道Ψ＝0.155
计算得Fmax＝12×0.155×1000＝1860kg
C、电瓶车牵引能力
Fc＝Fmax/（ω+i）－W
式中电瓶车最大牵引力Fmax＝1860kg
ω～列车的单位阻力，考虑了起动附加阻力，查铁道部《牵规》ω＝8kg/t
i～坡度单位阻力，使用浮放道岔时取最大上坡i＝12%
电瓶车自重W＝12t
计算得Fc＝1860/（8+12）－12＝81t
D、单台电瓶车可牵引的梭矿数量
〔n〕＝Fc/（Q+q）
式中：Fc～机车牵引能力。前已算得Fc＝81t
20 m3梭矿每节最大载重Q＝40t
20 m3梭矿自重q＝20.2t
计算得：〔n〕＝81/（40+20.2）＝1（节）
计算结果表明电瓶车牵引能力满足要求。
E、施工正洞与平导的装碴、运输设备
根据施工安排，正洞内最远工作面运输距离按Lmax=3.4km；
计算开挖进尺按3.5m,断面积以m2计；
每循环最大出碴量：V=1.5×133×3.5=698 m3；
正洞采用260m3/h的LWL260挖装机、SDB-20梭矿车
装1节SDB-20梭矿车用时间:t1=（260×0.6）/20=8min
每循环装完碴用时间：Tw=698/（260×0.6）×60=268min
每循环需装碴梭矿数量为：698/20=35车
出碴列车行走时间：t2=3.4km/8.7km/h×60=24min
正洞出碴最短时间：T d=24（进洞）+268（装碴）=292min
一列碴车装完后运、卸、返回用时合计：∑T=24+8+24=56min 运碴列车数：（56/8+1）=8
计算结果表明：正洞为实现连续装碴应配置梭矿组10组满足出碴要求，每组由1台12t电瓶车牵引1台20m3 梭矿。
二次倒碴，采用ZL50装载机1台装碴，6辆奔驰自卸车倒运。防爆设备见下图：
防爆型LWL260履带挖掘式装载机
防爆型SDB-20梭式矿车
防爆型XK12-9电机车
③喷锚支护
采用6台HSP-7FB防爆型湿喷机进行喷锚作业。
喷锚车台数计算：
掌子面一次喷锚最大量：（8.52 m3×0.7（Ⅴ级时同时两个台阶喷锚）+2.8 m3（临时支护喷锚量））×3m=26.3 m3
1台HSP-7FB的理论输出量：7 m3/h。
1台湿喷机所用时间：26.3×(1+0.15)÷（7×0.6）×60=432min
0.15为喷锚损耗系数；0.6为湿喷机正常运作系数。
喷锚时间控制在120min中内
湿喷机数量：432min÷120 min =4台
4台HSP-7FB防爆型湿喷机进行喷锚作业需要120分钟，满足施工要求，另备用2台，合计6台。
设备见下图：
HSP-7FB防爆型湿喷机
④混凝土衬砌
根据实际混凝土的用量，搅拌站配置HZS60和HZS90拌合楼各1套，1台LG856装载机上料，用6台TSB-6防爆轨式混凝土输送车运送混凝土，1台HBT60防爆型混凝土输送泵泵送，12m衬砌台车1台。
混凝土运输车数量计算：
TSB-6时速为10km/h,容量为6 m3。
搅拌一车料需要时间：6÷1×2min=12mim
