一种斜井物料运输系统及运输方法

摘要

本发明公开了一种斜井物料运输系统及运输方法，解决了现有技术中斜井运输效率低的问题。本发明运输系统包括第一子系统和第二子系统，第一子系统与第二子系统沿斜井轴向前后排列设置在斜井内，第一子系统设置在斜井底部与斜井TBM尾部之间，第二子系统设置在斜井TBM尾部与斜井TBM主机之间，且第二子系统、第一子系统分别与斜井TBM相对应。本发明通过第一子系统和第二子系统完成两部分运输，一是从斜井底部至斜井TBM尾部物料暂存区域的运输，另一部分是斜井TBM尾部物料暂存区域至斜井TBM主机部分的运输，第一子系统和第二子系统互相配合，提高运输效率和运输灵活性，满足斜井TBM掘进对物料运输的需求。

说明书

技术领域

本发明涉及斜井运输技术领域，特别是指一种斜井物料运输系统及运输方法。

背景技术

我国抽水蓄能电站、煤矿等建设进入高峰阶段，其中斜井隧洞工程是抽水蓄能电站、煤矿建设的关键工程。斜井TBM作为一种掘进效率高，安全系数高，有望实现矿山施工领域少人化、无人化智能施工的大型设备，可以解决斜井隧洞的开挖难题。无论是向上或向下掘进的大坡度斜井工程，物料运输的安全都是斜井TBM掘进的关键工作。而现有技术中如在2016.11.23日公开的授权公告号为CN1061449318的一种在同一斜井中多台卷扬接力提升运输的方法及其装置，通过在斜井中设置反吊桥作为连接斜井轨道的下部与中段平车场的轨道对接的中间运输通道，在反吊桥开启时斜井轨道的下部与中段平车场的轨道对接，反吊桥关闭时斜井轨道的下部与上部对接，从而只需对斜井轨道进行简单的改造，并通过卷扬机进行运输。上述技术需对斜井轨道改造，运输不连续，导致运输效率低。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种斜井物料运输系统及运输方法，解决了现有技术中斜井运输效率低的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种斜井物料运输系统，包括第一子系统和第二子系统，第一子系统与第二子系统设置在斜井内且第一子系统和第二子系统对接转运，第一子系统设置在斜井底部与斜井TBM尾部之间，第二子系统设置在斜井TBM尾部与斜井TBM主机之间，且第二子系统、第一子系统分别与斜井TBM相对应。

优选地，所述第一子系统包括设置在斜井底部的卷扬机和设置在斜井井壁上的换向轮组，换向轮组位于斜井TBM尾部上方，卷扬机的钢丝绳依次绕过换向轮组，且钢丝绳上设有机车装置。

优选地，所述机车装置包括车厢体，车厢体通过起吊锁紧扣与钢丝绳相连接，车厢体上铰接有拖拉油缸，拖拉油缸的伸缩端设有连接锁扣。所述卷扬机包括支撑座，支撑座上设有卷扬电机和卷筒，卷扬电机与卷筒相连接，且卷筒的两端设有制动器。

优选地，所述第二子系统包括设置在斜井井壁上的导轨，导轨位于斜井TBM上方且位于第一子系统前方，导轨上通过行走制动机构连接有吊机，吊机上设有吊钩。所述行走制动机构包括设置在导轨上的防溜制动器，防溜制动器内的行走齿轮与设置在导轨上的齿条相啮合，吊机通过固定链连接在防溜制动器上。

一种所述的斜井物料运输系统的运输方法，包括从斜井底部到斜井TBM主机的向上运输和从斜井TBM主机到斜井底部的向下运输；所述向上运输包括从斜井底部到斜井TBM尾部过程和从斜井TBM尾部到斜井TBM主机过程；所述向下运输包括从斜井TBM主机到斜井TBM尾部过程和从斜井TBM尾部到斜井底部的过程。

所述从斜井底部到斜井TBM主机的向上运输步骤如下：

S1：斜井底部的施工人员和/或物料进入第一子系统的机车装置内，然后在卷扬机的作用下将机车装置运输至斜井TBM尾部；

S2：施工人员经设置在斜井TBM尾部的人行台阶通道向斜井TBM主机区域移动和/或物料在第二子系统的吊机吊运至斜井TBM主机。

所述从斜井TBM主机到斜井底部的向下运输步骤如下：

A1：斜井TBM主机施工过程中产生的废料由第二子系统的吊机吊运至斜井TBM尾部区域；并将第一子系统的机车装置运送至斜井TBM尾部区域；

A2：将废料转运至机车装置内，然后通过第一子系统的卷扬机将载有废料的机车装置向下运送至斜井底部。

本发明通过第一子系统和第二子系统完成两部分运输，一是从斜井底部至斜井TBM尾部物料暂存区域的运输，运输包括施工人员、工装辅料、刀具等易耗品，采用卷扬机装置运输物料，卷扬机运输速度可调，可实现高速、高效运输。另一部分是斜井TBM尾部物料暂存区域至斜井TBM主机部分的运输，运输物品包括工装辅料、刀具等易耗品，采用单轨吊机运输，发挥单轨吊机运输灵活，节省空间特点。第一子系统和第二子系统互相配合，提高运输效率和运输灵活性，满足斜井TBM掘进对物料运输的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明卷扬机布置示意图。

