礦用防爆柴油機車在煤礦的應(yīng)用

1、<p>　　礦用防爆柴油機車在煤礦的應(yīng)用</p><p>　　摘要：防爆柴油機車是近年來發(fā)展較快的一種礦井運輸工具，在現(xiàn)代化礦井中有代替蓄電池電機車的趨勢。本文就CCG10/9S防爆柴油機車的使用環(huán)境、工作原理、安全保護裝置以及應(yīng)用中的實際效果和產(chǎn)生的經(jīng)濟效益進行了系統(tǒng)的分析和研究。</p><p>　　關(guān)鍵詞：礦用防爆柴油機車 工作原理 保護裝置 應(yīng)用分析</p>

2、<p><b>　　0 引言</b></p><p>　　防爆柴油機是一種以柴油為燃料的新型礦用動力機車。經(jīng)過技術(shù)論證和實際運用，它適用于礦山井下具有爆炸性氣體的環(huán)境，是近年來被逐漸推廣的礦山運輸設(shè)備。CCG10/9S防爆柴油機車目前在板集煤礦得到了實際運用，逐步替代了板集煤礦傳統(tǒng)的蓄電池機車。</p><p>　　1 柴油機車的基本結(jié)構(gòu)</p&g

3、t;<p>　　CCG10/9S防爆柴油機車為900mm軌距，液力—機械傳動內(nèi)燃機車，它由車體、車架、走行和制動等組成。機車為0-2-0軸列式的調(diào)車型機車。</p><p>　　防爆柴油機為MLR4110QFB型，主要由柴油機、進氣系統(tǒng)、廢氣處理系統(tǒng)、水散熱器及安全保護裝置等組成；進氣系統(tǒng)的進氣口和費氣處理系統(tǒng)的排氣口均設(shè)置有阻火器即防爆柵欄。廢氣處理系統(tǒng)由水夾層排氣管、水夾層波紋管、廢氣處理箱及補

4、水箱組成；廢氣經(jīng)水洗后再由防爆柵欄熄滅余火，保證排氣安全。進氣系統(tǒng)由進氣波紋管、進氣防爆柵欄及空氣濾清器組成；柴油機氣缸返回的火焰由進氣防爆柵欄滅火，確保進氣口安全。</p><p>　　2 柴油機車的安全保護裝置</p><p>　　2.1 安全保護裝置通電后，主機中的微型計算機通過傳感器對溫度、壓力、水位等參數(shù)進行采樣和運算，處理結(jié)果送顯示電路進行顯示，同時與設(shè)定值進行比較，如果某一路

5、的檢測參數(shù)超過設(shè)定值，則裝置發(fā)出聲光報警。</p><p>　　2.2 防爆柴油機配置ZEB-15/24防爆柴油機自動保護裝置，具有排氣溫度、表面溫度、冷卻水溫、機油壓力、廢氣處理水位等5種保護，并配置便攜式瓦斯監(jiān)測報警儀，當各項保護超過設(shè)定值時，保護裝置發(fā)出聲光報警信號，在一分鐘內(nèi)自動停止柴油機工作，具有可靠性高，使用維護方便等特點。其電路原理圖如下：</p><p>　　3 柴油機車運

6、行要滿足的條件</p><p>　　3.1 燃油的選用：柴油機必須使用符合國家標準的GB252-87環(huán)境溫度規(guī)定指標的輕柴油。根據(jù)不同的環(huán)境溫度選用不同牌號的輕柴油見下表：</p><p>　　為了減少故障，延長柴油機的使用壽命，要嚴格遵守使用清潔燃油的原則。</p><p>　　3.2 潤滑油的選用：柴油機采用的是自然吸氣，選用L-ECC級柴油機機油，禁用普通柴油

7、機機油，以避免由此產(chǎn)生的拉缸、抱瓦等意外故障的發(fā)生。應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度，為柴油機、噴油泵、油浴式空氣濾清器選擇潤滑油。</p><p>　　3.3 冷卻水的選用：柴油機中使用的冷卻水應(yīng)該是清潔的軟水，如河水、雨水、雪水等，如果使用了含有大量礦物質(zhì)的硬水，在高溫下，這些礦物質(zhì)會從水中沉淀析出來產(chǎn)生水垢。水垢積附在管道和高溫零件的壁面上，會造成管道堵塞和高溫零件散熱困難，容易使柴油機過熱，引起故障。</p>

