课 时 授 课 计 划
___________学年第____学期 第____周
第三章 矿井辅助运输设备
第一节 轨 道
一、轨道的结构== 道砟 + 轨枕 + 钢轨 + 联接零件
1. 道砟——铺在路基上的石子。其作用是固定轨枕、承受和分散轨枕上的压力、减少车
辆行驶的冲击和调节轨面的高度。坚硬石块，块度20~40mm。铺设厚度：坡度＞10°
的巷道，应在底板上挖轨枕沟，深度为轨枕厚度的2/3，道砟厚度≥50mm ；坡度≤10°
的巷道，道砟厚度应≥100mm 。用道砟铺成梯形截面的道床，其上部宽度应超出轨枕
端部50~100mm。
2. 轨枕——木材或钢筋混凝土制成。用来承受钢轨的压力并将压力传递给道砟、同时保
持两条钢轨的轨距。（常用木轨枕类型见P108/B3-1）。钢筋混凝土轨枕(Ⅱ型) 见下表：
3. 钢轨——标准钢轨，其型号（轨型）以每米长质量(kg/m)表示，标准长度5~10m。分：
重轨(＞24#) 和轻轨(≤24#) 两大类，矿用多为轻轨。2004年版《煤矿安全规程》规定：
对于运行≥7t 的机车及≥3t 的矿车，必须采用≥30#的钢轨，以策安全。 (参见P108～
109/B3-2～3-3)
4. 联接件——专用螺栓、螺母、垫圈、鱼尾板、导电联接片等。
二、轨距、轮缘距及弯道
1. 轨距——两轨头的内侧距离，用S g 表示。轨距=600mm、762mm 、900mm 三种，其中
600mm 、900mm 为标准轨距。轨距的铺设允差== +4mm / -2mm .。
2. 轮缘距——两车轮轮缘外侧的距离，用S l 表示。一般要求：Sg -S l =10mm 。
3. 弯道
①弯道处外轨抬高值 ∆h =Sg ⨯v /10R (具体数值见P110/B3-4)
抬高方法是：内轨不动，加厚外轨下面的道砟厚度。逐渐抬高的直线段（缓和线）
长度x1=(100～300) △h ，即相应坡度=1％～3％(0.6°～1.7°) 。
②弯道处轨距加宽值 ∆S =0.18S Z /R =L /8R L ——车厢长度。
加宽方法是：外轨不动，内轨里移。逐渐加宽直线段的长度x2=(100～300) △S 。
③弯道半径
视行车速度而定： 当V ＜1.5m/s时，R ≥7 SZ ；
当1.5m/s＜V ≤3.5m/s时，R ≥10S Z ； (Sz——车辆轴距) 222
当V ＞3.5m/s时，R ≥15S Z 。
计算求得弯道半径的数值后，应圆整为较大的整数。
三、轨道的衔接
1. 道岔的构造
①基本轨——标准钢轨。
②尖轨——其尖端紧贴在基本轨上，以防车辆发生掉道。
③道岔曲轨——换道钢轨的弯曲部分。
④辙岔——两条道岔曲轨的交叉联接处，由岔心和翼轨组成，焊在钢板上成为一个整
体。为保证车轮正常通过道岔，其两侧基本轨旁设置护轮轨。
2. 道岔的类别==单开道岔、对称道岔、渡线道岔、简易道岔。
第二节 矿 车
一、矿车的种类及其应用
1. 矿用车辆的种类 见P113页首表，其中运货矿车占矿用车辆的80％，本节仅研究此
类矿车。
2. 运货矿车与矿井设计生产能力的配套应用 （参见P113/B3-5）
3. 运货矿车的技术特征=矿车容积（m ）、载货量（㎏或t ）、外形尺寸（长×宽×高，mm ）、
轨距（600或900mm ）、轴距（mm ）、自身质量（㎏或t ）、缓冲器型式、联接器最大牵
引力（N ）等。 （详见P114/B3-6）
4. 底卸式矿车的卸载方式 按P115/T3-7在黑板上画图向学生讲解。
5. 矿车的两个重要经济技术指标(也属于矿车的技术特征)
①容积利用系数 容积利用系数=有效容积/矿车外廓体积 其值越大越好。
②车皮系数 车皮系数=车皮质量/载货量 其值越小越好。
二、矿车运行阻力 (略)
3
第三节 钢 丝 绳 运 输 设 备
一、钢丝绳运输的类型
1. 定义——凡是在轨道上利用绞车、钢丝绳、矿车或其他容器所进行的轨道运输。
2. 优点——设备简单、操作方便、应用广泛。尤其对于倾角较大或底板不平的巷道，当胶
带输送机不能应用时，采用钢丝绳运输更为合适。
3. 分类
①有极绳运输——钢丝绳的一端固定在滚筒上，另一端与载货容器相连，通过滚筒绞车
使钢丝绳收、放，达到运输的目的。其特点是按运输周期进行，属于周期动作式运输
设备。有极绳运输又分为单绳和双绳运输：前者钢丝绳牵引矿车向上运行、下运靠矿
车自溜运行；后者钢丝绳牵引一个矿车组向上运行，同时另一个矿车组自溜向下运行。
(参见P118/T3-8a、b)
②无极绳运输——用摩擦轮绞车带动一条封闭的钢丝绳运转，用特殊的联接装置带动矿
车沿轨道运行。因该运输方式劳动强度大、钢丝绳磨损严重、附属设备多、衔接环节
费工费时，属落后运输方式，已趋淘汰。 (参见P118/T3-8c)
