轨道运输系统是煤矿井下煤炭外运和设备、物料 内运的关键设备，其对矿井生产的重要性无可替代。 而随着矿井生产的不断延伸及生产能力的不断提高， 矿井生产所需设备提档升级的同时生产效率也不断提 高，现有的轨道运输系统性能无法很好地适应井下生 产需求[1]。这种情况下，对煤矿轨道运输系统进行优化 研究，对于推动煤矿的长久可持续发展意义重大。

1 工程概述 

A矿 2000 年投入使用，初始设计产能为9.0×105 t/a。 经过多年的不断提档升级，2016 年该矿设计产能增加 至 3.0×106 t/a。该矿初始设计开拓方式为斜井开拓，井 下直通地面的井筒共 4 个，分别是主斜井、副斜井、 回风斜井和行人进风井。其中，主斜井运输设备为 DTL160/250/4×1500 阻燃型胶带运输机，主要负责将 井下原煤提升出井，而其他物料运输主要通过轨道运 输实现。在 2014 年以前，A 矿轨道运输系统为沿空建 井时的 600 mm 轨距运输系统，后来进行了部分改造， 形成井下 600 mm 轨距和 900 mm 轨距并存的运输现 状。煤矿副斜井巷道断面尺寸为 3 700 mm×4 200 mm （长×宽），坡度为 14°，全长 1 100 mm，轨道运输系 统布设于副斜井巷道中线，600 mm 轨距和 900 mm 轨 距并存；井下 1# 煤层轨道上山，巷道断面尺寸为 3 500 mm×4 200 mm（长×宽），坡度为 14°，全长 1 050 mm，轨道运输系统布设于副斜井巷道中线，轨距 600 mm；5# 煤层轨道上山，巷道断面尺寸为 3 500 mm×4500 mm（长×宽），坡度为 14°，全长 1 400 mm， 轨距 600 mm[2]。由于 A 矿井下轨道运输系统担负着整 个矿井生产设备、物料和部分人员的运输任务，生产负 担较重，现有系统已无法很好地适应现代化生产需求， 需进行一定的优化改造。

2 现有轨道运输系统的不足分析

A 矿自投产以来先后经历多次升级改造，矿井生产 能力逐渐提升至 3.0×106 t/a，不仅井下煤炭外运量大幅 增加，而且井下所用生产设备也向着大型化发展，设备 质量提升和体积持续增加，现有轨道运输系统已经无法 很好地满足生产运输的需求。现有轨道运输系统存在的 不足如下：a) 井下初始的 600 mm 轨道运输系统在运 输大型设备时安全性和稳定性较差，存在发生翻车事 故的危险。b) 矿井原轨道运输系统所处的巷道，不管 在尺寸上还是在巷道转弯的曲率半径上，均不能满足大 型设备的运输需求。c) 煤矿井底车场的对向轨道间距 较小，其中，轨道中心距不超过 1 400 mm，这使得井 下大型设备在运输作业时无法高效地错车，使得运输 效率明显降低。d) 所采用运输系统的轨距未经过提升 改造，全部为 600 mm，这与作业面新设备列车轨距 （900 mm） 存在明显的不匹配问题，进而使得作业面每 次搬家倒面时都需要在井下进行烦琐的轨道拆装，作 业量大且速度慢，导致回采面衔接不畅[3-4]。

3 轨道运输系统优化改造分析

为有效满足 A 矿井下生产运输大型设备的快速运 输需求，并最大程度提升现有轨道运输系统运行的稳 定性和有效性，针对其存在的不足开展优化改造。

a) 对 A矿井底车场 170 m巷道进行扩刷作业，将井 底车场巷道宽度由原来的 4 500 mm 拓宽至6 500 mm， 同时将井底车场原来 600 mm 和 900 mm 并存的轨距全 部变更为 900 mm。此外，还要拓宽轨道间距，将轨道 中心距从原来的 1 400 mm 增加至 2 700 mm，从而大 幅提升井下运输时的错车能力。图 1 即为井下停车场 巷道优化后布设示意图

