【摘 要】 開灤集團(tuán)（有限）責(zé)任公司東歡坨礦每年開拓施工工程量大，職工隊伍卻逐年減少，通過科學(xué)謀劃，采用硬巖掘進(jìn)機(jī)作業(yè)替代傳統(tǒng)的炮掘工藝，實現(xiàn)了開拓工程矸石運(yùn)輸膠帶化，并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化運(yùn)輸系統(tǒng)，使三個工作面的矸石集中在一條膠帶運(yùn)輸機(jī)上，減少運(yùn)輸人員、降低通風(fēng)電力成本的同時，大大提高了開拓工作面單進(jìn)水平，并有利于實現(xiàn)運(yùn)輸、通風(fēng)、頂板管理的安全，緩解了副井提升緊張的壓力，保證了礦井正常生產(chǎn)銜接。

【關(guān)鍵詞】 開拓工程；硬巖掘進(jìn)機(jī)；膠帶運(yùn)輸機(jī)；集中運(yùn)輸

一、工程情況

東歡坨井田位于河北省豐潤縣韓城與新軍屯兩鎮(zhèn)之間，隸屬開灤（集團(tuán)）有限責(zé)任公司。礦井為原國家計委批準(zhǔn)的建設(shè)項目，原設(shè)計生產(chǎn)能力為4.0Mt/a，后調(diào)整為4.5Mt/a。礦井采用立井多水平階段石門開拓，初期生產(chǎn)水平為-500m水平和-690m水平，延深水平為第三水平，即-950m水平，現(xiàn)正在進(jìn)行三水平上部工程的施工及二水平采區(qū)延深施工。為滿足礦井產(chǎn)能逐步加大需要，兼顧礦井長遠(yuǎn)發(fā)展需要，近5年來礦井每年開拓總進(jìn)尺都在6000m以上。

二、存在問題

（一）人員問題

為滿足礦井4.5Mt/a生產(chǎn)規(guī)模要求，兼顧礦井長遠(yuǎn)發(fā)展需要，今后幾年礦井每年開拓總進(jìn)尺仍要保持在6000m以上，而企業(yè)降低工資成本，隨著老職工退休，增加新工數(shù)量有限，遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于退休人員數(shù)量，新工比例增加，職工隊伍技術(shù)素質(zhì)下降，造成開拓施工人員逐年減少，同時，隨著礦井采掘活動范圍的擴(kuò)大，投入到礦井巷道維護(hù)的人力越來越多，進(jìn)行開拓工程施工的隊伍逐年減少。

（二）提升問題

副井井筒凈直徑8.0m，裝備兩套提升設(shè)備，一套為一對900mm軌距1.5t礦車雙層四車罐籠，另一套為一個雙層四車帶平衡錘的寬罐，采用組合罐道，主要用于大件的提升。兩套設(shè)備在提升人員、物料情況下，難以滿足每年6000m開拓巷道的矸石提升工作。

三、主要施工策劃

從開拓施工的主要環(huán)節(jié)入手，做到“四提高、兩降低”

（一）提高破巖效率采用先進(jìn)的開拓破巖設(shè)備，提高破巖效率，進(jìn)而提高單進(jìn)水平。

（二）提高裝巖效率采用先進(jìn)的掘進(jìn)裝巖設(shè)備，提高裝巖效率。

（三）提高運(yùn)輸效率采用與掘進(jìn)設(shè)備配套的膠帶運(yùn)輸方式，提高運(yùn)輸矸石效率，矸石進(jìn)入主提系統(tǒng)，緩解副提緊張的壓力。

（四）提高支護(hù)強(qiáng)度采用合理的支護(hù)方式，提高巷道支護(hù)強(qiáng)度，杜絕乃至減少返修工程。

（五）降低支護(hù)難度采用先進(jìn)的支護(hù)工藝，降低對職工操作技術(shù)水平要求。

（六）降低通風(fēng)難度采用機(jī)掘工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的炮掘工藝，消除對排放炮煙的要求。

四、施工應(yīng)用

（一）提高破巖效率采用機(jī)掘工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的炮掘工藝，在-690軌道大巷、皮帶大巷、-500～-690皮帶斜井均采用硬巖掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行破巖作業(yè)。各工作面配備硬巖掘進(jìn)機(jī)情況見表1

表1 各工作面配備硬巖掘進(jìn)機(jī)情況表

工作面名稱 使用破巖設(shè)備名稱 破巖設(shè)備型號 外形（長×寬×高）（mm） 最大掘進(jìn)高度（mm） 最大定位掘進(jìn)寬度（mm） 截割巖強(qiáng)度（MPa） 截割功率（Kw） 適用

坡度

-690軌道大巷 硬巖掘進(jìn)機(jī) EBH300（A） 12280×3200

×2450 5800 8800 ≤130 300 ±18°

-690皮帶大巷 硬巖掘進(jìn)機(jī) EBH260（A）

11726×2800

×2000

5000 7200 ≤100 260 ±18°

-500～-690皮帶斜井 硬巖掘進(jìn)機(jī) EBH200（A）

11000×2700

×1880

4850

6000 ≤100 200 ±18°

（二）提高裝巖效率采用掘進(jìn)機(jī)連續(xù)裝巖，裝巖效率大大提高。

（三）提高運(yùn)輸效率采用與掘進(jìn)設(shè)備配套的膠帶運(yùn)輸方式，提高矸石運(yùn)輸效率。

-690皮帶大巷、-500～-690皮帶斜井的矸石通過自身轉(zhuǎn)載機(jī)、后路膠帶運(yùn)輸機(jī)、聯(lián)絡(luò)巷膠帶運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)裝在-650軌道大巷的膠帶運(yùn)輸機(jī)上，由此運(yùn)輸機(jī)集中拉走。井下矸石膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)見圖1

