煤矿井下无轨胶轮辅助运输车辆调度

樊宏

单位:国家能源集团神东煤炭布尔台煤矿

摘要：随着煤炭工业的快速发展，井下运输系统的高效与安全性成为制约煤矿企业发展的关键因素。井下无轨胶轮辅助运输车辆以其灵活性和适应性强的特点，成为煤矿井下物料搬运的主力军。然而，在实际操作中，由于井下环境的复杂性和运输任务的不确定性，车辆调度面临着众多挑战。合理的调度策略和高效的调度系统对于保证运输安全、减少运输成本、提升运输效率具有重要意义。本文将从专业的角度出发，针对井下无轨胶轮辅助运输车辆的调度问题进行深入分析，并提出相应的优化措施，以期为煤矿井下运输管理提供参考和借鉴。

关键词：无轨胶轮车辆；煤矿井下运输；车辆调度

1、无轨胶轮辅助运输车辆的重要性

井下无轨胶轮辅助运输车辆是指在煤矿井下，不依赖铁轨运行，以胶轮为行进工具的运输车辆。这类车辆在井下运输系统中承担着煤炭、设备、材料及工作人员等多方面的运输任务，是保障井下作业连续性和高效性的关键。它们的高机动性和强适应性使得在复杂多变的井下环境中，能够有效地实现资源的快速调配和有效运输，极大地提升了煤矿的生产效率。因此，优化无轨胶轮辅助运输车辆的调度对于整个煤矿的运营至关重要。

2、煤矿井下运输车辆调度问题分析

2.1运输效率低下问题

煤矿井下环境复杂，运输路线多变，这使得无轨胶轮辅助运输车辆在实际调度中经常出现行程冗长、等待时间过多、路径选择不合理等问题。特别是在煤矿生产高峰期，井下运输车辆需求增加，若调度系统不能及时响应，将导致车辆堵塞、运输任务延迟，进而影响到煤炭的生产与供给。除此之外，车辆调度缺乏科学规划，难以实现运输资源的最大化利用，致使运输效率低下，不仅消耗了过多人力物力，同时也延长了煤炭的生产周期。

2.2运输成本控制难题

煤矿井下无轨胶轮辅助运输车辆的运营成本包括车辆维护成本、能源消耗成本以及人工成本等[1]。在实际调度过程中，如何合理安排车辆，减少空驶和重复行程，是成本控制的关键。当前的调度系统往往缺乏对运输成本全面和动态的监控与管理，使得在实际操作中难以做到成本的最优化。此外，随着煤矿安全生产要求的提高，新型环保节能车辆的投入使用，也使得初期的投资成本增加，这对成本控制提出了更高的要求。

2.3安全隐患与风险管理

井下运输安全问题是煤矿生产中的重中之重。无轨胶轮辅助运输车辆在狭窄的井下环境中运行，极易发生碰撞、翻车等安全事故。此外，井下恶劣的环境条件，如高湿、多尘、可燃气体等，也给运输安全带来了严峻的挑战。当前的调度系统在安全风险评估和事故预警方面，仍存在较大的缺陷。一旦发生事故，不仅影响生产，还可能造成人员伤亡和财产损失。

3、无轨胶轮辅助运输车辆的特点及优势

3.1灵活性与适应性分析

无轨胶轮辅助运输车辆最显著的特点是其灵活性和适应性。由于不受铁轨限制，这些车辆能够适应多变的井下地形和复杂的路况，包括陡坡、弯道以及不规则地面。这种灵活性赋予了车辆在狭窄或是复杂环境中穿梭的能力，特别适用于井下矿道的多点间物资传输。同时，这些车辆通常具备较强的负载能力和较好的动力性能，能够适应不同的载重要求和工作环境，从而保证在不同生产条件下的运输需求得到有效满足。此外，无轨胶轮车辆的多功能性也使其能够执行除运输之外的其他作业任务，如牵引、推拉或者配合其他设备完成复杂的物料搬运工作，极大提高了井下作业的灵活性和效率。

3.2成本效益分析

在成本效益方面，无轨胶轮辅助运输车辆因其操作简便、维护成本较低以及能够提高运输效率等因素，从长远角度看，为煤矿企业带来了经济效益。相对于有轨运输方式，无轨运输省去了建设和维护铁轨的费用，初期投资较少。在运营过程中，无轨车辆由于机动性强，可以减少无效运行和等待时间，从而降低了能源消耗和人工成本。此外，随着科技的进步，新型的电动或混合动力无轨车辆开始被广泛采用，这些车辆具有更好的能源利用率和更低的运行成本，进一步提升了成本效益。