8、<p>　　3.4 軌道車場鋪設(shè)的要求：由于柴油機車運輸牽引能力較強，拉運車輛多，要求調(diào)車車場要比蓄電池機車車場更長，一般要達到90米左右，才能充分發(fā)揮柴油機車的運力。</p><p>　　3.5 副井罐籠的尺寸要求：板集煤礦副井罐籠有效裝載長度為5m，是運輸動力機車升入井的必經(jīng)通道。雙向操作的CCG10/9S柴油機車外型尺寸長×寬×高為：5000mm×1120mm

9、15;1600mm。一般8T蓄電池機車的外型尺寸長×寬×高為：4850 mm×1120 mm×1500 mm。因此板集煤礦副井罐籠均能滿足這兩種型號機車的提升入井條件。</p><p>　　4 柴油機車與蓄電池機車相比具備的技術(shù)特點</p><p>　　CCG10/9S防爆柴油機車與蓄電池電機車相比具有以下特點：①機車功率和牽引力不會隨運行時間的增加

10、而減小，運輸效率高，持續(xù)工作能力強。②不需要設(shè)置充電房和充電設(shè)備，減少充電工人員的配備等。③工作可靠，使用維護簡單，不需調(diào)配制電解液，對環(huán)境污染減小。④CCG10/9S防爆柴油機在控制器內(nèi)設(shè)置了液晶顯示屏，使操作工的視線范圍擴大，更好地保障了行車安全。⑤該型號機車柴油機進氣口和費氣排放口，均采用特殊改進，整車具有防爆性能和瓦斯超限自動保護性能，和防爆蓄電池機車一樣，均適應(yīng)有瓦斯的井下工作環(huán)境。</p><p>　

11、　5 柴油機車與蓄電池機車的經(jīng)濟比較</p><p>　　5.1 每臺蓄電池機車每年的運輸費用為39.62萬元。并且不包括充電廠房設(shè)置建設(shè)固定費用需投入80多萬和購置充電設(shè)備12萬元。具體包括：①崗位作業(yè)人員（包括充電工、電瓶維修工、硫酸配制工）工資費用支出24萬/年。②電池機車年運行費用為15.62萬元。每年要更換以下零部件：電樞2臺：2臺*4000元/臺=8000元；控制器1臺：1臺*7800元/臺=1560

12、0元；減速機2臺：2臺*6000 元/臺=12000元；閘塊8塊：8塊*75元/塊=600元；彈簧板4套：4套*750元/套=3000元；硫酸1200公斤：1200公斤*3元/公斤 =3600元；按一天按額定功率運行十六小時計算，運行電費為：30千瓦*16小時/天*365天*0.5元/度=87600元；更換一箱電源裝置需3萬元；其它小型材料4000元。 </p><p>　　5.2 每臺防爆柴油機車的運行費用為

13、12.33萬元。具體包括：柴油費用：15公升/小班*3小班/天*30天/月*12月*6.5元/公升=105300元；維修費用：12000元；其它未預(yù)見費用：500元/月*12月=6000元。</p><p>　　通過實際使用和理論測算，僅運行費用一項，防爆柴油機車比蓄電池機車每年要節(jié)約運行費用27.29萬元。其次防爆柴油機車與蓄電池機車相比，省時省力省人工，同時還消除了蓄電池機車電解液在使用過程中產(chǎn)生的有害氣體對

14、環(huán)境的污染和對人體的傷害。 </p><p>　　6 防爆柴油機車與蓄電池機車的運輸能力比較</p><p>　　CCG10/9S防爆柴油機車最大牽引噸位在坡度達到3‰時，最大牽引噸位達到130噸。如果用柴油機車牽引MGC1.7-9B型礦車的話，每輛裝滿矸石的重車按3.7T計算，一次最多可牽引近35輛重車；同樣條件下，8T蓄電池機車一次最多只能牽引18輛重車。防爆柴油機車的運輸能力是一般蓄

15、電池機車近2倍。</p><p><b>　　7 結(jié)語</b></p><p>　　CCG10/9S防爆柴油機車的應(yīng)用不僅給煤礦企業(yè)節(jié)約了大量的資金投入，同時減輕了工人的勞動強度。運輸能力比現(xiàn)在廣泛使用的蓄電池機車的功率更大，機動性和安全性更高，能夠滿足現(xiàn)代化大型礦井平巷運輸?shù)男枨?。隨著礦井自動化程度的不斷加強，運輸系統(tǒng)信集閉系統(tǒng)的不斷完善，電磁遠控道岔、載頻電話與模