二、有极绳运输设备
0. 几点说明
a) 有极绳运输设备的组成==牵引绞车+钢丝绳+容器(矿车) 等。
b) 所用牵引设备的习惯划分：滚筒直径D ≤2m 者称为绞车或小绞车；D ＞2m 者称为提升机或大绞车。
c) 有极绳运输设备的类型——根据结构、用途和工作原理的不同，分为调度绞车、斜巷
运输绞车两种。
1. 调度绞车
在矿区地面或井下车场调度车辆用，也可在其他场所做一些辅助运输工作。常用调度绞
车的技术特征见P119/B3-8。
2. 斜巷运输绞车
此类绞车分缠绕式和摩擦式两种；按滚筒数目又分为单滚筒和双滚筒绞车两类；按滚筒直径大小又有0.8m 、1.2m 、1.6m 三种规格。一般用于井下斜巷的材料和设备运输等，也可供产量很低的小型矿井作主要提升设备用。目前我国矿山常用的运输绞车有以下两种系列：
①矿用非系列绞车 是我国20世纪60～70年代各厂自行设计和生产的“定型产品”。目前在矿山斜巷运输中还有相当一部分此类产品。其技术规格见P119/B3-9。
②JT 系列绞车 为适应国情，由全国专业厂家联合设计的新系列绞车。与老系列相比：提升能力提高了10％；结构上采用了紧凑的盘式制动闸、中心驱动减速器、圆盘式深度指示器及快速调绳离合装置。其技术规格见P122/B3-10；结构见P122～123/T3-11～12。
第四节 单 轨 吊 (车)
O 、概述
1. 辅助运输——矿山井下除矿物运输外，人员、材料、设备和矸石等的各种运输统称为辅
助运输。
2. 传统的辅助运输方式
①井下主要运输大巷——采用电机车运输。
②采区巷道——采用矿用绞车、小型调度绞车、蓄电池机车运输。
3. 传统辅助运输的主要问题
①系统复杂、运输环节多、设备多、中转多、辅助人员多、效率低。
②安全状况差，事故率约占井下工伤事故的30％。
4. 高效辅助运输设备的类型——单轨吊(车) 、卡轨车、齿轨车、无轨胶轮车。
5. 单轨吊(车) 的分类：钢丝绳牵引、吊挂机车牵引两大类。吊挂机车牵引又分为防爆净化
柴油机车牵引和蓄电池机车牵引两种。
一、钢丝绳牵引单轨吊车的主要组成部分
1. 液压牵引装置==液压泵站+液压绞车。
最大牵引力==29.4(单泵) ～58.8KN(双泵) ；最大牵引速度==1.5(单泵) ～2m/s(双泵) 。
2. 导绳滑轮组——牵引钢丝绳的托绳、导向装置。 （见P126/T3-15）
3. 导轨——由多节I140或I120工字钢组成，每节长3米，每两节导轨之间用快速联接件联接，用 18*64的圆环链吊挂在巷道顶梁或顶板上。分直轨和曲轨，每8节直轨设置
一个导绳轮安装座、曲轨每节设置三个安装座。无论直轨、曲轨，都可从中拆换任意一节。 （见P126/T3-16）
4. 支承车——是各种吊挂车组的基本组成部分==车架+四个支承滚轮+四个导向立轮组成。每个支承车可承载1. 3～1.5t ，所需数量根据货载大小增减。 （见P127/T3-17）
5. 牵引车——==支承车+1个牵引臂组成。牵引车与支承车之间由带倒链起重器的横梁联接，可以悬吊、输送物料。 （见P126/T3-17）
6. 制动车——≈支承车（只是在各支承轮内均装有制动油缸）。车组运行时，制动缸内充油，油压迫使制动弹簧压缩，使闸块处于松闸状态；制动时，制动缸内压力释放，制动弹簧伸张，闸块抱紧导轨腹板实现制动。 （见P126/T3-18）
7. 控制车——其上装有制动车的松闸和抱闸控制系统，控制方式有断绳自动控制和手动控制两种：
①松闸运行
搬动手把15—→F8上移—→手摇泵1开—→制动缸得压力油松闸—→压力表达
8.5MPa 后，手把15复位—→泵1停—→F8保持断路状态(受控制油压作用) —→F5也处于断路状态(制动缸不通油箱) ——吊挂车组正常运行。
由于系统油压低或泄漏导致油压＜8.5MPa 时，需重复以上操作才能恢复运行。限压阀8的作用是保证制动车在完全松闸下运行。安全阀2是限制系统最高油压≤13.5MPa 。
②抱闸制动
断绳时—→车速↑—→驱动轮转速↑(＞3m/s) —→离心式离合器动作，带动凸轮转动—→推动板爪12左移—→F7右移接通油箱卸压—→F5复右位、使制动油缸通油箱卸压—→抱闸停车。
③手动紧急停车
意外情况发生—→操作人员拉动操纵绳13—→板爪12推动F7左移—→系统卸压—→紧急抱闸停车。
【控制车的液压系统图】见P128/T3-19，图的左下方部分有错误，在黑板上画出正确的，
让学生订正。
二、吊挂机车牵引单轨吊车【补充内容，见中国矿大洪晓华主编本P142～143内容及T5-8】
1.组成==动力源（柴油机或蓄电池组）+主传动系统（机械传动方式）+制动系统+车体+
司机室+照明装置+通讯装置等。
2.特点
