煤矿井下无轨辅助运输巷道设计研究 论文

为了提高无轨辅助运输车辆在井工煤矿的适用性，基于对目前市场上各种无轨辅助运输车辆的研究和煤矿辅助运输巷道的现状，提出了对井下辅助运输巷道进行设计时，要从巷道的断面、路面、坡度、凸形变坡倒圆角、凹形变坡倒圆角、道岔加宽、不同巷道夹角的转弯倒圆角半径等方面进行系统性设计，以满足车辆在煤矿井下的运行环境要求。基于各种类型车辆的外形尺寸、转弯半径、离地间隙、轴距、接近角、离去角等参数，考虑车辆运行的安全间隙，推算出了不同类型车辆在不同巷道夹角处转弯时，巷道转弯处所需倒圆角半径的计算公式；不同车辆在经过凸形和凹形变坡时，变坡连接处所需的倒圆角半径计算公式。论文以山西天地煤机装备有限公司生产的运人车、运料车、铲板车、框架车为例，运用推导出的计算转弯倒圆角半径和变坡倒圆角半径公式，对巷道夹角为45°、90°和135°的情况下，各种车型所适用的倒圆角半径分别进行了测算，对凹形和凸形变坡角为18°、22°、24°、30°和40°的情况下，各种车型所适用的倒圆角半径进行了测算，计算结果很好地满足了车辆在转弯和变坡行驶时的运行条件。论文提出了一种系统性的巷道设计方法，涉及巷道断面、路面、坡度、特殊地形处理等多个方面。巷道设计应考虑断面形状和尺寸，以确保运输车辆能够顺利通行。巷道的宽度和高度需根据车辆的外形尺寸来确定，同时考虑到车辆的转弯半径和离地间隙，以避免碰撞或刮擦。此外，巷道的坡度设计也很关键，合理的坡度可以减少车辆行驶的难度，同时保证货物和人员的安全。论文特别强调了凸形变坡倒圆角和凹形变坡倒圆角的设计。在巷道遇到坡度变化时，倒圆角设计能有效减小车辆在通过这些区域时的冲击，提高行驶稳定性。对于凸形变坡，车辆在上升或下降过程中需要有适当的倒圆角以减少颠簸；对于凹形变坡，倒圆角设计可防止车辆底部与地面接触。道岔加宽和不同巷道夹角的转弯倒圆角半径也是设计的重点。道岔作为巷道的交汇点，其宽度需要根据最宽车辆的尺寸来设定，以保证车辆能顺利转向。巷道夹角的大小决定了转弯难度，因此，根据车辆的转弯半径和接近角、离去角，计算出合适的倒圆角半径，能确保车辆在不同角度的转弯处安全通过。论文通过实例分析，以山西天地煤机装备有限公司生产的几种典型车辆为例，计算了在不同巷道夹角和变坡角度下的倒圆角半径，验证了设计公式的适用性。研究表明，所提出的巷道设计方法能满足实际运输需求，保证了车辆在井下复杂环境中的安全行驶。该论文为煤矿井下运输系统的安全性与效率提供了理论依据和技术支持。