单轨吊控制系统设计毕业论文

中国矿业大学本科生毕业论文姓名学号学院专业自动化设计题目单轨吊控制系统设计专题指导教师职称讲师2012年6月徐州中国矿业大学毕业论文任务书专业年级学号学生姓名任务下达日期毕业论文日期毕业设计题目单轨吊控制系统设计毕业设计专题题目毕业设计主要内容和要求1、熟悉单轨吊运行工艺2、应用触摸屏、PLC、比例电磁阀等设计单轨吊系统控制方案3、完成硬件选型4、完成软件设计指导教师签字郑重声明本人所呈交的毕业论文，是在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本毕业论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本论文属于原创。本毕业论文的知识产权归属于培养单位。本人签名日期中国矿业大学毕业论文指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）成绩指导教师签字年月日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）成绩评阅教师签字年月日中国矿业大学毕业论文答辩及综合成绩答辩情况回答问题提出问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩答辩委员会主任签字年月日学院领导小组综合评定成绩学院领导小组负责人年月日摘要目前，随着新的科学技术在煤矿工业的应用，安全、高产、高效现代化矿井的建设，辅助运输的现代化程度成为衡量一个煤矿现代化水平的重要指标，同时辅助运输的效率直接影响着矿井的生产效率。因此发展高效快捷的辅助运输方式是我国煤矿工业建设的一项重要任务。作为高产高效辅助运输之一的单轨吊辅助运输系统越来越显示出它的优势，它不受地板条件的影响，运输巷道布置方便节省空间，运输效率高过去一个月才能完成的综采面搬家倒面工作，利用单轨吊可以在一周内完成，大大提高了辅助运输的效率，从而提高人员效率。这可以在目前使用的单轨吊煤矿得到证明。单轨吊是一种机动性强、运行速度快、载重量大、安全可靠的行驶于悬吊单轨系统的辅助运输设备，主要用于煤矿综采工作面安装、回撤。它具有系统运行噪声小，故障率低，易于检修维护，价格便宜,爬坡能力强等特点，可实现整体运输液压支架等大型设备。目前国内煤矿辅助运输中，主要有防爆蓄电池单轨吊车和柴油机单轨吊车。本文研究内容，主要针对单轨吊运行工艺及工作原理，还有控制要求。采用SIEMENS的S7200系列PLC作为中心控制单元，通过MPI连接SIEMENSOP177B型人机界面，实时反映机车运行状况，同时接受司机通过操纵杆及操作按钮发出指令，进行相应控制动作；同时与现场传感器和执行器相连，采集由传感器测得的数据并处理，并驱动执行器件动作。本系统使用防爆柴油发动机为动力，液压系统为传动，配合有人机界面、传感器等辅助设施。本系统投入使用后，可提高矿井辅助运输的装备水平,将直接影响到今后矿井的生产安全和经济效益,对提高矿井煤炭产量,确保生产合理经济运行,起到了积极的作用,有着极其深远的意义。关键词单轨吊；控制系统；PLC；液压；传感器；人机界面ABSTRACTNOWADAYS,WITHTHENEWSCIENCEANDTECHNOLOGYINTHECOALINDUSTRY,SECURITY,HIGHYIELD,EFFICIENTMODERNCOALMINECONSTRUCTION,THEDEGREEOFMODERNIZATIONOFTHEAUXILIARYTRANSPORTASANIMPORTANTINDICATORTOMEASURETHELEVELOFMODERNIZATIONOFACOALMINE,ATTHESAMETIMETHEEFFICIENCYOFAUXILIARYTRANSPORTHASADIRECTIMPACTONTHEPRODUCTIONOFTHEMINEEFFICIENCYTHEREFORE,THEDEVELOPMENTOFEFFECTIVEANDEFFICIENTAUXILIARYMODEOFTRANSPORTISANIMPORTANTTASKOFTHECONSTRUCTIONOFCHINASCOALINDUSTRYMONORAILAUXILIARYTRANSPORTSYSTEMASONEOFTHEHIGHYIELDANDEFFICIENTAUXILIARYTRANSPORTHASINCREASINGLYSHOWNITSADVANTAGES