矿井辅助运输设备

整理人：王建 如有纰漏具体内容以课本为主

1. 根据任务的不同，煤矿运输分为主要运输和辅助运输；

定义：所谓煤矿辅助运输，泛指煤矿生产中除煤炭运输之外的各种运输的总和，主要包括材料，设备，人员和矸石等的运输。

特点：1）运输线路随工作地点的延伸（缩短）或迁移而经常变化； 2）运输线路水平和倾斜互相交错连接；

3）工作地点分散，运输线路复杂，运输环节多； 4）待运物料品种繁多，形状各异；

5）井下巷道空间受，并有瓦斯和煤尘等爆炸性物质，且瓦斯为有毒气体，姑需用防爆净化设备。

2. 辅助运输设备主要有无轨运输设备、轨道运输设备、单轨吊。按牵引动力分，有钢丝绳牵引、柴油牵引、蓄电池牵引三大类。P2

3. 传统辅助运输方式又称常规辅助运输方式。P3

4. 采区巷道主要采用绞车、小型调度绞车、小型蓄电池机车等。这些运输方式仍有许多煤矿在采用被称作传统辅助运输。P3

5. 传统辅助运输主要问题、运输环节多、系统复杂、占用设备多、由井底车场至采空工作面，需多次转载和中转编列，辅助人员多。P3

6. 架线绞车按供电方式分类及架线绞车运输优点：

1）牵引力大。直流串激电动机的特性能使机车获得较大的牵引力； 2）运行速度较高，最高可达26 km/h；

3）使用方便，维护简单，维护费用较小。只司机一人操作即可，所需辅助人员较少； 4）不产生废气，没有污染。 7. 蓄电池机车分类及组成和优点 P4

分类：1）矿用增安型；（增安型的电动机、控制器、灯具、电缆插销等为隔爆型或增安型，蓄电池和电池箱为普通型）

2）矿用防爆特殊型；（防爆特殊型的电动机、控制器、灯具、电缆插销等为隔爆

型，蓄电池为防爆特殊型）

优点：无排气污染，运转热量小，噪声低。

缺点：1）受蓄电池能重比的，功率偏小，自重较大，没千瓦功率重量相当于柴油机的2.5倍，不利于重载爬坡；

2）每工作3~4h需更换蓄电池充电，蓄电池组成本较高，而且工作不便； 3）近年来，国外研制出高能量的CSM电池，但近期内仍难以达到柴油机的能重比指标；4）一般用于巷道平缓、载荷较小的短途运输；