a)驱动轮外缘套有耐压、耐磨的摩擦材料，增大了粘着系数（达0.5），牵引力不受线
路倾角的影响，可在大倾角巷道运行，故称之为“增粘牵引”。
b)为适应倾斜巷道运行，有两套制动装置，可实现三种制动功能：工作制动闸设在驱
动轮内缘，如同汽车轮上的涨闸；安全制动闸设在车体与两端的司机室之间，与车体刚性的联接在一起，实为一个制动吊车，有两种制动功能——操作制动（由司机控制）、超速自行制动（制动装置自行制动）。
c)不受线路长短和分支的影响，可在长距离、多分支的巷道中运输，减少了转载环节。
三、单轨吊车的工作原理及其适用条件
1. 工作原理
①钢丝绳牵引——钢丝绳一端固定在牵引车上，另一端绕过摩擦轮、张紧装置、回绳轮、支承车、制动车、控制车后，固定在牵引车下方的卷绳筒上。电动机带动液压泵运转，高压油驱动绞车的液压马达，从而使摩擦轮运转，使无极绳和悬挂其上的运输吊车做往复运动。牵引绳的两端均固定在牵引车上，目的是为了方便地调节运输距离。
②吊挂机车牵引——车组吊挂在轨道上，由牵引车作为车头，带动一组矿车沿线路往复运行，运输矿物、材料及人员等。
2. 适用条件
①巷道断面与支护 巷道断面要≥7㎡；每个吊轨点要用两根锚固力各为≥60KN 的锚杆
固定。
②巷道坡度 机车牵引≤18°，最佳12°(国外达40°) ；钢丝绳牵引≤25°(国外达45°) 。
③最大单件载重量12 ～15t ；最小曲率半径水平=4m、垂直=10m。
④机车牵引机动灵活、不经转载可直达运输，不受运程限制。钢丝绳牵引则要受到许多限制:不能进分支道岔、运距≤3km 等。
⑤用防爆净化柴油机牵引，巷道要有足够的风量来稀释其排放的有害气体，以保证达到不损害工作人员健康的程度。
四、单轨吊车运输的主要优缺点
1. 优点
①采用柴油机或蓄电池车牵引，机动灵活、不经转载实现连续直达运输；运行阻力小、速度快、效率高、用人少；轨道用材比普通钢轨明显减少。
②使用坡度可达18～25°；牵引力大，可载重15t 以上；通过弯道能力强(弯道半径水平=4m、垂直=10m)。
③载重运行不受底板变形、积水和物料堆积影响。
④装卸、起吊、运输由液压起吊梁实现，劳动强度低、装卸速度快；工作制动、停车制动、紧急制动齐全，运行安全可靠。
2. 缺点
①需要的巷道断面面积大（要≥7m ）, 且要有可靠的单轨吊悬挂装置，对于拱形或梯形支架要有加固措施，锚喷巷道顶板每个悬挂点要安装锚固力 ＞80KN 的锚杆两根。 ②柴油机车牵引，巷道内要有强大的通风量来稀释废气和异味，以确保工作人员生命和健康。
五、国外矿用防爆柴油机单轨吊机车的性能参数 （祥见P131/B3-11）
2
第五节 卡 轨 车
一、卡轨车系统的基本组成及工作原理
1.组成 ＝ 轨道装置 + 卡轨车车辆 + 牵引控制设备。
2. 牵引方式
①液压绞车钢丝绳牵引； ②内燃机机车牵引； ③蓄电池电机车牵引。
3. 突出特点
载重量大、爬坡能力强、可在小半径弯道上行驶、可有效防止车辆掉道、翻车、超速和跑车事故，是目前矿井运输较理想的运输设备，也是现代化矿井辅助运输发展的方向之一。
二、卡轨车的主要类型、特点及适用条件
1. 钢丝绳牵引的卡轨车
①运输距离、适用坡度、运行速度——运距一般≤1.5km, 若巷道平直、转弯少、坡度小，
运距可增至3km ；适用坡度≤25°(最佳=18°，国外达45°) ；运行速度≤2m/s，以保证重载时重心平稳、防止转弯时倾到。
②牵引钢丝绳——直径＝φ16～φ30，不允许使用活接头，要用专用的插接接头。 ③控制方式——一般均由绞车司机远方操作，由牵引车上的跟车人员向司机发出停、开信号，确保安全运行。另外，跟车人员也可使用遥控器直接制动绞车。（现代科技的水平完全可以达到使用遥控器来跟车操作！）
④优点——结构简单、工作可靠、价格便宜、维修方便、牵引力大、爬坡角度大。 ⑤缺点——绞车司机不能直接监控运行情况、只能单线运输(分叉处要设转载站) 、运距有局限性(长距离需多台串联，交接处要设转载站) 、改变运距不便(需移动锚固站) 。 ⑥适用条件——固定线路、不分叉、转弯不多、运距不变、大运量、坡度较大的巷道运输。
2.柴油机车牵引的卡轨车
①国外概况——英国1975年始用，运距达8km ，最大坡度1:10～1:7（5.8°～8°），最大功率74kw ，运输重量12t 。
②主要优点——司机跟车操作，能直接监视一些情况；路轨分叉、延伸均很方便；属于自行运输设备、具有很大灵活性；长距离运输中不需转载；特别适用于分叉多、转弯多、运距不断延伸的区段。
③主要缺点——牵引力有限、爬坡能力差、散热多(对深部开采不利) 、增加了巷道中噪声和空气污染、价格比钢丝绳牵引昂贵得多。
④我国现状——加紧研制，常州科研试制中心试制了66kw 齿轨/粘着卡轨车，体积↓、结构↓、自重↓、转弯灵活并能在普通轨道是行驶，即可用于大巷、集中运输巷，又能进入采区。