,ITISNOTTHEFLOORCONDITIONS,TRANSPORTATIONROADWAYLAYOUTCONVENIENTSPACESAVING,HIGHTRANSPORTEFFICIENCYINTHEPASTMONTHTOCOMPLETEFULLYMECHANIZEDMININGFACEMOVEDOWNWORKSURFACE,USETHEMONORAILCANBEDONEWITHINAWEEK,GREATLYIMPROVINGTHEEFFICIENCYOFTHEAUXILIARYTRANSPORT,THEREBYIMPROVINGSTAFFEFFICIENCYTHISCANBEINTHETHEMONORAILCOALCURRENTLYUSEDTOPROVETHEMONORAILISAMOBILE,FASTRUNNINGSPEED,CARRYINGCAPACITY，SAFEANDRELIABLEDRIVINGONASUSPENDEDMONORAILSYSTEM,AUXILIARYTRANSPORTEQUIPMENT，MAINLYUSEDINCOALMINESMECHANIZEDMININGFACEINSTALLATION,RETRACEMENTITHASTHESYSTEMISRUNNINGLOWNOISE,LOWFAILURERATE,EASYREPAIRANDMAINTENANCE,CHEAP,CLIMBINGABILITY,THECHARACTERISTICSOFLARGEEQUIPMENTTOACHIEVETHEOVERALLTRANSPORTANDHYDRAULICSUPPORTAUXILIARYTRANSPORTATIONOFDOMESTICCOAL,EXPLOSIONPROOFBATTERYMONORAILANDDIESELMONORAILTHECONTENTOFTHISPAPER,MAINLYFORTHEMONORAILRUNNINGPROCESSWORKS,ASWELLASCONTROLREQUIREMENTSWITHSIEMENSS7200PLCASTHECENTRALCONTROLUNIT,CONNECTEDVIAMPIWITHTHESIEMENSTHEOP177BHMI,REALTIMEREFLECTTHELOCOMOTIVEOPERATINGCONDITIONS,ATTHESAMETIMETOACCEPTTHEDIRECTIVEISSUEDBYTHEDRIVERVIAAJOYSTICKANDTHEOPERATIONBUTTONSCORRESPONDINGCONTROLACTIONATTHESAMETIMEANDINSITUSENSORSANDACTUATORSCONNECTEDTOTHECOLLECTIONANDPROCESSINGOFDATAMEASUREDBYTHESENSOR,ANDDRIVETHEIMPLEMENTATIONOFTHEDEVICEACTIONTHESYSTEMUSESTHEEXPLOSIONPROOFDIESELENGINEPOWERED,HYDRAULICSYSTEMTODRIVEWITHSOMEONEMACHINEINTERFACE,SENSORSANDOTHERANCILLARYFACILITIESPUTINTOUSE,THISSYSTEMCANIMPROVETHELEVELOFTHEAUXILIARYTRANSPORTATIONEQUIPMENTWILLDIRECTLYAFFECTTHESAFETYANDECONOMICBENEFITSOFFUTUREMINEPRODUCTION,IMPROVEMINECOALPRODUCTIONTOENSURETHEPRODUCTIONOFREASONABLEECONOMICOPERATION,ANDHASPLAYEDAPOSITIVEROLE,HASAFARREACHINGSIGNIFICANCEKEYWORDSMONORAILCONTROLSYSTEMPLCHYDRAULICSENSORHMI目录1绪论111煤矿辅助运输设备的重要性112辅助运输设备在国内外发展情况1121国外发展情况1122国内发展情况213单轨吊概述214本课题研究的主要内容315本章小结42单轨吊运行工艺及传动系统521单轨吊的运行工艺522传动系统简介7221液压系统7222比例阀7223制动阀9224液压马达923本章小结103单轨吊控制系统总体控制方案1131可编程控制技术11311