注册安全工程师《金属非金属》考点：地下运输

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1. 地下运输的分类

地下运输是地下金属矿与非金属矿采掘生产中的重要环节，其工作范围包括采场运搬 及巷道运输。它是连续采场、掘进工作面与地下矿仓、充填采空区或地面矿仓与废石场的 运输渠道。采场运搬包括重力自溜运搬、电耙运搬、无轨自行设备运搬(铲运机、装运 机或矿用汽车)、振动出矿机运搬及爆力运搬等。巷道运输包括阶段平巷及斜巷的运输， 即采场漏斗、采场天井或溜井以下的至地下储矿仓(或平碉口)之间的巷道运输。

为了保证地下运输正常有效地进行,必要的运输辅助设备是不可缺少的。

2. 地下运输系统

地下矿山运输系统和运输方式一般在进行矿床开拓设计中确定。确定的原则应考虑矿 床的赋存条件、开拓系统、采矿方法、开采规模、生产服务年限、运输设备的发展现状及 企业的管理水平等。要做到技术上先进可靠、经济上合理有利、运转安全、管理方便、能 耗小、投资省。

1)轨道运输

轨道运输一般指机车运输，它是国内外地下矿山的主要运输方式。轨道运输主要由矿 车、牵引设备和辅助机械等设备组成，常与耙矿、装矿、带式输送机或无轨运输等设备组 成有效的运输系统，在生产过程中可运送矿石、废石、材料、设备和人员等。

它是组织生 产、决定矿山生产能力的主要因素之一。机车牵引矿车列车在轨道上运行是水平长距离运输的主要方式。轨道轨距分为标准轨 距和窄轨距，标准轨距为 1435 mm,窄轨距分为 600 mm、762 mm、900 mm 3 种。按轨距 的不同，机车也可分为标准轨距机车和窄轨机车;按使用的动力不同，矿用机车可分为电 机车、内燃机车和蒸汽机车。蒸汽机车已基本淘汰，内燃机车一般只用于地表。电机车由电能驱动，按电源性质不同，电机车又可分为直流电机车和交流电机车，直流电机车应用最广。现在，已有不少用户开始使用变频电机车。按供电方式不同，直流电机车有架线式电机车和蓄电池电机车之分,我国非煤矿井下使用的绝大部分都是架线式电动机。架线式电动机结构简单，成本低，维护方便，机车的运输能力大，速度高，用电效率 其缺点是须有整流和架线设施，不够灵活;架线对巷道尺寸与行人的安全有一定的影响;集电弓与架线之间容易产生火花，不允许在瓦斯严重的矿山使用，初期建设时投资较大。但从长远来看，采用架线电机车的总成本要比蓄电池电机低得多。国内井下架线电网的直流电压有 250 V 和 550 V 两种。

蓄电池式电机车是用蓄电池供给电能。蓄电池一般在井下电机车库进行充电。电机车上的蓄电池组用到一定程度后，可取下换上充好电的蓄电池。这种电机车的优点是无火花 引爆危险，适合在有瓦斯的矿井使用;不须架线，使用灵活，对于产量小、巷道不太规则 的运输系统和巷道掘进运输很适用。其缺点是须设充电设备;初期投资大;用电效率低, 运输费用较高。一般出矿阶段采用架线式电机车，开拓阶段运输可采用蓄电池电机车用以 克服外部条件限制。在有爆破性气体的回风巷道，不应使用架线式电机车，高硫和有自然 发火危险的矿井，应使用防爆型蓄电池电机车。除上述两种电机车外，还有复式能源电机车，主要可分为架线一蓄电池式电机车和架线一电缆式电机车。架线一蓄电池式电机车上有自动充电器，可利用架线电源随时对车载蓄电池自动充电，无需经常到充电室充电，可提高机车的利用率;还可直接开进开拓掘进巷道，使用机动灵活;架线一电缆式电机车在运输大巷工作时，直接从架线获取电能;在不便装设架线的区域行驶时，可由电缆供电，但用电缆供电的运输距离不能超过电缆的长度。

内燃机车不需架线，投资低，非常灵活。但构造复杂，废气污染空气，需在排气口装废气净化装置，并加强巷道通风。这种机车目前国内仅有少数矿山在通风良好的平碉地表联合区段以及地表运输使用，国外矿山使用较多。矿用车辆有运送矿石(废石)的矿车、运送人员的人车、材料车、炸药车、水车、 消防车及卫生车等专用车辆。