图3为本发明机车装置结构示意图。

图4为本发明第二子系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，实施例1，一种斜井物料运输系统，包括第一子系统1和第二子系统2，第一子系统1与第二子系统2沿斜井3轴向前后排列设置在斜井3内且位于斜井的上侧井壁上，避免与斜井TBM发生干涉。第一子系统1设置在斜井3底部与斜井TBM尾部之间，用于斜井3底部与斜井TBM尾部之间区域物料或人员的运输。第二子系统2设置在斜井TBM尾部与斜井TBM主机之间，用于斜井TBM尾部与斜井TBM主机之间区域物料的运输，且第二子系统2、第一子系统1分别与斜井TBM4相对应进行对接转运，斜井TBM尾部设有人行台阶通道，便于经第一子系统运送来的施工人员从斜井TBM尾部进入斜井TBM主机区域。第二子系统、第一子系统随着斜井TBM改变路径长度，使斜井TBM施工过程中产生的废料依次经第一子系统、第二子系统运送至斜井底部。

进一步，所述第一子系统1包括设置在斜井3底部的卷扬机101和设置在斜井井壁上的换向轮组102，卷扬电机运输速度0.1m/s-5m/s可调。换向轮组102安装在斜井TBM设备尾部洞壁上，随着斜井TBM向上掘进，换向轮组102定期向TBM掘进方向移动安装，即随着TBM的运动延长第一子系统的运输路径。换向轮组102位于斜井TBM尾部上方，避免与斜井TBM产生干涉。卷扬机101的钢丝绳101-1依次绕过换向轮组102，且钢丝绳101-1上设有机车装置103，在卷扬机的作用下，钢丝绳带动机车装置沿斜井运动。

进一步，如图3所示，所述机车装置103包括车厢体103-1，车厢体103-1通过起吊锁紧扣103-2与钢丝绳101-1固定连接，钢丝绳上根据可设置1个或多个车厢体，施工人员或物料经车厢体运动至斜井TBM尾部。车厢体103-1上铰接有拖拉油缸103-3，拖拉油缸103-3的伸缩端设有连接锁扣103-4，到达斜井TBM后配套台车尾部时，通过拖拉油缸与后配套台车尾部连接，TBM掘进时运输机车装置随斜井TBM移动。优选地，如图2所示，所述卷扬机101包括支撑座101-2，支撑座101-2固定在斜井底部，支撑座101-2上设有卷扬电机101-3和卷筒101-4，卷扬电机101-3与卷筒101-4相连接，在卷扬电机的作用下带动卷筒转动，进而实现钢丝绳的收放。卷筒101-4的两端设有制动器101-5，防止在运输过程中，发生不必要的打滑，提高运输安全系数。

如图4所示，实施例2，一种斜井物料运输系统，所述第二子系统2包括设置在斜井井壁上的导轨201，导轨201位于斜井TBM4上方的井壁上且位于第一子系统1前方，随着斜井TBM向前掘进，导轨的铺设长度增加，导轨201上通过行走制动机构连接有吊机202，吊机202优选采用电动吊机。吊机202的电缆207随之运动，吊机202上设有吊钩203。吊机在行走制动机构的作用下，沿导轨运动，实现在斜井内的上下运动。

进一步，所述行走制动机构包括设置在导轨201上的防溜制动器204，防溜制动器204内的行走齿轮与设置在导轨201上的齿条205相啮合，防溜制动器内的电机带动齿轮转动，齿轮与齿条啮合，带动防溜制动器沿导轨运动。吊机202通过固定链206连接在防溜制动器204上，固定链连接，提高吊机的灵活性，提高运输安全性。其他结构与实施例1相同。

如图1所示，实施例3，一种所述的斜井物料运输系统的运输方法，包括从斜井3底部到斜井TBM主机的向上运输和从斜井TBM主机到斜井3底部的向下运输；所述向上运输包括从斜井3底部到斜井TBM尾部过程和从斜井TBM尾部到斜井TBM主机过程；所述向下运输包括从斜井TBM主机到斜井TBM尾部过程和从斜井TBM尾部到斜井3底部的过程。

其中，所述从斜井3底部到斜井TBM主机的向上运输步骤如下：

S1：斜井3底部的施工人员和/或物料即运输包括施工人员、工装辅料、刀具等易耗品，进入第一子系统1的机车装置103内，然后在卷扬机101的作用下将机车装置103运输至斜井TBM尾部；卷扬机运输速度可调，可实现高速、高效运输；S2：施工人员经设置在斜井TBM尾部的人行台阶通道向斜井TBM主机区域移动；物料在第二子系统2的吊机202吊运至斜井TBM主机。

所述从斜井TBM主机到斜井3底部的向下运输步骤如下：

A1：斜井TBM主机施工过程中产生的废料由第二子系统2的吊机202吊运至斜井TBM尾部区域；并将第一子系统1的机车装置103运送至斜井TBM尾部区域；A2：将废料转运至机车装置103内，然后通过第一子系统1的卷扬机101将载有废料的机车装置103向下运送至斜井3底部。两部分运输系统互相配合，满足斜井TBM掘进对物料运输的需求。

其他结构与实施例2相同。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。