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1、煤矿11041下顺槽绳牵引单轨吊车系统设计方案一、巷道概况一、条件：11041下顺槽工作面巷道全长2300米，宽5米，设计高度3.5米，有1处上坡，最大坡度1080米；其他是平直巷。有弯道1处，角度133弯道在变坡点处。运送人员采用3辆8座人车，能吊挂8辆矿车。运输支架，支架高度2000mm，宽度1500mm,重量26吨，要求承重车离地高度250mm。二、建议钢丝绳选用：619S-26mm，110412下顺槽运输路线示意图：（2）、巷道高度(H)依据以下的参数来计算吊挂运人车 吊挂矿车 吊挂最大物件巷道截面布置示意图h1=吊轨顶面至巷道顶部的距离350mmh2= 吊轨高度155mmh3= 起吊
2、梁高度560mmh4= 最大物件2000mmh5= 200-300 mm（运送物体距地最高点的安全高度200-300mm）h1 + h2 + h3 + h4 + h5 =350+155+560+2000(支架高度)+250=3350mm据现场测量高度3200mm，加上把地轨撤除后高度为160mm共3360mm，但有少数点高度3000mm加上地轨高度260mm共3260mm，需卧底。二、钢丝绳牵引单轨吊车运行可行性分析1.最大物件运输可行性分析巷道尺寸为高3.5米、宽5米，最大物件尺寸为宽高尺寸（1.52.）m，最大物件运输时离地有300，大于离地安全距离200300，但有几个点高度最低3200
3、mm，需卧底.巷道高度就能满足运输要求。 2. 主机安装方案（有两种）第一种，主机放置在11041直巷。优点：a，绕开了变坡点转弯，b，不必改造风门，c，不需要动皮带机。但是需要安装一台调度绞车，方便将物料转运。第二种，放置于2横贯原无极绳绞车房，优点：不需要调度绞车。缺点：a，要在变坡点转弯，考虑到运送26t支架有可能比较吃力，必要改造风门，c，需要将皮带机落地。3.钢丝绳牵引单轨吊车运输系统的优点钢丝绳牵引单轨吊是利用煤矿上普遍使用的无极绳连续牵引车和国外进口的柴油机单轨吊进行了有机整合形成的一种新的辅助运输方式，有效克服传统地面无极绳连续牵引车带来的地面铺轨繁琐，投入建设费用高，维护难度
4、大，且不能载人运输等缺陷；同时克服了国外的柴油机单轨吊机车投入成本高，噪音和空气污染大、易爆，维护保养费用多难度大等缺陷。具有结构紧凑、重量轻、噪音低、无污染、安全可靠、操作维修方便、巷道利用效率高、使用成本低等特点，极提高了生产效率。钢丝绳牵引单轨吊由无极绳绞车主机、五轮紧器、双牵引车（由2套储绳梭车、2套超速自动保护安全制动小车组成）、若干起吊梁、运人车以及连接杆、轨道轮组、尾轮、钢丝绳、专用钢轨以及通讯控制电器组成。轨道直接用链条悬挂在隧道拱形钢架上，或选择锚杆悬挂链子的方式固定轨道，每个固定点只需两根锚杆和一条链子即可固定。起吊梁动力源采用矿井本身的气压源。采用自主创造发明超速自动保护
5、安全制动小车，从而起到安全自动防护作用，实现了矿井物料及乘人吊挂运输。设备安装十分简单，吊轨系统维护量很小，钢丝绳牵引单轨吊车只需要2名司机即可完成运输任务。钢丝绳牵引单轨吊车是有人跟车驾驶的设备，可全程掌握运行状况，能及时采取措施应对异常情况，实现了运输中的全过程控制，大大减少了辅助运输安全事故发生的概率，实现了好又快的安全生产。牵引车及轨道上各种车辆均采用卡轨式结构，任何时候均不会出现掉道现象；具有双重制动保护功能；主机的制动装置和安全制动小车的断绳制动保护装置。钢丝绳牵引单轨吊车不仅可以作为综掘机高效掘进巷道的后配套辅助运输系统，而且也可作为工作面安装的运输系统使用，可以节省工作面安装前