引言11312可编程控制器的主要结构及功能12313PLC的工作原理16314PLC机型的选择方法1832系统功能1933PLC控制系统总体结构20331单轨吊控制系统硬件结构20332PLC模块25333人机界面26334参数检测及传感器选择2834本章小结324控制系统的软件设计3341PLC的软件设计33411单轨吊控制系统启动条件33412单轨吊控制系统选择方式34413单轨吊控制系统互锁功能34414单轨吊控制系统报警功能3542I/O地址分配3643HMI的设计375总结44参考文献45英文原文46中文译文53致谢581绪论11煤矿辅助运输设备的重要性随着我国煤矿采、掘机械化程度的迅速发展及开采规模的不断扩大,使得井下所需的材料、设备的数量、品种、单重以及运距大幅度增加井下人员数量增多、工作面的距离加长,而辅助运输系统仍旧依靠陈旧的传统方式已明显的不能适应形势发展的需要。因此,吸收、引进国际上先进技术,改变我国煤矿以往落后的辅助运输形式已成必然的发展趋势。目前国家对煤矿安全生产的重视程度和煤矿装备水平的都有所提高，煤矿井下辅助运输装备向本质安全型方向转变，单轨吊运输作为一种新的运输方式，克服了卡轨车运输条件限制，实现多条巷道连通使用，可以在多弯道、多起伏的巷道中应用，灵活性和适应性都较强。由于其具有运输能力大、隐患少、效率高、安装简单等优点，正在被越来越多的煤矿企业所采用，成为近几年来煤矿井下辅助运输的首选运输工具。12辅助运输设备在国内外发展情况121国外发展情况原西德是世界采矿发达国家之一,五十年代就开始研制单轨吊车,到1967年研制出柴油机单轨吊,1979年研制出蓄电池单轨吊,之后,法国、捷克、苏联、英国等国家也相继引进或研制出单轨吊,并在这些国家普遍应用。单轨吊机车在德国巳有两家公司生产（DBT、布劳提干）并在多个国家销售过蓄电池单轨吊车和柴油机动力单轨吊车；捷克BECORIT公司也生产燃油动力柴油机车。先进产煤国家的辅助运输采用单轨吊、卡轨车、齿轨车和无轨胶轮车等高效运输装备,矿井运输基本实现了从井底车场甚至从地面平峒或斜井开拓时至采区工作面的不经转载的直达运输。这些装备体积小、机动灵活、通过巷道断面小、转弯半径小、无需转载和停顿、运输效率高,可实现远距离连续运输牵引力大,可实现重型物料如重型支架的整体搬运,运行速度快有比较完备的配套设备和运输车辆,基本实现了装卸作业的机械化。122国内发展情况国内使用只有柴油机牵引式单轨吊和蓄电池电机牵引单轨吊。目前，国内使用防爆油柴机单轨吊机车的矿井有潞安矿业集团的漳村煤矿和常村煤矿。漳村矿是我国第一个辅助运输单轨吊化矿井，它可将167支架或其他货载沿长1438M坡度6最大10的斜井直接运到工作面，使辅助运输系统大为减化。单轨吊作为煤矿辅助运输的一种新型装备,20世纪90年代初引进国内,至今使用已10年多,目前单轨吊运输在煤矿辅助运输中得到了广泛的应用。由于是吊挂式运输,与巷道底板状况无关,巷道空间可以得到充分利用。除日常的运人、运料和运设备以外,还可实现液压支架的整体搬运。单轨吊为煤矿辅助运输现代化矿井的建设发挥了积极的作用。常村煤矿所用的单轨吊属于柴油机液压牵引式单轨吊。使用过的15台均为进口英国贝克瑞特公司生产的NFCD916型单轨吊，主要用于采煤工作面运输。常村矿辅助运输为多种辅助运输形式接力转运。从地面到井下运输为副井双罐笼和辅井单罐笼；大巷运输为架线式电机车；采区运输为液压卡轨车；工作面运输为单轨吊。该机型进口配件需要单独安排生产，不仅费用髙，而且很难组织货源，况且进口配件占用资金大，资金周转慢，国内很多代理商都不愿意代理此项业务。国内引进过德国单轨吊车20多台，引进捷克单轨吊2台，同时原煤炭部石家庄煤机厂试制单轨吊近10台，太原矿山机器有限公司电气公司试制过蓄电池单轨吊2台。太原市博世通机电液工程有限公司检测检验进口单轨吊10多台，并将主要部件（柴油机、主泵、辅助泵驱动马达、起吊马达、温度传感器等）完全国产化，在性能上和可靠性上有很大提高。13单轨吊概述图11单轨吊示意图1单轨吊车是挂在巷道顶板上或支架上运送负载，不受底板变形底鼓及巷道内物料堆积影响，但需要有可靠的吊挂承载装置。吊挂在拱形或梯形钢支架上时，支架应装拉条加固，用锚杆悬吊时，每个吊轨点要用2根锚固力均为60KN以上的锚杆。巷道断面要大于或等于7M2。2可用于水平和倾斜巷道运输。