5）蓄电池能力较小，效率较低，充放电管理复杂，维修费用较高，因而蓄电池机车的推广应用受到。

注：对于巷道坡度大、运输距离长、作业频繁、载荷较大的运输，常采用防爆柴油机车。8. 无轨运输设备优缺点及适用范围 P4-5

优点：1）可以在很小的曲率半径（一般为3~6m）内转弯，能够机动灵活地在起伏不平的巷道底板上自由驾驶；

2）车辆的前端工作机构可以快速更换；

3）蓄电池无轨胶轮铲车无排气污染，轻型可以运人运料，重型可运支架设备； 4）不需专设轨道；

1 缺点：1）工作4~5h后需要更换电池充电，无法运行满载且运行次数不能太频繁；

2）需要巷道尺寸较宽，且最好是无棚腿支护，如锚杆支护、锚喷支护或砌碹巷

道；

3）有淋水时需降低使用坡度，底板较软或破碎时需经常铲平清理，有的甚至需

要加打混凝土路面进行硬化处理或加垫板；

4）虽然不需要专设轨道，但对巷道宽度和路面有一定要求，需要由技术娴熟的

司机驾驶，以确保车辆安全快速地正常运行。

适用范围：1）特别适用于赋存较浅、倾角不大的近水平煤尘矿井，最理想的是

12°左右的斜副井，用这种车从地面到采区直接上下运送人员、材料、设备和矸石；

2）也可用于顶、底板条件较好的竖井开拓方式的矿井，轻型可以运人运料，重

型可运支架设备。

9. 轨道运输设备主要包括防爆柴油机车、齿轨车、卡轨车、齿轨卡轨车和无极绳连续牵引车。及优缺点 P5-7 防爆柴油机车

设备名称 防爆柴油机车 齿轨车 优点 牵引能力大，激动灵活 可以在近水平煤层以盘区开拓方式的矿井中，实现大巷—上、下山—采区顺槽轨道机车牵引煤、矸石和材料设备人员列车直达一条龙运输 1.加固的重型双轨落实在巷道底板上，与支护条件无关，故卡轨车 能以较高的速度（达4m/s）安全可靠地运载单重较大的设备；2.绳牵引卡轨车适用倾角较大；3.柴油机牵引的卡轨车机车具有机动灵活的特点，可进入多条分支巷道运送物料 缺点 需要大量的前期投资及周期，并且使用范围受到 1.轨道曲率半径要求过大，对于采区顺槽巷道是有困难的；2.机车质量大，造价较高；3.轨道造价也高，且要求安装稳固，需要经常维修清理，否则易造成出轨事故 1.绳牵引卡轨车系统不能进入多条分支轨道，轨道上特别是弯道要装有众多托绳导绳轮； 2.柴油机卡轨车机车自重比较大，爬坡能力有限，一般不超过8°~10°；3.卡轨车系统驼子较高，一般来说比单轨吊高50%~80%。轨道钢丝绳系统安装、维修、清理工作量大。在低鼓巷道不好使用。 适用范围 主要适用于矿井下水平运输大巷 只能在水平大巷和相连的坡度不大的主要上、下山巷道中使用 适用于需整体拉动重型设备、坡度大、弯道较少的运输系统 齿轨卡轨车 无极绳连续牵引车 吸取了绳牵引卡轨车和无极绳绞车的有点，克服了其缺点，可用于坡道欺负变化大，而且坡度大的采区，对恶劣条件适用性好 1.结构紧凑，操作简单，维修就一丫广告，晕死找了半天也没见缺方便，可靠性高，可实现连续点，坑爹啊 运输，节省中途摘挂钩的时间； 2.可简化运输环节，减少辅助人员，改善工人劳动条件，运行安全可靠，操作和维修比较方便，经济和社会效益明显； 3.制造成本不高，经济实惠

10. 单轨吊车工作原理及特点。P8-9

单轨吊车的工作原理：单轨吊车的轨道是一种特殊的工字钢，悬吊在巷道支架上活砌碹梁、锚杆及预埋链上，吊车就在此轨道上往返运行。

2 单轨吊车运输方式有以下几个主要特点： 1） 运行安全可靠，不跑车，不掉边；

2） 与巷道底板状况五官，不受底鼓和积水的影响；

3） 不靠黏重产生牵引力，同等运输质量条件下牵引车质量轻； 4） 能方便地运用自身的吊运设备把物体、设备吊起或放落； 5） 爬坡能力较强，转弯灵活；

6） 运行速度较快，具有防掉道安全设施及安全监控与通信装置，可以较高的速度在采

区运行；

7） 有比较完整的配套设备和玉树车辆； 8） 可实现远距离连续运输。

优点：是一种新型高效的煤矿辅助运输设备，适用于煤矿井下人员、材料设备和矸石等的辅助运输，可实现轻型液压指甲的整体搬运，主要用于大巷采区上、下山及采掘工作面的巷道运输。

缺点：1）对巷道的顶板及支护要求较高；

2）单轨吊车本身的运载能力可以很大，但是受巷道支架的强度和稳定性以及巷道顶板状况的；

3）绳牵引单轨吊一套远距一般不超过1.5km，弯道需装设大量绳轮且不能进分支岔道；

4）柴油机单轨吊排气有少许污染和异味。

11. 无极绳连续牵引车分类及组成 P11

无极绳连续牵引车按牵引绞车驱动方式分为抛物线单滚筒和绳槽式双滚筒两种型式； 而牵引绞车变速方式又分为单速、机械换挡双速、变频调速和开关磁阻电机四种； 组成：系统主要由无极绳牵引绞车、张紧装置、梭车、压绳轮组、托绳轮组和尾绳轮组六部分组成；