三、卡轨车主要部件的结构形式
(一) 卡轨车的布置形式
1. 机车牵引的卡轨车——由牵引机车+运输车辆+轨道装置组成，在列车两端均设有司机操作室以利双向运行操作。一般用于平巷或一定倾角的斜巷。适用于分支多、运距长巷道，具有运输灵活、综合能力好的特点。
2. 钢丝绳牵引的卡轨车——多用于倾斜或急倾斜巷道；牵引车上设有储绳滚筒，以调节运距；制动车上设有限速制动装置，可手动和自动控制；倾斜运输时，制动车要挂在列车下方，以便在断绳、脱钩、超速时紧急制动防止跑车；列车进出坡道时，运输车辆与牵引车、制动车要重新解列或组列。
(二) 钢丝绳牵引的卡轨车主要部件的结构形式
1. 卡轨车车辆
①基本运输车——又称载重车，由两个带转向架的车轮组和车架组成。载重量0.5～10t(国外达25t) ，载重量不同，车轮组中轮对数也不同。车上备有活动装货桥板，以便于重物装卸。 （见P134/T3-22） ②牵引车——车组中唯一与牵引钢丝绳连挂的车辆，其车架上装有固定牵引绳的楔形绳卡、储绳滚筒、驾驶室、紧急制动装置、随车乘人座椅等，可根据需要任意组合。 （见P135/T3-23） ③制动车——一般设计成箱形结构，使其能承受巨大的制动力。紧急制动可手动或自动实现，制动力的解除用手动操作。制动车的编列和解列原则是“上行在后、下行在前”，以防断绳或超速制动时“跑车”。
④专用乘人车——专为运送井下工作人员用的车辆，又称人车。
2. 轨道装置
①轨道——与普通运输轨道不同，除承载和导向外，还要能保证列车实现闸轨制动。
一般由槽钢制成，也有用普通钢轨或异形钢轨的。
②道岔——根据使用地点的要求，分：转盘道岔、平移道岔、弯道。
3. 牵引设备——摩擦轮液压绞车＝液压驱动绞车+泵站+控制装置+电气系统组成。
4. 绳索导向装置——为使张紧的钢丝绳适应线路的变化、减少磨损和平衡改向，需沿线设置各种托绳辊和导向辊。托绳辊一般每隔45m 左右安装一个，双绳牵引时，两个托辊应错开安装。
5. 张紧装置——安装在绞车附近，有液压张紧和重锤张紧两种形式。
6. 回绳锚固站——用来固定回绳轮，按不同使用场合，有自移式和固定式两种。
7. 换装设备——当卡轨车系统与其他运输方式衔接时，应设换装设备。
四、国内外生产的各种卡轨车性能参数 见P137～138/B3-12～14。
第六节 胶套轮机车、粘着/齿轨机车、无轨胶轮车
一、胶套轮(轨道) 机车
在普通机车的钢轮外缘上套一橡胶(或聚氨酯) 圈套做轮缘踏面，使爬坡能力由普通机车的2°～3°增至5°～7°，采用液压方法把车轮强制压在钢轨上时，机车的爬坡能力可达到8°；同时加装新型制动闸，以有效地加大牵引力和制动力。一般适用5°以下轨道运行，对于沿煤巷掘进的起伏不定的巷道，是比较理想的掘进配套运输设备。
二、粘着/齿轨机车
当轨道坡度＞7°时，一般采用齿轨机车。在两根普通钢轨中间加装一根与之平行的齿轨，机车上加装1～2套驱动齿轮及制动装置，驱动齿轮与齿轨啮合，以增大牵引力和制动力。机车在平道上以粘着力高速牵引列车，在坡道上以齿轮系统牵引或齿轮系统+粘着力共同牵引(以齿轮牵引为主) 。
三、无轨胶轮车——英、美国家称之为“自由驾驶矿车”，俄罗斯称之为“自行矿车”
1.按用途分类——运输类车辆、铲运类车辆
①运输类车辆——主要承担长距离的人员、材料和中小型设备的运输，包括人车、运货
车、客货两用车，这类车占无轨运输车的75％。
②铲运类车辆——主要完成材料和设备的装卸、支架和大型设备的铲装运输，包括(铲斗和铲叉) 装载机和支架运输车，这类车辆占无轨运输车辆的25％
2.按动力装置分类——柴油机胶轮车、蓄电池胶轮车、托电缆胶轮车（又称“梭车”，本
身带输送机，但无牵引装置，实际是一个大运量的自卸车厢。见中南矿冶学院黎佩琨主编本P18内容及P19/T2-6），以上车辆分别占无轨运输车辆的85％、10％、5％。
3. 适用条件及特点
①储层较浅、倾角≤12°的矿井，从地面到采区直接运送人员、材料、设备和矸石。 ②转弯半径小，能在起伏不定的底板上自由驾驶，可整运27t 重的液压支架，一车可运40人、运煤矸石14～20t ，在20s 内自卸完毕。
③具有快速更换系统，司机在驾驶室里1～2min 内即可更换各种用途的车辆，实现一机多用。
④因这类车辆车体宽（1～3m ），要求巷道尺寸要宽最好是无棚腿支护巷道。巷道底板抗压强度应≥10～25N/C㎡。
4. 主要优点——多用途、使用灵活、减少转载环节、通过能力大、机动性好、安全性和适
应性强、初期投资少。
5. 国内外矿用胶套轮机车、无轨胶轮车主要性能参数 见P140～145/B3-15～19。
课 时 授 课 计 划