3.3安全性能分析

安全性能是煤矿井下运输车辆必须考虑的重要指标。无轨胶轮辅助运输车辆在设计和制造时，通常会考虑到井下特殊的环境条件，如防尘、防爆和防湿等特性，确保在井下复杂环境中的安全运行。其较低的车身设计有助于降低翻车风险，而强大的制动系统和灵活的操控性能则能有效应对突发状况，减少事故发生的可能性。此外，随着技术的发展，许多车辆开始装备有传感器和自动控制系统，这些高科技配置可以及时监测车辆状态和井下环境，预防潜在的安全风险。

4、无轨胶轮辅助运输车辆调度对策

4.1针对效率低下的调度优化策略

4.1.1路线优化与车辆调度算法

为提升调度效率，首先需要优化路线选择。运用高级算法如遗传算法、蚁群算法或混合算法等，可以在井下复杂路网中寻找最优路径，实现时间和成本的双重优化[2]。这些算法能够考虑井下运输的多种约束条件，如运输时间窗、车辆载重限制、路线安全性等，通过模拟和迭代找到最佳的车辆分配和路线规划。此外，借助实时数据分析，能够动态调整运输任务和车辆分配，减少等待和空驶时间，提高车辆使用率。

4.1.2信息化调度系统设计

建立一个集成的信息化调度系统，能够实时监控车辆位置、运输状态和路况信息。通过这个系统，调度员可以实时获取运输需求和车辆状态，做出快速响应。信息化系统还可以与车载GPS、传感器等设备相连，实现车辆的精确定位和远程控制。此外，信息化系统应具备数据分析和决策支持功能，通过历史数据分析预测未来运输需求，为调度提供科学依据。

4.2针对成本控制的管理与优化

4.2.1成本分析模型构建

为了有效控制成本，需要构建一个全面的成本分析模型。该模型应涵盖车辆的购置成本、运行成本、维护成本及人工成本等多个方面。通过模型分析可以发现成本的主要构成部分，以及可能的节约点。基于此模型，管理者可以设定成本控制的目标和策略，如通过优化运输计划来减少燃油消耗，或者通过定期维护减少车辆故障率。

4.2.2动态成本控制机制

除了成本分析模型，还应建立一个动态的成本控制机制。这一机制可以基于实时数据进行成本监控和预警，一旦成本超出预算或者存在浪费现象，系统能够即时提醒管理者采取措施。例如，通过对车辆能耗的实时监控，可以优化车辆的运行速度和负载，从而降低能源消耗。

4.3针对安全隐患的风险评估与防控

4.3.1风险评估体系建立

井下运输的安全管理需要一个全面的风险评估体系。这一体系应包括对各种潜在风险因素的识别、评估和分类。可以采用定性和定量相结合的方法，对风险进行评分和排序，明确哪些是需要优先防控的重大风险。此外，评估体系还应定期更新，以适应煤矿环境和作业条件的变化。

4.3.2安全预警与应急响应策略

建立一个有效的安全预警系统，可以通过监测车辆的运行数据和井下环境参数，对潜在的安全问题进行预警。在预警机制的基础上，还需要制定详细的应急响应计划，包括紧急疏散路线、救援队伍的组织和必要的救援设备。这些计划应该定期进行演练，确保在真正的紧急情况下能够迅速有效地执行。

5、结论

煤矿井下无轨胶轮辅助运输车辆的高效调度对于保障煤炭生产的连续性和安全性至关重要。通过实施综合的调度优化策略、成本控制管理、安全风险评估以及信息化技术应用，可以显著提升运输效率，降低运营成本，强化安全管理，并提高调度系统的智能化水平。未来，随着技术的不断进步，将进一步推动煤矿井下运输向自动化、智能化发展，为煤矿企业带来更大的经济效益和社会价值。

参考文献

[1]杨利文.无轨胶轮车在煤矿辅助运输中的应用研究[J].能源与节能,2023,(10):167-169.

[2]赵志刚.煤矿井下无轨胶轮电动车驱动控制器软硬件设计分析[J].矿业装备,2023,(08):185-187.