2)无轨运输

地下矿山采用无轨自行设备运输始于 20 世纪 60 年代，随着地下无轨设备的完善，地下无轨开采技术也得到了迅速的发展。

地下矿用汽车是专为地下矿山设计的自行车辆，是实现无轨开采技术的主要运输车辆，具有机动、灵活、多能、经济的优越性。地下矿用汽车广泛应用于条件适宜的各类地下矿山进行强化开采，不但可以提高地下矿山的劳动生产率和产量，促使生产规模不断扩 大，而且还改变了该类矿山的回采工艺、采矿方法和掘进运输系统。特别是随着近些年矿山自动化、智能采矿等技术和系统的发展，促使地下矿山朝着无轨开采的无人化方向迈 进。

(1)地下矿用汽车运输的主要优点是：

①机动灵活，适用范围广，生产潜力大。可将采掘工作面的矿岩直接运送到各个卸载场地而不需中途转运，卸矿地点也不受限制;人员、材料、设备亦可不经转运直接到达工作面。

②在一定的条件下，采用地下矿用汽车运输可以适当节省设备、钢材和人员。

③在竖井全套设施建成前，有可能提前出矿;也便于采取边缘和零星矿体采矿运输工作。

④在运距合理条件下，地下矿用汽车运输生产环节少，能显著提高劳动生产率。

(2)地下矿用汽车运输存在的缺点是：

①地下矿用汽车虽然有废气净化装置，但柴油发动机排出的废气污染井下空气，目前仍不能彻底解决。通常采用加强通风等措施，增加了通风设备等方面的费用。

②由于地下矿山道路路面质量不好，轮胎消耗量大，备件费用增加。

③维修工作量大，需要技术熟练的维修工人和装备良好的维修车间。

④为了便于地下矿用汽车的行驶，要求的巷道断面尺寸较大，增加了开拓费用。

(3)地下矿用汽车与地面自卸式汽车相比，在结构上通常有以下特点：

①能拆装，方便大件下井。

②采用饺接式底盘、液压转向，车体宽度窄，转弯半径较小。

③车体高度低，一般为 2~3m,适合在狭窄低矮的井下空间作业，重心低，加大了 爬坡能力。

④行驶速度低，其发动机功率较小，从而减少了尾气排放量。

3) 带式输送机运输

带式输送机运输是一种连续运输方式，主要用来运输矿岩，也可运输材料和人员。这种运输方式生产能力大、安全可靠、操作简单、自动化程度高。随着高强度胶带的使用，带式输送机运输已具有长距离、大运量、高速度的特点，符合现代矿山设备高效运输的要求。

带式输送机运输在地下矿的使用受到矿岩块度、运量、巷道彳顷角、弯道等的限制。通常只能运送经过粗碎的矿岩(块度小于 350mm),且只适宜使用在运量较大、巷道角较 小、没有弯道的情况下。

地下带式输送机运输按其使用场所和完成的运输任务可分为：①采场带式输送机运 输，它直接从采矿工作面接受和运输矿岩。②集矿带式输送机运输，它从两台或多台带式 输送机接受矿岩。③干线带式输送机运输，它运输地下开采的全部矿岩，包括经平巷、斜井至地表的带式输送机运输。

带式输送机按基本结构一般可分为基本型和特殊型两种，基本型又分为平形和槽形两 种。目前，具有代表性的特殊型带式输送机有深槽带式输送机、波纹挡边带式输送机、花纹带式输送机、管状带式输送机、气垫带式输送机、压带带式输送机、弯曲带式输送机等。

带式输送机运输实现了物料运输过程的连续化。与其他输送设备相比，有以下特点：

①输送能力大。国内带式输送机最大输送量已达到 8400 t/h,国外带式输送机最大输送量已达到 37500 t/ho

②输送距离长。只要有足够的带强，从技术角度看，带式输送机在输 送距离上是没有限制的。国内带式输送机单机长度已达到 15. 84 kmo

③地形适应能力强。 带式输送机可以从空间和水平面的适度曲线上适应地形，从而减少转运站等中间环节，降低基建投资，从而从空间或平面上避免与公路、铁路、山川、河流、城市等发生干扰。④结构简单、安全可靠。带式输送机的可靠性已为工业领域的诸多应用实例所验证。

⑤运营成 本低。带式输送机系统单位输送量所消耗的工时和能源，在所有散装物料运输工具或设备 中通常是最低的，且维修简单、快捷。

⑥自动化程度高。带式输送机输送工艺流程简单, 动力设备集中程度、可控度高，易实现自动化。

⑦具有受天气影响程度低、寿命长等特 点。

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