6、的准备时间。4、 单轨吊与传统无极绳绞车相比较的优点a,轨道铺设，无极绳绞车轨道铺设约1000元/m，2300m地轨铺设就需要230万，而单轨吊轨道铺设只需要400-500元/m，轨道铺设上节约大概120-130万；b，无极绳绞车不能运送人员，单轨吊可以运送人员，这样节约了安装猴车的费用，2300长的候车一般需要投入200多万，C，单轨吊可以将物料运输、人员运输和皮带机运输都布置在一个巷道，这样就可以节约一条巷道，这种布置方案我们在矿务局有很多，D，如果将无极绳绞车的物料运输和架空候车布置在一个巷道，根据运人不运物，运物不运人的安全规则，运输效率就大大降低，而单轨吊可以运物运人同时进行。5、
7、绳牵单轨吊和柴油单轨吊的比较A，柴油机单轨吊一次性的采购成本高，以一台7驱的柴油机为例，大概成本在1000万左右B，柴油机单轨吊运营成本高，a）燃油，柴油机单轨吊每千瓦时耗油250g左右，再加上20%的功率损耗，每千瓦时耗油300g，合人民币3元，而绳牵引单轨吊耗电每千瓦时需人民币0.4元，b）柴油机单轨吊驱动轮每三个月需要更换一次，一个驱动轮价格是1.8万，7驱就是12.6万，一年更换四次，价格是50万左右；而绳牵引单轨吊一年只需要更换一次钢丝绳。C）柴油机单轨吊是在高速、高温、高压的状态下运行的，所以故障发生率相对较高，而绳牵引单轨吊是在低速常温常压状态下运行，所以故障发生率比较低，d）据
8、山能集团新汶矿务局统计，一台柴油单轨吊一年的运营费用不低于150万6、根据运输对象的不同，运行车辆可以有不同的编组方式，但牵引车和制动车必须编入其中。三、单轨吊运输系统建设实施方案1.钢丝绳牵引单轨吊车轨道运输线路设计尾部换装车场，由矿上自行铺设；为了气动单轨吊车继续前行，尾轮置于轨道上方。安装布置运输线路如下图。前换装车场采用原“S“形弯铺设轨道主机（绞车）安装位置（靠巷道右边布置）尾轮安装位置（在轨道上）备注：钢丝绳牵引单轨吊车安装路线由该矿实际巷道路线来定。绞车主机及主机紧器安装如下图：A、尾部换装车场点40米长见如下布置图；B、尾轮安装见如下布置图。2.单轨吊轨道选用：140E型工字钢
9、（155）单轨吊轨道分为:直轨-长度分别为1.5m 2m和2.4m、3m垂直弯轨-曲率半径不小于10m、水平弯轨-曲率半径不小于6m。直巷一般采取2.4m或3m直轨，斜巷常采取2m或1.5m直轨，水平和垂直拐弯处分别采用弯轨，并且在弯轨两端分别连接1m过度直轨。（1）单轨吊轨道主要有直轨、弯轨、连接轨和过度轨四种，吊挂轨道规格满足下列要求：（2）使用符合德国工业标准（DIN20593）的专用钢轨I140E，直轨标准长度3m/2.4m ,宽度68mm，高度155mm，中板厚度7+0.5mm。（3）允许单根轨道垂直夹角是3.5，水平夹角1。（4）弯轨最小水平曲率半径6m，每节弧长不大于2.5m，弧
10、长大于1.6m时，应在其中点设一吊耳。（5）轨道垂直转弯用直轨完成，最小垂直曲率半径10m。（6）水平弯轨及轨道与道岔连接处应用法兰连接。（7）同一线路必须使用同型号单轨，道岔单轨要与线路单轨型号一致，单轨接头间隙不得大于3mm，高低和左右允许偏差分别为2mm和1mm。（8） 吊挂紧固件应使用10.9级高强度M20115螺栓和M2095螺栓。（9）吊挂链环选用GB/T12718-91标准的1864规格的高强度圆环链。（10）吊挂U型环为生产厂家设计制造专用配件，不可用其他产品替代。（11）工字钢、U型钢卡具为生产厂家专用配件，不可用其他产品替代（12） 根据我矿运送一次整体运输26t支架的情况