___________学年第____学期 第____周
第三章 矿井辅助运输设备
第一节 轨 道
一、轨道的结构== 道砟 + 轨枕 + 钢轨 + 联接零件
1. 道砟——铺在路基上的石子。其作用是固定轨枕、承受和分散轨枕上的压力、减少车
辆行驶的冲击和调节轨面的高度。坚硬石块，块度20~40mm。铺设厚度：坡度＞10°
的巷道，应在底板上挖轨枕沟，深度为轨枕厚度的2/3，道砟厚度≥50mm ；坡度≤10°
的巷道，道砟厚度应≥100mm 。用道砟铺成梯形截面的道床，其上部宽度应超出轨枕
端部50~100mm。
2. 轨枕——木材或钢筋混凝土制成。用来承受钢轨的压力并将压力传递给道砟、同时保
持两条钢轨的轨距。（常用木轨枕类型见P108/B3-1）。钢筋混凝土轨枕(Ⅱ型) 见下表：
3. 钢轨——标准钢轨，其型号（轨型）以每米长质量(kg/m)表示，标准长度5~10m。分：
重轨(＞24#) 和轻轨(≤24#) 两大类，矿用多为轻轨。2004年版《煤矿安全规程》规定：
对于运行≥7t 的机车及≥3t 的矿车，必须采用≥30#的钢轨，以策安全。 (参见P108～
109/B3-2～3-3)
4. 联接件——专用螺栓、螺母、垫圈、鱼尾板、导电联接片等。
二、轨距、轮缘距及弯道
1. 轨距——两轨头的内侧距离，用S g 表示。轨距=600mm、762mm 、900mm 三种，其中
600mm 、900mm 为标准轨距。轨距的铺设允差== +4mm / -2mm .。
2. 轮缘距——两车轮轮缘外侧的距离，用S l 表示。一般要求：Sg -S l =10mm 。
3. 弯道
①弯道处外轨抬高值 ∆h =Sg ⨯v /10R (具体数值见P110/B3-4)
抬高方法是：内轨不动，加厚外轨下面的道砟厚度。逐渐抬高的直线段（缓和线）
长度x1=(100～300) △h ，即相应坡度=1％～3％(0.6°～1.7°) 。
②弯道处轨距加宽值 ∆S =0.18S Z /R =L /8R L ——车厢长度。
加宽方法是：外轨不动，内轨里移。逐渐加宽直线段的长度x2=(100～300) △S 。
③弯道半径
视行车速度而定： 当V ＜1.5m/s时，R ≥7 SZ ；
当1.5m/s＜V ≤3.5m/s时，R ≥10S Z ； (Sz——车辆轴距) 222
当V ＞3.5m/s时，R ≥15S Z 。
计算求得弯道半径的数值后，应圆整为较大的整数。
三、轨道的衔接
1. 道岔的构造
①基本轨——标准钢轨。
②尖轨——其尖端紧贴在基本轨上，以防车辆发生掉道。
③道岔曲轨——换道钢轨的弯曲部分。
④辙岔——两条道岔曲轨的交叉联接处，由岔心和翼轨组成，焊在钢板上成为一个整
体。为保证车轮正常通过道岔，其两侧基本轨旁设置护轮轨。
2. 道岔的类别==单开道岔、对称道岔、渡线道岔、简易道岔。
第二节 矿 车
一、矿车的种类及其应用
1. 矿用车辆的种类 见P113页首表，其中运货矿车占矿用车辆的80％，本节仅研究此
类矿车。
2. 运货矿车与矿井设计生产能力的配套应用 （参见P113/B3-5）
3. 运货矿车的技术特征=矿车容积（m ）、载货量（㎏或t ）、外形尺寸（长×宽×高，mm ）、
轨距（600或900mm ）、轴距（mm ）、自身质量（㎏或t ）、缓冲器型式、联接器最大牵
引力（N ）等。 （详见P114/B3-6）
4. 底卸式矿车的卸载方式 按P115/T3-7在黑板上画图向学生讲解。
5. 矿车的两个重要经济技术指标(也属于矿车的技术特征)
①容积利用系数 容积利用系数=有效容积/矿车外廓体积 其值越大越好。
②车皮系数 车皮系数=车皮质量/载货量 其值越小越好。
二、矿车运行阻力 (略)
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第三节 钢 丝 绳 运 输 设 备
一、钢丝绳运输的类型
1. 定义——凡是在轨道上利用绞车、钢丝绳、矿车或其他容器所进行的轨道运输。
2. 优点——设备简单、操作方便、应用广泛。尤其对于倾角较大或底板不平的巷道，当胶
带输送机不能应用时，采用钢丝绳运输更为合适。
3. 分类
①有极绳运输——钢丝绳的一端固定在滚筒上，另一端与载货容器相连，通过滚筒绞车
使钢丝绳收、放，达到运输的目的。其特点是按运输周期进行，属于周期动作式运输
设备。有极绳运输又分为单绳和双绳运输：前者钢丝绳牵引矿车向上运行、下运靠矿
车自溜运行；后者钢丝绳牵引一个矿车组向上运行，同时另一个矿车组自溜向下运行。
(参见P118/T3-8a、b)
②无极绳运输——用摩擦轮绞车带动一条封闭的钢丝绳运转，用特殊的联接装置带动矿
车沿轨道运行。因该运输方式劳动强度大、钢丝绳磨损严重、附属设备多、衔接环节