b) 将采区轨道上山、井下甩车场、作业面等不同 区域的轨道轨距全部统一为 900 mm，同时轨道类型全 部更换为相同型号，即全部为 30 kg/m，将所有轨道拐 弯曲率半径更改为 15 m。改造后的运输车辆选型情况如 下：运输平板车型号为 MPC58，车辆轴距 1 200 mm； 矿车型号为 MGC1.7，轴距 900 mm；材料运输车型号为 MLC3- 1A，轨距 900 mm。通过优化改造，该矿运输巷 道在运输性能上完全符合生产设备的运输使用需求。 c) 对地面轨道进行延伸铺设，从而充分完善地面 工业广场轨道运输系统。地面工业广场新铺轨道全长 可达 200 m 以上，轨道系统可覆盖至运输工区、矸石 仓库等多个节点。

4 优化改造效果分析

通过对 A 矿井下轨道运输系统进行优化改造，对 2017 年全年井下各个作业面大型设备运输状况的汇总 分析可知，矿井运输状态改善明显，具体如下：

a) 煤矿井下轨道运输资源得到全面整合，井下运输 效率及作业安全性大幅提升，生产综合效益得以提高。 b) 通过对井底车场巷道进行扩刷作业，井底车场 大型设备运输能力及错车能力明显提升，原有的大型 设备运输瓶颈得以突破。车辆在井底车场巷道运输中 没有再出现错车不便或层顶挂壁等现象，设备运输拆 卸及复装作业量大幅减少，井下人员作业强度下降， 作业效率大幅提升。 c) 相较于原有的 600 mm 轨距运输系统，900 mm 轨距运输系统不仅作业安全性和稳定性大幅提升，而 且由于轨道曲率半径全部达到 15 m 以上，大型设施在 运输拐弯时顺畅度大幅提升，作业效率明显提高。 d) 在统一井下运输轨道轨型和轨距后，规避了以 往作业中作业面搬家倒面均需对作业面轨道进行拆改 的局面，不仅大幅缩减了作业人员的作业量，还极大 地提升了搬家倒面效率。 e) 改造后作业安全效益大幅改善，轨道运输的稳 定性明显提升，不仅没有再出现车辆掉道或翻车现象， 而且其他轨道运输事故发生率也大幅降低[5-6]。

5 改造经济效益分析

A 矿井下 1# 煤层和 5# 煤层轨道运输线全长近 6 000 m，通过对轨道运输系统进行优化改良，按照之 前搬家倒面作业时需配备专人对作业面轨道进行拆改， 每人每班拆改 10 m，每进行一次作业面的拆改施工共 计需要 600 个工人，每个工人每天的工资为 440 元计 算，则一次作业面的轨道拆改费用为 5.28×105 元，实 现了矿井经济效益的明显提升。

6 结语

轨道运输系统作为煤矿生产不可或缺的关键构成 要素，确保其始终满足煤矿生产使用需求，对于提升 煤矿作业综合效益意义重大。煤矿管理者必须高度重 视相关问题，在生产实际中充分运用先进技术，组织 专人针对轨道运输开展探究和优化改良，确保轨道运 输始终符合生产实际，从而为煤矿长久发展提供坚实 保障。 

参考文献： 

［1］ 马崇山.刘庄矿业 1511 采区轨道上山上部车场优化设计［J］ . 山东煤炭科技，2018(12)： 1. 

［2］ 姚高.303 盘区 2304 系统巷施工及布置方案优化［J］ .山东煤 炭科技，2019(5)：69-70. 

［3］ 刘国栋，朱超，郑文昊.立井开拓矿井供拌料系统的优化探 索［J］ .山东煤炭科技，2019(7)：211-212. 

［4］ 董开封.岩巷上山掘进运输系统优化设计及应用［J］ .煤炭技 术，2014，33(11)：191-193. 

［5］ 徐振宇， 李维.王庄煤矿 62 盘区辅助运输优化设计与实现［J］ . 煤，2015，24(7)：26-27. 

［6］ 王兴国.矿井主运系统优化设计与实施［J］ .山东煤炭科技， 2013(1)：233-234.