用于倾斜巷道运输时，机车牵引单轨吊车，坡度50M,THEEXISTINGMINEPRODUCTIONONLYAFEWOFMINEFORTHERAILTRANSPORTSYSTEM34COGLOCOMOTIVEGENERALLYREFERSTOTHESTRIPWHEELANDTHECOGWHEELLOCOMOTIVEFLATTRAILRELYONTHEDRUMTRACKADHESIONOFHIGHSPEEDOPERATIONININCLINEDLESSTHAN100LOWSPEEDTRACTIONRELYONCOGWHEELANDCOGMESHINGTHISLOCOMOTIVECANDIRECTLYENTERTHEINCLINEDANDUNDULATINGDOWNTHEMOUNTAINFACETRANSPORTATIONLANEANDRETURNAIRLANETHEDRAWBACKISTHEWEIGHTANDTURNINGRADIUS,ISNOTSUITABLEFORRUNNINGINTHEMININGAREAMOREVARIABLESLOPE,ISLAYINGCOGLONGER,THEIMPACTONCOSTANDSPEED,SHOULDBETAKENONLYFORTHELEVELOFTHEROADWAYANDITSCONNECTEDTOTHESLOPENOTTHEMAINROADWAYONDOWNHILL35POUCHESTURBINECARONTHEBASISOFCOMMONRAILINTHELOCOMOTIVEDRIVINGWHEEL,ADDALAYEROFGLIALROTATIONANDINTERCROPPINGRIMTOTREAD,THEREBYINCREASINGTHEADHESIONCOEFFICIENTOFTHEDRIVINGWHEELANDRAILSURFACETHESAMETIME,INTHELOCOMOTIVESBRAKINGSYSTEMINSTALLEDNEWBRAKESANDAMOTORCYCLEHILLCLIMBINGSTRENGTHGREATLYIMPROVEDYOUCANUSEA570RAMPCANBEUSEDASAMININGDISTRICTOFMATERIALS,EQUIPMENTANDPERSONNELTRANSPORT36BATTERYLOCOMOTIVEDUETOBATTERYCAPACITYLIMITS,ANDMOREFORTHEFLATROADWAY,ANDASMALLERLOAD,OPERATINGFREQUENTSHORTDISTANCETRANSPORTFORROADWAYSLOPE,THETRANSPORTDISTANCEISLONG,FREQUENTJOBTOLOADTHELARGERTRANSPORT,THEBESTDIESELCAR,WITHTHEEXPLOSIONPROOFLOWPOLLUTIONDIESELENGINEMANUFACTURINGTECHNOLOGYCONTINUESTOEVOLVE,THEQUALITYOFPERFORMANCEANDRELIABILITYOFTHEDIESELENGINEAREGREATLYIMPROVEDEMISSIONSINDICATORSHAVEBEENGREATLYREDUCEDTHEMAINTENANCEWORKLOADISGRADUALLYREDUCEDASTHEBATTERYCHARGEANDDISCHARGEMANAGEMENTISMORECOMPLEX,SOTHEPROMOTIONANDAPPLICATIONOFBATTERYLOCOMOTIVESTOBEGREATLYAFFECTED4EFFICIENTAUXILIARYTRANSPORTEQUIPMENTOBVIOUSADVANTAGES41SAFEANDRELIABLEOPERATION,NOSPORTSCAR,CANNOTAFFORDTOTAOWITHTHEWORKOFTHREEPARKINGSAFETYANDSPEEDINGANDVEHICLEEMERGENCYBRAKESAFETYBRAKESYSTEMANDANTIOUTTAODEVICESUITABLEFORRUNNINGINTHEUNDERGROUNDROADWAYANDTHEMININGAREA42CLIMBINGABILITY,ANDDRIVINGINMOREUNDULATINGSLOPEANDBENDTURNOUTCIRCUMSTANCES43TRACTIONTOACHIEVETHEOVERALLHANDLINGOFHEAVYMATERIALS,SUCHASHEAVYDUTYHYDRAULICSUPPORT,CONTAINERTRANSPORTONTHETHELONGCAINENGOFTHEBULKMATERIAL,THECARRYINGCAPACITY44RUNFASTERBECAUSEOFTHEANTIOUTROAD,ANDOTHERSAFETYEQUIPMENTANDSECURITYMONITORINGANDCOMMUNICATIONSDEVICES,HIGHSPEEDRUNINTHEMININGAREA45TOACHIEVELONGRANGECONTINUOUSTRANSPORTATION46EQUIPMENTANDTRANSPORTVEHICLESABLETOMEETTHETRANSPORTNEEDSOFSTAFFANDAVARIETYOFMATERIALSANDEQUIPMENT,MECHANIZATIONOFLOADINGANDUNLOADINGOPERATIONS5NEEDTOPAYATTENTIONTOSEVERALISSUES51COALMINEAUXILIARYTRANSPORTMECHANIZATIONISAVERYCOMPLEXISSUEMINETHESPECIFICGEOLOGICALCONDITIONSANDROADWAYDEVELOPMENTISCLOSELYRELATEDTODIFFERENTGEOLOGICALCONDITIONSOFTHEMINESEAM,WELLTYPEDIFFERENTDEGREEOFMECHANIZATIONISALSOVARIEDAUXILIARYFORMSOFTRANSPORTCANNOTBEASINGLE,SHOULDBEDIVERSIFIED,MONORAIL,RAILCAR,COGCARANDTRACKLESSVEHICLES,ANDOTHERDEVELOPMENTINACCORDANCEWITHTHEACTUALSITUATIONOFTHEMINEAVARIETYOFDEVICESHASITSOWNPERFORMANCECHARACTERISTICSANDUSEFROMTHEACTUALCONDITIONSOFTHEMINE,TOFULLYUNDERSTANDTHEPERFORMANCEANDCHARACTERISTICSOFVARIOUSTYPESOFEQUIPMENT,ACCORDINGTOLOCALCONDITIONSTOUSETHEIROWNEQUIPMENTNEEDEDCOMPLEXTHEACTUALWORKINGCONDITIONSINTHECOALMINE,ANDUSEOFTHEEQUIPMENT,PAYATTENTIONTOLEAVEROOMINORDERTOSAVEINVESTMENT,SHOULDMAKEFULLUSEOFEXISTINGSYSTEMSANDEQUIPMENTSUCHASRAILSYSTEMSANDVEHICLESTHEMINIMUMINITIALINVESTMENTANDOPERATINGCOSTSAFTERCAREFULTECHNICALANDECONOMIC,ANDSTRIVETOACHIEVEEFFICIENT,SAFE,ECONOMICALANDREASONABLEGOALTHEMOSTSUITABLEAUXILIARYTRANSPORTSYSTEMSANDEQUIPMENT52MINEMECHANIZATIONOFCOALMINEAUXILIARYTRANSPORTPROBLEM,WEMUSTTAKEINTOCONSIDERATION,ACOMPREHENSIVEPLAN,ANDTHENTHEGRADUALIMPLEMENTATIONFOCUSSHOULDBEONTHESECONDARYTRANSPORTOFTHEMININGAREA,PAYATTENTIONTOTHESUPPORTINGDEVICEANDMEDIUMSIZEDMINEPRODUCTION,MECHANIZEDMININGANDFULLYMECHANIZED,BUTALSOHAVEDAYTODAYTRANSPORTOFPERSONNEL,MATERIALS,ANDWASTEROCK,ASWELLASTHEMININGFACETOMOVEMININGEQUIPMENT,ANDTHEREFOREMORENTU,MEDIUMANDSMALLMODELSSUPPORTINGEQUIPMENT,ASWELLASTHEENTIRESYSTEMEQUIPMENTREPRODUCEDTOTHETRACK,TURNOUTS,SIGNALSANDOTHEREQUIPMENTTOFORMACOMPLETETRANSPORTATIONSYSTEMDUETODIFFERENTGEOLOGICALCONDITIONS,ASWELLASTHEWELLTYPEANDEXPLORETHEWAYDIFFERENTANDMEDIUMSIZEDMINEAUXILIARYTRANSPORTSYSTEM,MAYBEASINGLEMONORAILRAILCARORTRACKLESSVEHICLESYSTEM,ITMAYBEAMOTORCARCARDSEVERALTYPESOFEQUIPMENTOFTHERAILCAR,MONORAILRAILCARSANDOTHERHYBRIDSYSTEMSWHICHREQUIRESAGOODCOORDINATIONBETWEENVARIOUSDEVICESTOCONSIDERSUPPORTINGOTHERWISE,ITISDIFFICULTTOPLAYTHEROLEOFTHENEWEQUIPMENT53DESIGNANDDEVELOPMENTOFTHEMINEDEPLOYMENT,TOFULLYCONSIDERTHEOPTIONALAUXILIARYTRANSPORTEQUIPMENTPERFORMANCECHARACTERISTICSANDAPPLICATIONCONDITIONS,SUPPLEMENTEDBYTRANSPORTEQUIPMENTSAFEANDEFFICIENTOPERATIONTOCREATETHECONDITIONSSOASTOMAKETHEWHOLESYSTEMTOFULLYPLAYITSROLEINORDERTOOBTAINTHEGREATESTPOSSIBLEECONOMICANDSOCIALBENEFITSDETERMININGTHESECONDARYTRANSPORTSYSTEM,FORSHOULDEXPECTTOMAXIMIZETHEUSEOFDIRECTTRANSPORTMATERIALSLOCATION,ANDSTRIVETOREDUCETHEHALFWAYREPRODUCEDANDPAUSE,IMPROVETRANSPORTEFFICIENCYTOREDUCEINVESTMENTININFRASTRUCTURE,WESHOULDMINIMIZETHEROCKROADWAYPROJECT6CONCLUSIONINTEGRATEDCOALMINERAILAUXILIARYTRANSPORTEQUIPMENT,TECHNOLOGYSTATUS,DEVELOPMENTLEVELANDUSAGE,WEBELIEVETHAT61THEDEVELOPMENTOFMECHANIZATIONANDMODERNIZATIONOFCHINASCOALMINEAUXILIARYTRANSPORTISIMPERATIVEINORDERTOACCELERATETHEPACEOFMECHANIZATIONANDMODERNIZATIONOFCHINASCOALMINEAUXILIARYTRANSPORT,ONTHEONEHAND,BEBOLDENOUGHTOADOPTHIGHTECHEFFORTSTOPROMOTETHEEFFICIENTFORMINESNEEDAUXILIARYTRANSPORTATIONEQUIPMENT,ONTHEONEHANDOFMINETYPEANDTHECONDITIONSOFPRODUCTIONTECHNOLOGY,INPARTICULAR,SHOULDCONSIDERTHEMININGAREAROADWAYCONDITIONS,CONTINUETODEVELOPMULTISPECIES,MULTIFAMILY,CANBEUSEDFORMECHANIZEDMININGOFFASTMOVING,FULLYMECHANIZEDEFFICIENTMATERIALTRANSPORTANDOPERATIONOFNEWANDEFFICIENTAUXILIARYTRANSPORTEQUIPMENT,THEMINEORMININGAREATOTHECORRESPONDINGDEVICECANBEUSEDATTHESAMETIME,THEDESIGNOFMINESANDMININGAREASHOULDBESTRICTLYINACCORDANCEWITHTHETECHNICALREQUIREMENTSOFTHETRANSPORTATIONEQUIPMENT,ROADWAYLAYOUT,ENSURETHATTHESELECTIONOFEQUIPMENTTOGIVEFULLPLAYTOADAPTTOTHECONDITIONSOFUSEOFITSENORMOUSECONOMICANDSOCIALBENEFITS62TOVIGOROUSLYDEVELOPTHETRACKLESSAUXILIARYTRANSPORTVEHICLESFORCHINASCOALNEEDSTRACKLESSAUXILIARYTRANSPORTEQUIPMENTCOMMONLYUSEDRUBBERTIREORTRACKRUNNINGGEAR,EXPLOSIONPROOFDIESELENGINE,BATTERY,SUCHASTRACTIONPOWERUNDERGROUNDRAILAUXILIARYTRANSPORTVEHICLESWITHHIGHPERFORMANCE,MULTIPURPOSE,FLEXIBLE,EFFICIENTSECURITYANDADAPTABILITY,ETC,SOTHEPROPORTIONOFPOSSESSIONOFTHETRACKLESSAUXILIARYTRANSPORTEQUIPMENTINTHECOALMINETRANSPORTATIONISBOUNDTOEXPANDYEARBYYEAR,ANDPROSPECTSUNDERGROUNDTRACKLESSAUXILIARYTRANSPORTATIONEQUIPMENT,ISWIDELYUSEDINADVANCEDCOALTECHNOLOGY,ANDDEVELOPMENTEXPERIENCEISALSOVERYRICHINCHINASUNDERGROUNDTRACKLESSAUXILIARYTRANSPORTEQUIPMENTALSOISPROMOTINGTHEAPPLICATIONWITHTHENEEDSOFHIGHYIELDANDEFFICIENCYOFMODERNMINECONSTRUCTION,DEVELOPMENTANDUSEOFAUXILIARYTRANSPORTATIONEQUIPMENT,ISBOUNDTOBEFURTHERDEVELOPED,AVERYIMPORTANTPRACTICALANDFARREACHINGSIGNIFICANCEINRECENTYEARS,CHINASCOALMINERAILAUXILIARYTRANSPORTEQUIPMENTANDTECHNOLOGYHAVEBEENGREATLYIMPROVEDANDENHANCEDAUXILIARYTRANSPORTBYMOREANDMOREATTENTION,WHICHARETOACCELERATETHEDEVELOPMENTOFTRACKLESSUNDERGROUNDCOALMINEAUXILIARYTRANSPORTATIONTECHNOLOGYTOPROVIDEASTRONGGUARANTEE中文译文煤矿井下辅助运输的现状与分析1、引言煤矿辅助运输是指煤矿井下的运输除煤炭运输以外，人员、材料、设备和矸石等各种运输。煤矿井下辅助运输可分为轨道辅助运输和无轨辅助运输两种。轨道辅助运输以铺设双轨或悬吊单轨为主要特征，采用架线电力、防爆柴油机、蓄电池和钢丝绳为牵引动力；而无轨辅助运输则以胶轮或履带为行走机构，采用防爆柴油机、蓄电池等为牵引动力。2、提高矿井辅助运输装备水平的必要性目前，煤矿的辅助运输系统除少数几个煤矿采用了柴油机胶套轮齿轨卡轨车和无轨胶轮车等新型高效的辅助运输设备以外，大部分矿井的辅助运输系统仍然相当落后，基本上仍停留在五、六十年代水平，还在延用无极绳、小绞车等多段分散落后的传统辅助运输方式，运输环节多，系统复杂。由井底车场至采区工作面，需经多次中转编列。一条顺槽就需设置多台调度绞车，占用大量设备和劳力。据有关资料统计，煤矿辅助运输人员约占井下职工总数的1/3以上，有些矿甚至达到50。综采工作面搬家，国外一般仅需L2周即可完成，用工200500个，而我国煤矿传统方式需要2545天，用工5000个以上。综采矿井每采百万吨煤辅助运输用I5001200人班，是先进国家的710倍。不仅如此，其事故率约占工伤事故总数的30以上，仅次于顶板事故，而且呈上升趋势，严重地影响了生产安全。其主要原因就是我国煤矿辅助运输系统落后，效率太低，且不安全。