费工费时，属落后运输方式，已趋淘汰。 (参见P118/T3-8c)
二、有极绳运输设备
0. 几点说明
a) 有极绳运输设备的组成==牵引绞车+钢丝绳+容器(矿车) 等。
b) 所用牵引设备的习惯划分：滚筒直径D ≤2m 者称为绞车或小绞车；D ＞2m 者称为提升机或大绞车。
c) 有极绳运输设备的类型——根据结构、用途和工作原理的不同，分为调度绞车、斜巷
运输绞车两种。
1. 调度绞车
在矿区地面或井下车场调度车辆用，也可在其他场所做一些辅助运输工作。常用调度绞
车的技术特征见P119/B3-8。
2. 斜巷运输绞车
此类绞车分缠绕式和摩擦式两种；按滚筒数目又分为单滚筒和双滚筒绞车两类；按滚筒直径大小又有0.8m 、1.2m 、1.6m 三种规格。一般用于井下斜巷的材料和设备运输等，也可供产量很低的小型矿井作主要提升设备用。目前我国矿山常用的运输绞车有以下两种系列：
①矿用非系列绞车 是我国20世纪60～70年代各厂自行设计和生产的“定型产品”。目前在矿山斜巷运输中还有相当一部分此类产品。其技术规格见P119/B3-9。
②JT 系列绞车 为适应国情，由全国专业厂家联合设计的新系列绞车。与老系列相比：提升能力提高了10％；结构上采用了紧凑的盘式制动闸、中心驱动减速器、圆盘式深度指示器及快速调绳离合装置。其技术规格见P122/B3-10；结构见P122～123/T3-11～12。
第四节 单 轨 吊 (车)
O 、概述
1. 辅助运输——矿山井下除矿物运输外，人员、材料、设备和矸石等的各种运输统称为辅
助运输。
2. 传统的辅助运输方式
①井下主要运输大巷——采用电机车运输。
②采区巷道——采用矿用绞车、小型调度绞车、蓄电池机车运输。
3. 传统辅助运输的主要问题
①系统复杂、运输环节多、设备多、中转多、辅助人员多、效率低。
②安全状况差，事故率约占井下工伤事故的30％。
4. 高效辅助运输设备的类型——单轨吊(车) 、卡轨车、齿轨车、无轨胶轮车。
5. 单轨吊(车) 的分类：钢丝绳牵引、吊挂机车牵引两大类。吊挂机车牵引又分为防爆净化
柴油机车牵引和蓄电池机车牵引两种。
一、钢丝绳牵引单轨吊车的主要组成部分
1. 液压牵引装置==液压泵站+液压绞车。
最大牵引力==29.4(单泵) ～58.8KN(双泵) ；最大牵引速度==1.5(单泵) ～2m/s(双泵) 。
2. 导绳滑轮组——牵引钢丝绳的托绳、导向装置。 （见P126/T3-15）
3. 导轨——由多节I140或I120工字钢组成，每节长3米，每两节导轨之间用快速联接件联接，用 18*64的圆环链吊挂在巷道顶梁或顶板上。分直轨和曲轨，每8节直轨设置
一个导绳轮安装座、曲轨每节设置三个安装座。无论直轨、曲轨，都可从中拆换任意一节。 （见P126/T3-16）
4. 支承车——是各种吊挂车组的基本组成部分==车架+四个支承滚轮+四个导向立轮组成。每个支承车可承载1. 3～1.5t ，所需数量根据货载大小增减。 （见P127/T3-17）
5. 牵引车——==支承车+1个牵引臂组成。牵引车与支承车之间由带倒链起重器的横梁联接，可以悬吊、输送物料。 （见P126/T3-17）
6. 制动车——≈支承车（只是在各支承轮内均装有制动油缸）。车组运行时，制动缸内充油，油压迫使制动弹簧压缩，使闸块处于松闸状态；制动时，制动缸内压力释放，制动弹簧伸张，闸块抱紧导轨腹板实现制动。 （见P126/T3-18）
7. 控制车——其上装有制动车的松闸和抱闸控制系统，控制方式有断绳自动控制和手动控制两种：
①松闸运行
搬动手把15—→F8上移—→手摇泵1开—→制动缸得压力油松闸—→压力表达
8.5MPa 后，手把15复位—→泵1停—→F8保持断路状态(受控制油压作用) —→F5也处于断路状态(制动缸不通油箱) ——吊挂车组正常运行。
由于系统油压低或泄漏导致油压＜8.5MPa 时，需重复以上操作才能恢复运行。限压阀8的作用是保证制动车在完全松闸下运行。安全阀2是限制系统最高油压≤13.5MPa 。
②抱闸制动
断绳时—→车速↑—→驱动轮转速↑(＞3m/s) —→离心式离合器动作，带动凸轮转动—→推动板爪12左移—→F7右移接通油箱卸压—→F5复右位、使制动油缸通油箱卸压—→抱闸停车。
③手动紧急停车
意外情况发生—→操作人员拉动操纵绳13—→板爪12推动F7左移—→系统卸压—→紧急抱闸停车。
【控制车的液压系统图】见P128/T3-19，图的左下方部分有错误，在黑板上画出正确的，
让学生订正。
二、吊挂机车牵引单轨吊车【补充内容，见中国矿大洪晓华主编本P142～143内容及T5-8】
1.组成==动力源（柴油机或蓄电池组）+主传动系统（机械传动方式）+制动系统+车体+
司机室+照明装置+通讯装置等。