为防止钢丝绳漂绳出现车辆掉道和拉棚等事故，系统要考虑压绳装置； 为防止车辆掉道、牵引绞车制动失灵等意外情况出现，牵引绞车设计有安全失效制动阀；为防止断绳出现溜车重大事故，梭车设计有断绳保护系统；

为防止钢丝绳张力减小，出现钢丝绳在卷绳筒上打滑现象，系统设计有张紧装置。 12. 无极绳连续牵引车基本原理及适用范围 P11-12

原理：利用摩擦驱动，即用无极绳牵引绞车驱动，通过钢丝绳与驱动轮之间的摩擦力来带动钢丝绳运行，从而牵引车辆沿轨道往复运行；

适用条件：

1） 一般适用于所有轨道运输巷道；

2） 可用于长距离、大吨位、多变坡、大倾角条件下的辅助运输； 3） 矿用普通轨道，质量要满足运送大型设备的要求； 4） 整体轨道顺直，同时避免阴阳轨道出现；

5） 坡度平缓过度，垂直曲线半径要求不小于15m；

6） 水平拐弯处的曲线半径有9m、12m、20m等可供选择，但弯道处不得有变坡和道

岔；

7） 牵引绞车安装位置的巷道（硐室）宽度一般需要3~4m，热塑情况下进行扩巷； 8） 对于采区上（下）山和集中轨道巷等道岔较多的巷道，为保证副绳顺利通过，在道

岔处需使用木轨枕。

优点：1）结构简单、可靠性高、工作可靠； 2）一机多能，用途广；

3 3）布置灵活，适用性强； 4）可实现巷道水平弯转运输； 5）配置灵活，便捷安装； 6）容绳量大，运行费用低； 7）连续运输，安全高效。

缺点：1）只能在某一巷道实现往返运输，不能同时服务多个巷道，激动灵活性差； 2）由于运距相对固定，梭车必须与钢丝绳连接，梭车不能在无钢丝绳线路运行，因此，在运输线路的始端和尾端必须配备辅助设备进行跳车，被牵引车辆只有进入运输线路后才能运行；

3）系统虽然能在水平弯道上牵引运行，但只能单线运输，甩调车比较困难，尤其是运输线路两侧岔路较多时；

4）运输线路特别长时，虽然理论上牵引力能够满足运行要求，但钢丝绳的伸长变化量较大，张紧装置不能作出及时反应。

13. 无极绳连续牵引车主要部件及结构特征。无极绳连续牵引车、钢丝绳张紧装置、压绳分绳技术、、主压绳轮组结构图。P13-15

主要部件和结构特征：无极绳连续牵引车主要由主机部分和辅助配套电器（材料）两部分组成；主机部分由牵引绞车、张紧装置、梭车、尾轮、轮组、弯道护轨装置等组成；辅助配套部分由电控、钢丝绳、通讯等构成；

主要部分参考课本第14页。

14. 辅助运输使用标准和使用维护要点。P18-19 15. 钢丝绳插接、穿绳、布置与预紧。P20-21

1）插接钢丝绳时，插接长度不得小于钢丝绳直径的1000倍，插接后钢丝绳的直径误差不得大于绳径的5%；

2）穿钢丝绳：先把钢丝绳放置在梭车附近（梭车尽可能靠近张紧装置），钢丝绳筒应放在特制的平板车上或吊挂起来，以便拉绳时易转动，然后拉钢丝绳（轨道中间绳）至尾轮，穿过尾轮后再拉到处，钢丝绳头穿过一组张紧装置，按要求在绞车滚筒缠绕规定圈数后，再穿过另一组张紧装置，经梭车牵引板到固定装置固定牢固，在梭车端头且远离张紧装置的另一个绳头，经梭车牵引板至储绳筒；