-650軌道大巷的矸石，經(jīng)-500～-690皮帶斜井皮帶，卸入-500煤倉，進(jìn)入主提系統(tǒng)。

（四）提高支護(hù)強(qiáng)度采用錨網(wǎng)索噴復(fù)合支護(hù)方式，比傳統(tǒng)的錨噴支護(hù)方式，支護(hù)強(qiáng)度大大提高。

圖1 井下矸石膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)示意圖

（五）降低支護(hù)難度采用錨網(wǎng)索噴復(fù)合支護(hù)方式，較常規(guī)的架棚、砌碹加強(qiáng)支護(hù)形式相比，對職工操作技術(shù)水平要求大大降低。

（六）降低通風(fēng)難度開拓工程施工通風(fēng)驗算中，要考慮瓦斯（或二氧化碳）涌出量、掘進(jìn)工作面同時作業(yè)人數(shù)、炸藥量、局部通風(fēng)機(jī)實際吸風(fēng)量、風(fēng)速等要素，取其最大值，其結(jié)果多是以排除炸藥炮煙時間所要求的風(fēng)量選用局部通風(fēng)機(jī)功率值為最大，采用機(jī)掘工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的炮掘工藝，消除對排放炮煙的要求，對工作面風(fēng)量要求大大降低。

五、施工效果

（一）大大提高了單進(jìn)水平。現(xiàn)在采用機(jī)掘和以往采用炮掘單進(jìn)水平見表2

表2 機(jī)掘和炮掘單進(jìn)水平對照表

工作面名稱 巷道規(guī)格（寬×高）（mm） 炮掘單進(jìn)水平（m/月） 機(jī)掘單進(jìn)水平（m/月） 提高（%）

-690軌道大巷 5200×3500 60 130 117

-690皮帶大巷 5200×3500 60 100 67

-500～-690皮帶斜井 5000×3500 40 80 100

（二）提高裝巖效率，縮短裝巖時間，職工可以充分利用這些時間做其他工作。

（三）簡化了運(yùn)輸環(huán)節(jié)，工作面只需運(yùn)送支護(hù)材料用礦車，減少了礦車使用數(shù)量及機(jī)車司機(jī)、跟車工人數(shù)，有利于實現(xiàn)運(yùn)輸安全。

（四）采用錨網(wǎng)索噴復(fù)合支護(hù)方式，提高初始巷道支護(hù)強(qiáng)度，有效減少了后期的巷道維修量。

（五）降低支護(hù)難度，以往的架棚、砌碹加強(qiáng)支護(hù)，要求職工有較高的技術(shù)水平，現(xiàn)在熟悉打眼、噴漿的操作員工都可進(jìn)行錨網(wǎng)索噴復(fù)合支護(hù)作業(yè)，在現(xiàn)有新工比例較高的情況下仍能實現(xiàn)了正規(guī)作業(yè)，較比操作繁雜的架棚、砌碹支護(hù)更易于實現(xiàn)安全生產(chǎn)。

（六）降低了局部通風(fēng)機(jī)使用功率，節(jié)約了電力，降低了電力成本；井下不使用炸藥破巖，降低了火工品投入成本的同時，減少了職工接觸火工品的機(jī)會，利于實現(xiàn)火工品的管理及使用安全。

現(xiàn)在采用機(jī)掘和以往采用炮掘使用局部通風(fēng)機(jī)情況見表3

表3 采用機(jī)掘和炮掘局部通風(fēng)機(jī)情況表

工作面名稱 巷道規(guī)格（寬×高）（mm） 局部通風(fēng)機(jī)功率（Kw） 節(jié)約電力（%）

機(jī)掘 炮掘

-690軌道大巷 5200×3500 2×15 2×30 100

-690皮帶大巷 5200×3500 2×15 2×30 100

-500～-690皮帶斜井 5000×3500 2×15 2×30 100

六、結(jié)語

東歡坨礦通過優(yōu)化開拓工作面運(yùn)輸系統(tǒng)，科學(xué)擺布生產(chǎn)格局，依托設(shè)備優(yōu)勢，在副提緊張、新工比例增加的情況下，減少運(yùn)輸人員、通風(fēng)電力成本的同時，大大提高了開拓工作面單進(jìn)水平，并有利于實現(xiàn)運(yùn)輸、通風(fēng)、頂板管理的安全，保證礦井正常生產(chǎn)銜接。

作者簡介：張盛（1967-），男，河北唐山人，1991年畢業(yè)于河北煤炭建筑工程學(xué)院采礦工程系礦井建設(shè)與地下工程專業(yè)，開灤集團(tuán)（有限）責(zé)任公司煤業(yè)公司生產(chǎn)技術(shù)部高級工程師。