2.特点
a)驱动轮外缘套有耐压、耐磨的摩擦材料，增大了粘着系数（达0.5），牵引力不受线
路倾角的影响，可在大倾角巷道运行，故称之为“增粘牵引”。
b)为适应倾斜巷道运行，有两套制动装置，可实现三种制动功能：工作制动闸设在驱
动轮内缘，如同汽车轮上的涨闸；安全制动闸设在车体与两端的司机室之间，与车体刚性的联接在一起，实为一个制动吊车，有两种制动功能——操作制动（由司机控制）、超速自行制动（制动装置自行制动）。
c)不受线路长短和分支的影响，可在长距离、多分支的巷道中运输，减少了转载环节。
三、单轨吊车的工作原理及其适用条件
1. 工作原理
①钢丝绳牵引——钢丝绳一端固定在牵引车上，另一端绕过摩擦轮、张紧装置、回绳轮、支承车、制动车、控制车后，固定在牵引车下方的卷绳筒上。电动机带动液压泵运转，高压油驱动绞车的液压马达，从而使摩擦轮运转，使无极绳和悬挂其上的运输吊车做往复运动。牵引绳的两端均固定在牵引车上，目的是为了方便地调节运输距离。
②吊挂机车牵引——车组吊挂在轨道上，由牵引车作为车头，带动一组矿车沿线路往复运行，运输矿物、材料及人员等。
2. 适用条件
①巷道断面与支护 巷道断面要≥7㎡；每个吊轨点要用两根锚固力各为≥60KN 的锚杆
固定。
②巷道坡度 机车牵引≤18°，最佳12°(国外达40°) ；钢丝绳牵引≤25°(国外达45°) 。
③最大单件载重量12 ～15t ；最小曲率半径水平=4m、垂直=10m。
④机车牵引机动灵活、不经转载可直达运输，不受运程限制。钢丝绳牵引则要受到许多限制:不能进分支道岔、运距≤3km 等。
⑤用防爆净化柴油机牵引，巷道要有足够的风量来稀释其排放的有害气体，以保证达到不损害工作人员健康的程度。
四、单轨吊车运输的主要优缺点
1. 优点
①采用柴油机或蓄电池车牵引，机动灵活、不经转载实现连续直达运输；运行阻力小、速度快、效率高、用人少；轨道用材比普通钢轨明显减少。
②使用坡度可达18～25°；牵引力大，可载重15t 以上；通过弯道能力强(弯道半径水平=4m、垂直=10m)。
③载重运行不受底板变形、积水和物料堆积影响。
④装卸、起吊、运输由液压起吊梁实现，劳动强度低、装卸速度快；工作制动、停车制动、紧急制动齐全，运行安全可靠。
2. 缺点
①需要的巷道断面面积大（要≥7m ）, 且要有可靠的单轨吊悬挂装置，对于拱形或梯形支架要有加固措施，锚喷巷道顶板每个悬挂点要安装锚固力 ＞80KN 的锚杆两根。 ②柴油机车牵引，巷道内要有强大的通风量来稀释废气和异味，以确保工作人员生命和健康。
五、国外矿用防爆柴油机单轨吊机车的性能参数 （祥见P131/B3-11）
2
第五节 卡 轨 车
一、卡轨车系统的基本组成及工作原理
1.组成 ＝ 轨道装置 + 卡轨车车辆 + 牵引控制设备。
2. 牵引方式
①液压绞车钢丝绳牵引； ②内燃机机车牵引； ③蓄电池电机车牵引。
3. 突出特点
载重量大、爬坡能力强、可在小半径弯道上行驶、可有效防止车辆掉道、翻车、超速和跑车事故，是目前矿井运输较理想的运输设备，也是现代化矿井辅助运输发展的方向之一。
二、卡轨车的主要类型、特点及适用条件
1. 钢丝绳牵引的卡轨车
①运输距离、适用坡度、运行速度——运距一般≤1.5km, 若巷道平直、转弯少、坡度小，
运距可增至3km ；适用坡度≤25°(最佳=18°，国外达45°) ；运行速度≤2m/s，以保证重载时重心平稳、防止转弯时倾到。
②牵引钢丝绳——直径＝φ16～φ30，不允许使用活接头，要用专用的插接接头。 ③控制方式——一般均由绞车司机远方操作，由牵引车上的跟车人员向司机发出停、开信号，确保安全运行。另外，跟车人员也可使用遥控器直接制动绞车。（现代科技的水平完全可以达到使用遥控器来跟车操作！）
④优点——结构简单、工作可靠、价格便宜、维修方便、牵引力大、爬坡角度大。 ⑤缺点——绞车司机不能直接监控运行情况、只能单线运输(分叉处要设转载站) 、运距有局限性(长距离需多台串联，交接处要设转载站) 、改变运距不便(需移动锚固站) 。 ⑥适用条件——固定线路、不分叉、转弯不多、运距不变、大运量、坡度较大的巷道运输。
2.柴油机车牵引的卡轨车
①国外概况——英国1975年始用，运距达8km ，最大坡度1:10～1:7（5.8°～8°），最大功率74kw ，运输重量12t 。
②主要优点——司机跟车操作，能直接监视一些情况；路轨分叉、延伸均很方便；属于自行运输设备、具有很大灵活性；长距离运输中不需转载；特别适用于分叉多、转弯多、运距不断延伸的区段。
③主要缺点——牵引力有限、爬坡能力差、散热多(对深部开采不利) 、增加了巷道中噪声和空气污染、价格比钢丝绳牵引昂贵得多。