11、，应采用2m重轨。3. 单轨吊轨道的固定方式 (1) 轨道吊挂方式由轨道生产厂家设计工程师确定，用户不可擅自更改吊挂方式。(2)吊挂紧固件、链环、特制卡具及U型环使用前应做不小于150kN集中载荷的抽样试验。(3)轨道吊挂完毕后，如图一、图二、图三所示：-33，80100，-11，-10mmm10mm。图一图二图三(4)单轨直道段，为限制轨道的横向摆动，需沿纵向每隔十组吊点增设一组加强链，两条加强链夹角大于120，如下图示：水平轨道横拉链图(5)轨道在坡上安装时，每个轨道用一根斜拉链进行斜拉，每隔4条轨道，沿轨道垂直方向设一横拉链，如下图： 坡上轨道斜拉链图A. 锚杆悬挂双锚杆悬挂1) 吊挂轨
12、道选用锚杆悬挂时，选用22x2500mm高强锚杆，安装轨道前对每根锚杆进行预定100kN锚固力的集中载荷试验。如有特殊地质条件需选用其他型号锚杆。2) 当采用锚杆悬吊时，要求单根锚杆锚固力大于100kN，锚杆外露长度在100-150 mm之间，巷道中垂线与锚杆夹角小于10。3) 要求吊挂轨道的各吊挂点间距偏差不得大于20mm，10组吊挂点间距的累计偏差不得大于50mm。B. U型钢架棚悬挂 U型钢架棚悬挂1) 采用U型可压缩性金属架棚支护时，可用架棚顶梁悬挂轨道，在悬吊点做100kN预定集中载荷试验，试验过程中架棚不得失去可缩性和产生朔性变形，应能可靠支撑围岩压力。2) 支护棚间应设纵向拉杆，
13、防止支护棚倒伏。3) 轨道垂直方向偏移角小于3，水平方向偏移角小于1。4) 要求吊挂轨道的各吊挂点间距偏差不得大于20mm，10组吊挂点间距的累计偏差不得大于50mm。4.关于锚索紧固安全性的说明为保证列车车辆运行的稳定性，每十根轨道配置一套稳固装置（采用中间带固定板的轨道），如下图所示： 备注:减小钢丝绳牵引单轨吊车车辆在运行过程中，轨道的左右摆动由于绳牵引单轨吊自身特点，在有弯道的轨道吊挂增加斜拉，防止钢丝绳受拉轨道走形。 5.轨道固定点的受力分析随着整个矿井单轨吊运输系统的完善，为加大机车运载力度，依据运输物资配置方案（设备单件运输最大重量26t）建议我矿选用16t起吊梁两根。锚杆受力示
14、意图如下:锚杆锚固力F计算依据以下的参数来计算W1=26吨（设备单件最大重量）W2=1.0吨（16t起吊梁自重两套）W3=0.050吨（2m/根轨道）W4=0.5吨（6t起吊梁自重一套）f=1.6（安全系数）说明：起吊梁自身长度为6.2m，选用2m/根的直轨，起吊梁至少横跨4个悬挂点. 如果每个悬挂点选用两根锚杆固定，所需锚杆数量n=8；当起吊梁的行走小车与悬挂点接触时，锚杆承受的拉力最大，依据力矩平衡及支反力进行简单估算，26吨起吊梁（两个16T）与轨道接触点为8，则每根锚杆锚固力F F=(W1+W2+W3) f/ 2/8 =(26+1.0+0.054) 1.6/162.72t=27KN50
15、KN根据此计算的锚固力与要求提供的锚杆拉拔力（50KN）进行比较，选用2m/根的直轨，锚杆锚固力F即可满足要求。备注：轨道布置时靠支柱布置，不需要放在巷道中间，最大尺寸保证离设备距离支柱距离为400mm就可以，这样就保证了单轨吊机车及液压支架左右摆动的距离。另外一侧可以摆放其它的井下设施和装置，以充分利用巷道空间。四机车设备选型 1.钢丝绳牵引单轨吊车牵引能力验算和选型A、11041下顺槽巷道地质工况条件：巷道总长度2300m巷道最大角度10B、使用条件（1）、11041下顺槽工作面铺设轨道轨型140E；最大物件26吨；物料18吨（6辆车/每辆3T）；3辆运人车8座。（2）、单轨双向运输；（3）、钢丝绳采用26NAT619S+FC1670SZ372型钢丝绳（GB/T8918）；（4）、井下电压：6601140VC、选型计算（计算方式同无极绳连续牵引车）1、完成工况条件所需牵引力计算： F=(G+G0)(