3）布置钢丝绳：沿途将钢丝绳放置到相应的压绳轮组当中，主绳放置在主压绳轮组内，副绳放置在副压绳轮组内；

4）预紧钢丝绳：钢丝绳的预紧力，以运输最大重物时张紧装置配重不落地为宜； 钢丝绳的预紧方法是：人工（或小绞车）将巷道中多余的钢丝绳存于梭车出处，慢慢将绳头送过梭车牵引板和制动插抓后，用手摇柄转动储绳筒，将多余的钢丝绳按顺序缠绕到储绳筒上，然后用5~10t葫芦（一端固定在梭车上，另一端固定在梭车外的钢丝绳上）拉紧钢丝绳。可连续用重复上述动作，当达到要求的预紧力时，把钢丝绳在梭车上的固定装置固定牢固，病锁紧储绳筒。

16. 无极绳连续牵引车选型原则，计算题。P25-28

选型原则：

1）以满足实际需要、工程量小和节约运行费用为前提，采用具有先进性、代表性、实用性、和可靠性的无极绳运输技术；

2）设备选型符合《煤矿安全规程》；

3）选择设备最大牵引力不小于系统需求的牵引力； 4）最大限度适应煤矿现有条件，简化运输环节。 17．防爆柴油机车原理，哪些部分。动力系统。P53-56

4 换挡变速箱主要有两种方式：机械摩擦离合器加机械变速箱、液力变矩器加动力档变速箱。

18. 无轨运输设备的特点、分类、结构特点、胶轨。P63-65 19．（★非常重要）无轨辅助运输的特点 P63

无轨辅助运输设备的分类：

1） 按车辆用途分类：运输类车辆、铲运类车辆和特种类车辆；

2） 按结构特征分类：铰接式车架类车辆、整体式车架类车辆两大类；

3） 按驱动动力源分类：防爆柴油机为动力类车辆、防爆蓄电池为动力类车辆； 无轨辅助运输设备的基本工作原理与结构特征：P66 无轨辅助运输设备的动力源有防爆柴油机动力装置 该装置由防爆柴油机主机、进气防爆系统、排气防爆系统和安全保护自动控制系统四部分组成。

进气防爆系统由进气歧管、进气阻火器、进气关断阀及进气连接管、空气滤清器组成；进气阻火器的结构可分为两种：栅栏型和株型。

排气防爆系统由水冷式排气管（对增压柴油机还必须有水冷式涡轮增压器）、水冷排气管、废气出理想、排气阻火器和补水箱等组成。 20．无轨运输设备传动系统及方式。工作原理。P73-82

井下无轨胶轮车的传动方式有机械式传动、液力机械传动、静液压传动、静液压机械传动四种；

机械传动具有结构简单、工作可靠、质量轻、价格低廉、传动效率高等特点； 液力机械传动指的是变矩器液力机械传动，其传动路线为发动机—液力变矩器—动力换挡变速箱—前、后传动轴—前、后驱动桥。有以下优点：

1） 车辆具有良好的自动适应性能； 2） 可提高车辆的舒适性； 3） 提高了车辆的通过性能； 4） 简化了车辆的操作； 5） 提高了车辆的使用寿命。 液力变矩器 片P75 驱动桥 P78

静压传动的基本工作原理：P82 静液压—机械传动传动路线是：防爆动力装置—液压泵—高速小扭矩马达—分动箱—前后传动轴—前后驱动桥。 具有结构紧凑、体积小、传动效率高、无极调速、操作方便、容易实现双向驾驶的特点。

补油泵的作用 P83

21. （★非常重要） WC8FB型防暴悬挂式胶轮车，总体设计特征 P95

注：千万不要把表格画上了，但是要用文字概括表格中的内容。 22. 架空乘人装置主要部件、结构特征、工作原理。P143-144

架空乘人装置是煤矿井下运送工作人员的首选设备，属于无极绳运输系统，主要由驱动部分、车站部分、线路部分、尾轮部分、张紧部分及电控系统组成。

架空乘人装置的工作原理---驱动装置的电动机带动减速器与其直联的驱动轮转动，并依靠驱动轮（衬垫）和钢丝绳之间摩擦带动钢丝绳和乘人器一起在线路上不停地循环运行，完成运送人员的任务。