近年来除了少数几个矿采用了一些新型高效的辅助运输设备以外，大多数煤矿的辅助运输系统仍然是小绞车、小蓄电池机车等多段分散落后的传统方式，与综采综掘等现代化系统很不相称。它严重影响矿井全员效率的提高和煤矿安全生产，与发展煤矿生产综采综掘等现代化很不适应，已经成为制约煤炭生产发展的薄弱环节。随着当前大中型矿井的建设，矿井辅助运输设计与选型是矿井建设的重要课题内容之一，选择合理的矿井辅助运输方式，提高矿井辅助运输的装备水平，将直接影响到今后矿井的生产和经济效益，对确保矿井煤炭生产产量提高，生产合理经济运行，矿井辅助运输方式起着至关重要的作用，有极其深远的意义。3、几种矿井辅助运输的设备性能特点31卡轨车。包括绳牵引和柴油机牵引卡轨车，其特点是全部载重都落在巷道底板的的双轨上。与巷道支护条件无关，但对底板有一定要求。底鼓明显，积水较多的巷道不适合使用。因具有防掉道的卡轨轮及可靠的制动系统，能以较高的速度安全可靠的在轨道上运行。卡轨车的突出优点，是承载能力大，爬坡能力强，运行速度快，安全性好。在失控等危险情况下也能自动紧急制动停车，特别适合于采区运输。近年来国外在综采设备搬家、材料和人员运输等方面都在大力发展卡轨车。在我国煤矿开采深度较较浅，矿压较小，底鼓现象少，巷道断面小，支护条件差，液压支架等综采设备的重量较大，生产集中的矿井，更适于卡轨车的发展。绳牵引卡轨车的牵引能力大，爬坡能力强。可适用于较大的倾角，常用于坡度较大，弯道较少的运输系统。其主要缺点是，只适用于固定段的运输，进入多条分支巷道时必须经过车场或转载站，因而形成多段运输。占用设备多，运输效率低，劳动强度大，设备利用率不高。另外，运输距离受限，一般不超过2KM，而且钢丝绳磨损严重，消耗量大，更换也不方便。32单轨吊。包括柴油机、蓄电池和绳牵引单轨吊。使用最多的是柴油机单轨吊，其特点足体积小，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。连续运输距离长，用于掘进巷道时能迅速延伸轨道，既安全可靠，经济性也好。可以实现从井底车场甚至从地面斜井或平巷开拓时至采区工作面的直达运输。根据国外经验，采用单轨吊系统可以基本解决整个矿井的辅助运输机械化问题。当前我国还存在着大量的中小型矿井。矿井的井筒及巷道断面也都较小，巷道系统比较复杂。井型及巷道系统又不易改造。如果这些矿的巷道顶板比较稳定，支护条件较好，单件重量不太大不超过14T，特别那些有底鼓的矿井，选用单轨吊运输系统还是比较合适的。33无轨胶轮车。在国外矿井用得较多。在我国仅少数几个煤矿在使用。这种车一般采用铰接车身，运行机动灵活，装卸方便，运行速度快，载重能力大，爬坡能力强最大可达140。可以整体运输液压支架。可实现从地面直至采区工作面不经转载的直达运输。但要求巷道断面有效大的宽度一般不能小于36M，对巷道底板的硬度、不平度都有较高的要求。垂直转弯半径也较大R50M，现有生产矿井仅有少数矿井适合无轨运输系统。34齿轨机车。一般指的是带钢轮和齿轨轮的机车。在平道上靠钢轮与轨道的粘着力高速运行。在斜巷上小于100靠齿轨轮与齿轨的啮合低速牵引。因此这种机车能直接进入上下山斜巷和起伏不平的工作面运输巷和回风巷。缺点是自重和转弯半径较大，不大适合在采区运行。如果变坡较多，则铺设齿轨较长，影响成本和车速，只宜用于水平大巷及与其相连的坡度不大的主要上下山巷道使用。35胶套轮机车。是在使用普通轨的基础上，在机车的驱动轮上加一层胶质轮套作轮缘踏面，从而增大了驱动轮与钢轨表面的粘着系数，同时，在机车的制动系统中加装新型制动闸，使机车的爬坡力大大提高。可以用到570的坡道上。可用作采区的材料、设备和人员运输。36蓄电池机车。因受蓄电池容量限制，多用于巷道平缓，载荷较小，作业不频繁的短途运输。对于巷道坡度大，运输距离长，作业频繁、载荷较大的运输，最好采用柴油机车，随着防爆低污染柴油机制造技术的不断发展，柴油机的质量性能和可靠性均有很大提高。废气排放量指标已大大降低。维护工作量也逐步降低。由于蓄电池的充放电管理较复杂，所以蓄电池机车的推广应用受到很大的影响。4、高效辅助运输设备明显的优点41运行安全可靠，不跑车、不掉道。设有工作、停车安全和超速及随车紧急制动等三套安全制动系统，并有防掉道装置。适于在井下大巷和采区运行。42爬坡能力强，能在起伏坡度较大和弯道道岔较多情况下行驶。43牵引力大。能实现重型物料如重型液压支架的整体搬运，对散料长材能进行集装运输，载重量大。44运行速度快。因具有防掉道等安全设施及安全监控与通信等装置，可以较高的速度在采区运行。45能实现远距离连续运输。46有比较完整的配套设备和运