吴 边

(昆明有色冶金设计研究院股份公司，云南 昆明 650051)

0 引 言

个旧东区是云锡集团(控股)公司生产经营的大本营，也是云锡主要的生产人流集散地，生产人员众多，生产人员运输量较大。目前，生产人员居住于市区，而市区至矿山生产区域大部分路程为山路，其路途较远，从而造成生产人员的工作时间、体力精力过多地消耗在来回上下班时间的运输路途上。通过现有的井下坑道运输连接市区与矿山生产区域，可节省大部分的运输路程，同时节约了运输成本，提高了运输的安全系数。因此，规划和解决区域矿山井下人员快速运输系统，才能解决矿山运输难题，节能增效，安全可靠地完成生产任务。

1 基本情况

从矿山工作人员居住的市区至矿山生产区域山路约40 km，每天工作人员通勤时间在3 h左右。而连接市区与矿山生产区域的现有1 800 m中段仅10 km不到。从目前国内及国外的井下人员运输车辆速度上看，已经达到6～10 m/s(即22～36 km/h)。若采用10 m/s左右的运输速度，工作人员每天的通勤时间可缩短至40 min，较好地解决了目前存在的人员交通问题。现针对该技术方案进行初步试验，从原有的矿山坑道中选择一段进行试验试运行，试验段长度5 km。待试验成功后，可对现有坑道进行全线改造，从而达到解决现存交通问题的根本目的。

2 运输系统的选型设计

2.1 设计基础资料

现有坑道海拔1 800 m，为原有1 800 m中段。中段长度9 887 m，巷道采用1/3三心拱断面，巷道净宽为2.7 m，墙高为2 m，巷道总高为2.9 m，巷道净断面积7.23 m2，巷道断面见图1。中段巷道最大弯道半径为50 m。

供电采用DC550V(波动范围DC375～660V)，采用6相12脉波供电，受电方式采用接触网——受电弓受电。

图1 巷道断面图

2.2 机车及载人列车选型

采用湘潭电机厂定制生产的牵引电机车及载人客车，牵引车设计重量16 t，客车空车自重5.5 t，满载人数22人。载客重量：1.65 t(按75 kg/人考虑)。列车轨距600 mm，1台牵引电机车牵引2～3辆列车，每列车可载40～60人。

试验段选取一列车运行，由井下调度室进行监测。

2.3 轨道及道床结构

为提高车辆运行稳定性，根据牵引机车质量，并结合矿山现有轨道材料进行对比，选择38 kg/m重轨进行敷设。钢轨之间采用鱼尾板进行连接，今后可根据运行情况考虑采用无缝焊接钢轨，可进行一步提高其运行稳定性及可靠性。

井下铺轨道床形式有整体道床和碎石道砟道床两种。整体道床对施工质量要求严格，坑内施工难度大。施工周期长、造价高、维护量小。碎石道砟道床成本低、施工周期短、维护量大，但其对坑内情况适应性较好，且兼具减震作用。故考虑采用碎石道床。

常用的轨枕形式有：木轨枕、混凝土轨枕3种。混凝土轨枕使用寿命长、轨道稳定性好，能满足高速、大运量要求。但其刚度大、弹性差，致使道床承受的压力和振动加速度增大，从而加剧道碴的粉化，造成轨道的下沉增大，对机车车辆走行部分产生不利影响，尤其在弯道上更容易发生。木轨枕的特点是弹性好、重量轻、制作简单、绝缘性能好。扣件与木枕连接简单，铺设和养护维修、运输方便，木枕与碎石道碴之间有较大的摩擦系数。但其缺点是使用年限较短，消耗木材量大。兼顾二者的优缺点，采用直线段铺设混凝土轨枕，弯道铺设木轨枕的方式选取轨枕，既环保可靠、又减少了维护、保养的麻烦。

钢轨扣件为联结钢轨与轨枕的中间零件。要求联结可靠，结构简单，便于拆装，还要具有弹性、减振和绝缘等性能。常用的木轨枕扣件采用普通道钉和铁垫板。混凝土扣件一般采用弹条式扣件，常见的有弹条Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型3种。其中Ⅰ、Ⅱ型弹条扣压力不足，弹程偏小，而弹条Ⅲ型为无挡肩扣件，适合于重大运量、高密度的运输条件，它具有扣压力大，弹性好等优点，特别是取消了混凝土挡肩，消除了轨底在横向力作用下发生横位移的可能性。因而木轨枕与钢轨连接采用普通道钉和铁垫板，混凝土轨枕与钢轨连接采用弹条Ⅲ型扣件，并在钢轨底部与轨枕之间采用石棉垫，既消除噪声又可减震。

2.4 牵引网设计

牵引网悬挂高度：根据矿山电力设计规范(GB50070—2009)要求，井下不行人的巷道不应低于1.9 m；行人巷道不应低于2 m；井底车场内从井底至乘车场一段不应低于2.2 m。结合电机车架线高度要求，确定架线高度为2 m。

架线采用单线弹性悬挂，顶上增加一个悬挂点，便于控制高度。悬挂间距为5～8 m。坑内架线由于悬挂间距小，平整度远高于标准铁路的水平。以往所架设的线路效果不佳，是由于施工不精确造成。所以架设方式还是按窄轨标准架设，再悬挂上做一些改进，提高安装精度。

3 结 语

目前试验段已建成并试运行成功，列车运行最低时速15 km/h，最高时速40 km/h。初步达到了试验目的，但在试运行过程中还存在很多问题。列车在通过弯道时降速比较明显，分析最主要的问题还是由于弯道半径选取较小导致，另外弯道轨距加宽与外轨超高值也存在一定的不足。在今后全线建设中，应注意增加弯道半径值的选取，并进一步研究弯道轨距加宽及外轨超高值的合理范围。提高弯道的通过速度，从而进一步提升整体运行速度，提高运行效率。在下一步工作中，应根据实际工作人员数量及排班情况进行统计，为列车数量选取及行车组织提供依据，并绘制区间运行图表，确定错车道位置及数量。最终达成高速载人列车全线运行的目的，解决现有交通运输问题。