架空乘人装置的运行机理---在巷道端头舍友动力驱动装置、上下车站，尾端设有上下车站、尾轮和重锤式张紧装置，沿途设有一托一压形式的托（压）绳轮，在以上部件之间贯

5 穿了一根无极的钢丝绳，形成一种封闭的运输线路。

架空乘人装置电控系统由调速、控制及信号保护三个部分组成。 主要部件与结构特征：

乘人装置主要由驱动部分（包括驱动轮、电动机、减速器、制动器等）、乘人部分（包括吊椅、抱索器）、线路部分（包括托绳轮、压绳轮、横梁、吊架、钢丝绳等）、车站部分（包括上车站、下车站、转向车站和中间站）、回绳部分（包括尾轮、滑道及张紧装置等）、电气控制系统等组成。

23. 高速活动式抱索器架空乘人装置结构。P150-156

系统主要部分：1.驱动部分（驱动部主要由电机、液压泵、液压马达、驱动轮、制动油缸、制动泵、盘形制动阀等部件）

2）车站（上车站、下车站、中间站）；

3）绳轮（双联水平绳轮、压绳轮、托绳轮）； 4）乘人器（高速猴车乘人器为可摘挂式结构）；

5）弯道（下车轨道、管式轨道、上车轨道按顺序用球铰连接）。

24. （★非常重要） 架空乘人装置制动力、技术要求、制造与装配、使用性能、制动装置性能。P159-160

25. （★非常重要）架空乘人装置选型原则。P163

1）根据巷道运人运量、运输长度选择； 2）根据巷道倾角的大小选择；（16°以下的巷道，可以选择低速固定式抱索器架空乘人装置，或高速活动式抱索器架空乘人装置；16°以上的巷道，只可以选择低速固定式抱索器架空乘人装置）；

3）根据巷道使用条件选择；（巷道较宽时，可以选择低速固定式抱索器架空乘人装置，或高速活动式抱索器架空乘人装置；巷道较窄时，则可以选择低速固定式抱索器架空乘人装置）；

4）根据矿方经济条件选择；（经济性的内容包括：设备投资、巷道建设投资、运转及维护费用，其目标是产量高、全员效率高）；

5）根据巷道的地质条件选择；（①巷道顶板和巷道底板均好的可选用高速架空乘人装置，巷道顶板好但底板条件不好的建议选择低速架空乘人装置；②巷道变坡多的选择低速架空乘人装置，坡度较小的单一坡或变坡少的巷道，可选择高速架空乘人装置。） 26. 单轨吊车的结构及工作原理。P167

分类：1）按驱动方式的不同分为：钢丝绳牵引和自驱动两大类；（自驱动单轨吊车比较灵活，发展较快）

2）按牵引动力类别和使用特征分为：钢丝绳牵引单轨吊车、防爆柴油机单轨吊车和防爆特殊蓄电池单轨吊车三个类型；

工作原理：钢丝绳牵引单轨吊车的工作原理与自驱动单轨吊车不同，前者为摩擦传动，后者为粘着驱动。

钢丝绳牵引就是用无极绳绞车牵引，通过钢丝绳与驱动轮之间的摩擦力来带动钢丝绳运动，从而牵引单轨吊车沿轨道往复运行。

自驱动单轨吊车的牵引力即黏着力，是由一定数量的配有耐磨胶圈的成对驱动轮通过液压或机械方式压紧在单轨的腹板上而产生的，它与单轨吊车本身自重无关。

钢丝绳牵引单轨吊车特点：结构简单，成本较低，且对坡度的适应性强。

防爆柴油机单轨吊车特点：1）体积小，机动灵活，适应性强，不怕水，不怕煤，不受底板状况的影响，过道岔方便；2）连续运输距离长，用于掘进巷道时能迅速接长轨道，既

6 安全可靠，经济性也好；3）可以实现从井底车场甚至从地面（斜井或平峒开拓时）至采区工作面的直达运输。

27．钢丝绳牵引单轨吊车组成P169

钢丝绳牵引单轨吊车由绞车、紧绳器、导绳轮系、牵引车及储绳车、承载车、制动车和尾轮站等组成。（制动车在列车超速时自动制动保护）。 28. 单轨吊车选型计算。P172步骤 具体内容参照课本

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