④我国现状——加紧研制，常州科研试制中心试制了66kw 齿轨/粘着卡轨车，体积↓、结构↓、自重↓、转弯灵活并能在普通轨道是行驶，即可用于大巷、集中运输巷，又能进入采区。
三、卡轨车主要部件的结构形式
(一) 卡轨车的布置形式
1. 机车牵引的卡轨车——由牵引机车+运输车辆+轨道装置组成，在列车两端均设有司机操作室以利双向运行操作。一般用于平巷或一定倾角的斜巷。适用于分支多、运距长巷道，具有运输灵活、综合能力好的特点。
2. 钢丝绳牵引的卡轨车——多用于倾斜或急倾斜巷道；牵引车上设有储绳滚筒，以调节运距；制动车上设有限速制动装置，可手动和自动控制；倾斜运输时，制动车要挂在列车下方，以便在断绳、脱钩、超速时紧急制动防止跑车；列车进出坡道时，运输车辆与牵引车、制动车要重新解列或组列。
(二) 钢丝绳牵引的卡轨车主要部件的结构形式
1. 卡轨车车辆
①基本运输车——又称载重车，由两个带转向架的车轮组和车架组成。载重量0.5～10t(国外达25t) ，载重量不同，车轮组中轮对数也不同。车上备有活动装货桥板，以便于重物装卸。 （见P134/T3-22） ②牵引车——车组中唯一与牵引钢丝绳连挂的车辆，其车架上装有固定牵引绳的楔形绳卡、储绳滚筒、驾驶室、紧急制动装置、随车乘人座椅等，可根据需要任意组合。 （见P135/T3-23） ③制动车——一般设计成箱形结构，使其能承受巨大的制动力。紧急制动可手动或自动实现，制动力的解除用手动操作。制动车的编列和解列原则是“上行在后、下行在前”，以防断绳或超速制动时“跑车”。
④专用乘人车——专为运送井下工作人员用的车辆，又称人车。
2. 轨道装置
①轨道——与普通运输轨道不同，除承载和导向外，还要能保证列车实现闸轨制动。
一般由槽钢制成，也有用普通钢轨或异形钢轨的。
②道岔——根据使用地点的要求，分：转盘道岔、平移道岔、弯道。
3. 牵引设备——摩擦轮液压绞车＝液压驱动绞车+泵站+控制装置+电气系统组成。
4. 绳索导向装置——为使张紧的钢丝绳适应线路的变化、减少磨损和平衡改向，需沿线设置各种托绳辊和导向辊。托绳辊一般每隔45m 左右安装一个，双绳牵引时，两个托辊应错开安装。
5. 张紧装置——安装在绞车附近，有液压张紧和重锤张紧两种形式。
6. 回绳锚固站——用来固定回绳轮，按不同使用场合，有自移式和固定式两种。
7. 换装设备——当卡轨车系统与其他运输方式衔接时，应设换装设备。
四、国内外生产的各种卡轨车性能参数 见P137～138/B3-12～14。
第六节 胶套轮机车、粘着/齿轨机车、无轨胶轮车
一、胶套轮(轨道) 机车
在普通机车的钢轮外缘上套一橡胶(或聚氨酯) 圈套做轮缘踏面，使爬坡能力由普通机车的2°～3°增至5°～7°，采用液压方法把车轮强制压在钢轨上时，机车的爬坡能力可达到8°；同时加装新型制动闸，以有效地加大牵引力和制动力。一般适用5°以下轨道运行，对于沿煤巷掘进的起伏不定的巷道，是比较理想的掘进配套运输设备。
二、粘着/齿轨机车
当轨道坡度＞7°时，一般采用齿轨机车。在两根普通钢轨中间加装一根与之平行的齿轨，机车上加装1～2套驱动齿轮及制动装置，驱动齿轮与齿轨啮合，以增大牵引力和制动力。机车在平道上以粘着力高速牵引列车，在坡道上以齿轮系统牵引或齿轮系统+粘着力共同牵引(以齿轮牵引为主) 。
三、无轨胶轮车——英、美国家称之为“自由驾驶矿车”，俄罗斯称之为“自行矿车”
1.按用途分类——运输类车辆、铲运类车辆
①运输类车辆——主要承担长距离的人员、材料和中小型设备的运输，包括人车、运货
车、客货两用车，这类车占无轨运输车的75％。
②铲运类车辆——主要完成材料和设备的装卸、支架和大型设备的铲装运输，包括(铲斗和铲叉) 装载机和支架运输车，这类车辆占无轨运输车辆的25％
2.按动力装置分类——柴油机胶轮车、蓄电池胶轮车、托电缆胶轮车（又称“梭车”，本
身带输送机，但无牵引装置，实际是一个大运量的自卸车厢。见中南矿冶学院黎佩琨主编本P18内容及P19/T2-6），以上车辆分别占无轨运输车辆的85％、10％、5％。
3. 适用条件及特点
①储层较浅、倾角≤12°的矿井，从地面到采区直接运送人员、材料、设备和矸石。 ②转弯半径小，能在起伏不定的底板上自由驾驶，可整运27t 重的液压支架，一车可运40人、运煤矸石14～20t ，在20s 内自卸完毕。
③具有快速更换系统，司机在驾驶室里1～2min 内即可更换各种用途的车辆，实现一机多用。
④因这类车辆车体宽（1～3m ），要求巷道尺寸要宽最好是无棚腿支护巷道。巷道底板抗压强度应≥10～25N/C㎡。
4. 主要优点——多用途、使用灵活、减少转载环节、通过能力大、机动性好、安全性和适
应性强、初期投资少。
5. 国内外矿用胶套轮机车、无轨胶轮车主要性能参数 见P140～145/B3-15～19。