探析礦用防爆柴油機車(chē)在煤礦的應用

摘要：防爆柴油機車(chē)是近年來(lái)發(fā)展較快的一種礦井運輸工具，在現代化礦井中有代替蓄電池電機車(chē)的趨勢。本文就CCG10/9S防爆柴油機車(chē)的使用環(huán)境、工作原理、安全保護裝置以及應用中的實(shí)際效果和產(chǎn)生的經(jīng)濟效益進(jìn)行了系統的分析和研究。

關(guān)鍵詞：礦用防爆柴油機車(chē) 工作原理 保護裝置 應用分析

0 引言
防爆柴油機是一種以柴油為燃料的新型礦用動(dòng)力機車(chē)。經(jīng)過(guò)技術(shù)論證和實(shí)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(lái)被逐漸推廣的礦山運輸設備。CCG10/9S防爆柴油機車(chē)目前在板集煤礦得到了實(shí)際運用，逐步替代了板集煤礦傳統的蓄電池機車(chē)。
1 柴油機車(chē)的基本結構
CCG10/9S防爆柴油機車(chē)為900mm軌距，液力—機械傳動(dòng)內燃機車(chē)，它由車(chē)體、車(chē)架、走行和制動(dòng)等組成。機車(chē)為0-2-0軸列式的調車(chē)型機車(chē)。
防爆柴油機為MLR4110QFB型，主要由柴油機、進(jìn)氣系統、廢氣處理系統、水散熱器及安全保護裝置等組成；進(jìn)氣系統的進(jìn)氣口和費氣處理系統的排氣口均設置有阻火器即防爆柵欄。廢氣處理系統由水夾層排氣管、水夾層波紋管、廢氣處理箱及補水箱組成；廢氣經(jīng)水洗后再由防爆柵欄熄滅余火，保證排氣安全。進(jìn)氣系統由進(jìn)氣波紋管、進(jìn)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(jìn)氣防爆柵欄滅火，確保進(jìn)氣口安全。
2 柴油機車(chē)的安全保護裝置
2.1 安全保護裝置通電后，主機中的微型計算機通過(guò)傳感器對溫度、壓力、水位等參數進(jìn)行采樣和運算，處理結果送顯示電路進(jìn)行顯示，同時(shí)與設定值進(jìn)行比較，如果某一路的檢測參數超過(guò)設定值，則裝置發(fā)出聲光報警。
2.2 防爆柴油機配置ZEB-15/24防爆柴油機自動(dòng)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測報警儀，當各項保護超過(guò)設定值時(shí)，保護裝置發(fā)出聲光報警信號，在一分鐘內自動(dòng)停止柴油機工作，具有可靠性高，使用維護方便等特點(diǎn)。其電路原理圖如下：
3 柴油機車(chē)運行要滿(mǎn)足的條件
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)境溫度規定指標的輕柴油。根據不同的環(huán)境溫度選用不同牌號的輕柴油見(jiàn)下表：
為了減少故障，延長(cháng)柴油機的使用壽命，要嚴格遵守使用清潔燃油的原則。
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。應根據環(huán)境溫度，為柴油機、噴油泵、油浴式空氣濾清器選擇潤滑油。
3.3 冷卻水的選用：柴油機中使用的冷卻水應該是清潔的軟水，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(huì )從水中沉淀析出來(lái)產(chǎn)生水垢。水垢積附在管道和高溫零件的壁面上，會(huì )造成管道堵塞和高溫零件散熱困難，容易使柴油機過(guò)熱，引起故障。
3.4 軌道車(chē)場(chǎng)鋪設的要求：由于柴油機車(chē)運輸牽引能力較強，拉運車(chē)輛多，要求調車(chē)車(chē)場(chǎng)要比蓄電池機車(chē)車(chē)場(chǎng)更長(cháng)，一般要達到90米左右，才能充分發(fā)揮柴油機車(chē)的運力。
3.5 副井罐籠的尺寸要求：板集煤礦副井罐籠有效裝載長(cháng)度為5m，是運輸動(dòng)力機車(chē)升入井的必經(jīng)通道。雙向操作的CCG10/9S柴油機車(chē)外型尺寸長(cháng)×寬×高為：5000mm×1120mm×1600mm。一般8T蓄電池機車(chē)的外型尺寸長(cháng)×寬×高為：4850 mm×1120 mm×1500 mm。因此板集煤礦副井罐籠均能滿(mǎn)足這兩種型號機車(chē)的提升入井條件。
4 柴油機車(chē)與蓄電池機車(chē)相比具備的技術(shù)特點(diǎn)
CCG10/9S防爆柴油機車(chē)與蓄電池電機車(chē)相比具有以下特點(diǎn)：①機車(chē)功率和牽引力不會(huì )隨運行時(shí)間的增加而減小，運輸效率高，持續工作能力強。②不需要設置充電房和充電設備，減少充電工人員的配備等。③工作可靠，使用維護簡(jiǎn)單，不需調配制電解液，對環(huán)境污染減小。④CCG10/9S防爆柴油機在控制器內設置了液晶顯示屏，使操作工的視線(xiàn)范圍擴大，更好地保障了行車(chē)安全。⑤該型號機車(chē)柴油機進(jìn)氣口和費氣排放口，均采用特殊改進(jìn)，整車(chē)具有防爆性能和瓦斯超限自動(dòng)保護性能，和防爆蓄電池機車(chē)一樣，均適應有瓦斯的井下工作環(huán)境。
5 柴油機車(chē)與蓄電池機車(chē)的經(jīng)濟比較
5.1 每臺蓄電池機車(chē)每年的運輸費用為39.62萬(wàn)元。并且不包括充電廠(chǎng)房設置建設固定費用需投入80多萬(wàn)和購置充電設備12萬(wàn)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(wàn)/年。②電池機車(chē)年運行費用為15.62萬(wàn)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=15600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(shí)計算，運行電費為：30千瓦*16小時(shí)/天*365天*0.5元/度=87600元；更換一箱電源裝置需3萬(wàn)元；其它小型材料4000元。

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